Способ размножения растений сорго @ @

Способ размножения растений сорго @ @

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ РАЗМНОЖЕНИЯ РАСТЕНИЙ СОРГО IN VITRO путем получения культур с органогенной активностью из зародышей на агаризованной питательной среде с цитокининами, их размножение на среде исходного состава и получение на свету растений-регенерантов , отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода растений за счет повышения количества зародьшей, способных к образованию культур с органогенной активностью, зрелые зародыши культивируют в темноте на питательной среде с кинетином или 6-бензиламинопурином, при этом культуры с очагами органогенной активности получают от ткани самого зрелого зародьша. 2. Способ по п. 1, отлича ющ и и с я тем, что в питательную среду для получения и размножения культур с органогенной активностью кинетин или 6-бензиламинопурин вводят в концентрации 0,1-1,0 мг/л.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 А 01 Н 3/00

OllMCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСЙОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А с

ВНЭДЦ0 > Я АА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3452652/30-15 (22) 15.06.82 (46) 15.08.84. Бюл. В 30 (72) Л.А. Эльконин, Н.Д. Папазян, 3.M Суханов, А.Г. Ишин и В.С. Тырнов (71) Саратовский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. Н.Г. Чернышевского и Саратовский сельскохозяйственный институт им. Н.И.Вавилова (53) 578.085.23(088.8) (56) 1. Cummings D.P. Green С.Е., Stuthmen D.D. Callus induction and

plant regeneration in Oats. — Crop

Sci., 1976, v. 16, И - 4, р. 465-470.

2. Gamborg О.I., Shyluk I.P., Brar D.S., Constabel P. Tissue culture of immature Embryos oF. Sorghum,—

Plant Sci. Lett, 1977, v. 10, У 1, р. 6?-74 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ РАЗМНОЖЕНИЯ РАСТЕНИЙ СОРГО IN VITRO путем получения

„,Я0„„1107799 . A культур с органогенной актив остью из зародышей на агаризованной питательной среде с цитокининами, их размножение на среде исходного состава и получение на свету растений-регенерантов, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода рас— тений за счет повышения количества зародышей, способных к образованию культур с органогенной активностью, зрелые зародыши культивируют в темноте на питательной среде с кинетином или б-бензиламинопурином, при этом культуры с очагами органогенной активности получают от ткани самого зрелого зародыша.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в питательную среду для получения и размножения культур с органогенной активностью кинетин или 6-бензиламинопурин вводят в концентрации О, 1-1,0 мг/л.

1 1107

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции растений для ускоренного размножения ценных сортов и гибридов сорго, в исследованиях по эксперимен- 5 тальному мутагенезу, генетике и физиологии морфогенеза.

Известен способ получения регенерантов для злаков, в частности для овса. Он заключается в культивирова- 1О нии незрелых зародьппей на среде Мурасиге и Скуга с 2,4Д 0,5-3 мг/л на свету 3 тыс. лк. Регенерацию растений получали на среде, не содержащей 2,4 Д. Были получены регекеранть|

I у 16 сортов (1 ).

Недостатком способа является огра ниченньп временной интервал получения культур с регенерационной (органогенной) способностью в связи с необходимостью и.-.пользования незрелых зародышей. Попытки получения регене— рантов в культуре зрелых эародьппей данным способом позволили получить регенерацию только у одного из 5 изу-25 ченных сортов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения растений регенерантов из каллуса от щитка незрелых зародьппей сорго. На среде с макро- и микроэлементами по Мурасиге и Скугу, витаминами по Гамборгу, сах розой 30 г/л, глицерином, 4 аспарагином, никотинамидом, пантотенатом кальция, 2,4Д и зеатином наблюдались каллусогенез и формирование стеблевых побегов при культивировании на свету при 2 тыс. лк, фотопериоде 20 ч, при 20 С. Регенеранты получали на среде с ИУК 0 1-5 М через 8-10 не- 4 ° дель (2 j.

Недостатком известного способа является относительно невысокий процент зародьппей от которых быпи получены культуры с каллусом и побега- 45 ми (20-507).

Кроме того, процесс получения культур с регенерационной способностью ограничен во времени необходимостью использования незрелых эародьппей.

В связи с этим указанный способ не может найти широкого применения в селекции, Цель изобретения — увеличение выхода растений за счет повьппения коли"55 чества зародьлпей, способных к образованию культур с органогенной активностью.

799 2

Цель достигается тем, что согллсно способу размножения растений сорго

1п ч11го зрелые зародьппи культивируют в темноте на питательной среде с кинетином или б-бензиламинопурином, прн этом культуры с очагами органогеннрй активности получают от ткани самого зрелого зародьппа.

Кинетин или 6-бенэиламинопурин вводят в концентрации О, 1-1,0 Mr/л в питательную среду для получения и размножения культур с очагами органогенной активности.

Способ осуществляется следующим образом.

Зерновки сорго обрабатывают 707.-ным этнловым спиртом в течение 30 с, стерилизуют 15 мин водным раствором диацида, промывают тремя порциями воды и.замачивают в течение 20-24 ч в дистиллированной воде при 18-22 С.

По истечении указанного времени зерновки в операционной комнате дополнительно стерилизуют диацидом в течение 5-6 мин и промывают тремя порциями стерильной воды.

В стерильных условиях вычленяют зародьппи и помещают в пробирки на питательную агаризованную среду щитком кверху так, чтобы собственно зародыш находился в контакте со средой.

Питательная среда готовится на бидистиллированной воде. В среду включают макро- и микроэлементы о

Мурасиге и Скугу, витамины, сахароэу

30000 мг, агар 7000 мг, 2,4 D 1-3 мг, 6-ВАП - 0,1-1,0 мг на 1 л среды.

Перед автоклавированием рН среды доводят до 5 8-6,0. Культивирование проводят в темноте и на свету при температуре 26 i 1 С и относительной влажности 70-80Х. Анализ культур проводят под стереоскопическим микроскопом МБС-2.

В первую неделю культивирования наблюдается некроз щитка и происходит развитие плотного бугристого желтого каллуса от ткани зародыша, на котором через 2"4 недели формируются очаги с органогенной активностью: участки прозрачной или белой ткани с глобулярными структурами или конусовидными выростами (зачатками растений). Для дальнейшего размножения такие очаги деля т на две-три части вместе с прилегающим каллусом, переносят на среду исходного состава и куль1 тивируют в темноте. Для прорастания

11077799

Та бли ца t

Число зародышей

Сорт

С зачатками растений, шт.

Всего, шт

Желтозерное-10

52,6

Нор гум-165

20

100, О

Волжское-2

77,8

27,8

А1 53х ВИР-2 1

58,8

По всем сортам

62,6 зачатков их отделяют с помощью препаровальных игл и переносят на среду, отличающуюся от среды исходного состава тем, что вместо ауксина 2,4 Ц и цитокинина она содержит ИУК 0,2-1,0 мг/л.

Культивирование проводят на свету в

-условиях фотопериода 16 ч и температуры 25 11 1 С.

Глобулярные структуры и конусовидные выросты через 3-4 недели дают начало массовому развитию проростков.

Для формирования растений такие проростки снова переносят на среды с

ИУК 0,2-1,0 мг/л. От каждого эксплантата иэ 0 пассажа (под 0 пассажем по- 15 нимают культивирование in vitro исходного эксплантата), в зависимости от сорта возможно получение от 10 до 30 растений. Из следующего пассажа

А Ефремовское-2хГаолян-К1046

В табл. 1 представлены результаты культивирования зародышей испытанных сортов и гибридов сорго в темноте на среде, содержащей цитокинин 6-БАП (1 мг/л) .

Установлена изменчивость исходного материала по способности давать культуры с зачатками растений. Лучший результат наблюдается у сорта Норгум, тем не менее, полученные частоты возникновения культур с зачатками растеза счет размножения исходного эксплантата число растений может возрасти в 2-3 раза. Развиваются морфологически нормальные растения — регенеранты, пригодные для ° пересадки в вегетационные сосуды в теплицу.

Способ опробирован на четырех сор- тах и двух гибридах сорго, включающих представителей ра з ных эколого-географических разновидностей (видов) полиморфного рода Sorghum: Зерновое-Желтозерное-10 (Майло, S. subgabrescens);

Кафрское (S. caffrorum) — Норгум;Волжское — 2 (сорт селекции лаборатории сорго Саратовского СХИ); SD — 102; гибриды А Ефремовское — 2хГаолянК1046, А153хВИР-21.

Результаты сведены в табл. 1-4. ний позволяют вести работы на всех сортах и гибридах, имеющих селекционное значение.

В табл. 2 показано количество культур с зачатками растений в зависимости от концентрации в среде цитокинина (кинетина). Повышение концентрации кинетина увеличивает число культур с зачатками растений в 2- 1

3 раза.

1107799

Таблица ?

Число зародышей при содержании кинетина

Сорт

О, 1 мг/л

О, 1 мг/л всего, с зачатшт ками рас- 7. тений шт всего, шт

75,0

22,2 20, 15

Желтозерное-10

68,4

40,0 19

Норгум-165

20

А Ефремовское-2х

Гаолян К1046

10,5 16

31,3

21,0 20

А153хВИР— 21

50,0

57,3

19 25,0 75

По всем сортам

Табл. 3 иллюстрирует целесообразность культивирования зародышей в темноте для получения культур с зачатками растений (среда с кинетином 1 мг/л). У а блица 3

Число зародышей при

Сорт темноте свете

Всего, с зачатка- % шт ми растений, шт

Всего, с зачатками X шт растений, шт

75 0 12

68,4 13

Жептозерное-10

Норгум-165

10,0

31,3 20

50,0 14

7,1

10. По всем сортам

20,3

57,3 59

Следует отметить, что 80-100% исходных культур с зачатками растений, высаженных иа среду для регенерации, формировали множество проростков, иэ которых получено большое число развитых растений — регенерантов (до 20-30 шт. от одной культуры).

Результаты представлены в табл.4.

А Ефремовское2хГаолян-К1046

А153хВИР-21

1

10 с зачатками рас 7 тений,шт

25,0

46,1

1107799

Таблица 4

ЭкспланКоличество регенерантов

Способ

Сорт исходных культур, высажентат весго шт.

В среднем на 1 искультур с регенерационной способностью, X одную ультуру, шт. ных на регенерацию, шт.

Предла- Желтозер-. гаемый ное-10

Зрелые зародьппи

196 11,5

437 13 7

340 15,5

75,0

100, 0

Норгум-165

Волжское-2

77,8

44,4

SD-102

7,3

А Ефремовское-2хГаолян-К1046

31,372

18,0

А 153хВИР-21

58,8

64 21,3

В среднем Всего

67,0 82

1138

13,9

Прототип Х4004 (1977) Незрелые зародыши 20-50

Таким образом, предлагаемый спо.соб по сравнению с известными способами, в том числе и с базовым объектом, позволяет увеличить процент выхода растений — регенерантов сорго.

При этом за базовый объект взят про- 50 тотип иэобретенич, имеющий наилучший результат по регенерации растений в культуре сорго. Если в базовом объекте количество зародышей, от которых получают каллусы с побегами, колеб- 55 лется от 20 до 507, то в предложенном способе этот же показатель варьирует от 31,3 до 100. 7 при среднем знаНе указано 25 Не указано чении по всем изученным сортам 67,0Х что превосходит максимальное значение, достигнутое в базовом объекте.

Преимущества изобретения заключаются в том, что: во-первых, культивирование зрелых зародышей позволяет иметь материал, пригодный к хранению и доступный для размножения в любое время года, во-вторых, культивирование в темноте в 2-3 раза увели-— чивает число культур с зачатками растений; в"третьих, обеспечивается возможность получения растений-регенерантов у большего числа генотипов:

1107799

Составитель С. Куваева

Техред Ж. Кастелевич

Коррекгор Аà ТНсКо

Редактор В. Ковтун

Заказ 5798/2 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 из б испытанных сортов все 6 дали раетения — регенеранты.

Использование предлагаемого способа позволит проводить ускоренное размножение уникальных генотипов, гибридов, мутантов сорго различного исходного селекционного материала.