Способ получения растений из пыльцы

 

СОЮЗ СООЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И)

3 @ A 0l í 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»

1 (а1 ат и

Флеавваа маю<икию мВи ае<

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ;(21) 3268254/30-15 (22) 01.04.81

Ьб) 15.07. 83. Бал. Н 26 (72) В.И. Суханов, В,С. Тырнов, С.А. Станко, Г.А. Рновидов, Т.В. Башарова и И.В.Тародей (53.) 631 .52(088.8 ) (56) 1. Guha S Maheshxarri 5.С.Phy

tomorphoIogy 1967, v. 17, и 1-4, р .454-461.

2. Picard F.. С.R.. Асад; Sci., Paris,.1973, О 277, И 9., р ° 777-780.

3. Nitsch С., Могге! В. C.R.

Acad. Sci., Par s, 1973, О 276, р. 303-306 (прототип ). (54/5 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ ИЗ

ПВПЬЦй, включеощий выдерживание цвет ков с пыльниками при 1-6 С, вычленение пыльников из цветков и культивирование изолированных пыльников на питательной среде, о т л и ч а а шийся тем, что, с целью повышения выхода растений, на пыльники после помецения их на питательнув среду воздействуат электромагнитным излучением.

1028288

4. Способ по ч а ю шийся вание пыльников ке, вращающемся

/мин.

7. Способ по и. 1, о т л и ч à юшийся тем, что в качестве электромагнитного излучения используют монохроматическое когерентное излу" чение оптического диапазона и воздействуют на культивируемые пыльники в течение 5-60 мин с плотностью потока мощности 0,01-5,0 мВт/см

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве электИзобретение относится к селекции растений и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известен способ получения рас" тений из пыльцы, заключающийся в том, что пыльники изолируют от растений и на питательной среде культивируют, причем увеличения частоты возникновения андроклинных растений 10 достигают путем изменения химического состава питательной среды и добав. ления компонентов неопределенного химического состава, таких как дрожже" вой экстракт, кокосовое молоко, томатный и Фруктовый сокиИ).

Недостатком этого способа является то, что изменение состава питательной среды не позволяет значительно повысить частоту возникновения ан- 20 дроклинных растений, поскольку физиологические условия культивирования не являются главным фактором в индукции спрофитного развития пыльцы, а введение в среду компонентов неопределенного состава не всегда обеспечивает воспроизводимость результатов.

Известен способ индукции пыльцы к спрофитному развитию путем травматиз. ма. Так, у пщеницы обрезание верхушки колоса привело к увеличению коли" чества микроспор с двумя одинаковыми по морфологии ядрами, сходными с ядром вегетативной клетки (2 j.

Однако последующее культивирование пыльников, изолированных с травмированных растений, не привело к образованию.андроклинных растений.

Известен способ получения растений из пыльцы,вклочающий выдерживание цветков с пыльниками при Ф-6 С, вычле-40 нение пыльников из цветков и культи- ромагнитного излучения используют импульсный свет с суммарным числом фотоимпульсов 500-50000 с пиковой силой света одного импульса 2500 кд/с. пп. 1, 2 и 3, о т л итем, что культивироосуществляют на диссо скоростью 5-60 об/ вирование изолированных пыльников на питательной среде 33 j.

Однако способу присуща недостаточная частота встречаемости андроклинных растений, особенно у злаков, необходимая для практической селекции.

Цель изобретения - повышение выхода растений.

Поставленная цель достигается тем, что на пыльники после помещения их на питательную среду воздействуют электромагнитным излучением. В качестве последнего используют монохроматическоекогерентное излучение оптического диа- — -. пазона и воздействуют на культивируемые пыльники в течение 5-60 мин с плотностью потока мощности 0,015,0 мВт/см . В качестве электромагнитного излучения используют также импульсный свет с суммарным числом Фотоимпульсов 500-50000 с пиковой силой света одного импульса 2500 кд/с. !<уль, тивирование пыльников осуществляют на диске, вращающемся со скоростью 560 об/мин.

Наиболее эффективно облучение пыльников тех генотипов, которые в норме имеют меньиую частоту возникновения андроклинных растений..

На Фиг. 1 изображена зависимость частоты возникновения андроклинных структур и растений (это среднее чис. ло структур или растений на один высаженный пыльник )от плотности мощности и. длительности облучения гелийнеоновым лазером, где: Q - общее количество структур; Q - эмбриоидов и

Щ - растений в культуре пыльников пщеницы аналога сорта Саратовская 29

М 12, 15, 30 ; 60 -экспозиция, мин.

Способ осуществляют следующим образом.

1028288

Цветочные бутоны или целые соцветия (например колосья )срезают с растений я тот момент, когда в пыльниках пыльца находится на одноклеточной стадии развития. Соцветия своей нижней частью погружают в раствор в сосуды.

Бутоны раскладывают в марлевые ме" ночки. Последние помещают в увлажнен. ные чашки Петри (или другие камеры ) и все это помещают в холодильную ка- 10

f о меру с температурой 1-6 С и выдерживают в таких условиях 1-30 сут, не допуская подгнивания растительного материала, для чего его периодически промивают свежей водой, заменяют чашки Петри и воду в сосудах.

Цветочные бутоны, соцветия подвергают обработке понижейными температурами (1-6ОС ), промывают водой, стерилизуют, вычленяют пыльники из цвет- 0 ков и помещают в стерильные чааки

Петри на фильтровальную бумагу, предварительно смоченную стерильной питательной средой или же в прозрачные культуральные сосуды, на поверхность твердой питательной среды. Состав питательной среды варьирует в зависимости от использованного растения.

Пробирки, колбы, пузырьки сверху накрывают стерильными целлофановыми

30. колпачками, которые прижимают к боковым стенкам культуральных сосудов резиновыми кольцами или закрывают дру гими прозрачными материалами, например тонкостенными стеклянными стаканчиками.

Сразу же после посадки пыльники, содержащие одноклеточную пыльцу, облучают электромагнитным излучением, например, монохроматическим когерентним излучением оптического диапазона (Л = 0,6378 мкм .), в течение 5-60 мин с. плотностью потока мощности 0 012

У

5,0 мВт/см или же интенсивным импульсным светом с суммарным числом фотоимпульсов 500-50000 с пиковой си. 4> лой света одного импульса 2, 5 тыс. кд/с.

Пучек направляют в любом случае перпендикулярно поверхности, на которой размещены пыльники. Для созда"( ния равномерности. облучения культуральние сосуды помещают на вращающиися диск. Скорость вращения 5 60 об/мин. Это исключает влияние модовой структуры источника.

Пыльники инкубируют при 25+3 С и относительной влажности воздуха

70-80> до появления из пыльцы визу" ально обнаруживаемых каллусов или эмбриоидов, которые по мере появления пересаживают на другие питательные среди для развития андроклинных растений.

В табл. 1 представлен общий выход структур и растений при облучении пыльников пшеницы гелий-неоновым лазером (ЛГ-75 ) с плотностью мощности 0,1-2,8 мЗт/см 2 и длительностью воздействия 15-60 мин.

В табл..2 представлен выход андроклинних структур (глобулярные структуры, каллуси, эмбриоиды )при облучении пыльников табака гелий-неоновым лазером и интенсивным импульсным светом.

Максимальное увеличение частоты возникновения андроклинных структур и растений достигнуто при воздействии на пыльники, содержащие пыльцу на одноклеточной стадии развития. Это характерно для яровых пшениц (аналог Саратовской 29 Ю 12 и Саратовской 52 и для озимой мягкой Лютесценс 72 ).

Использование предлагаемого способа позволяет получать гаплоиды с больней частотой, Это создает базу для практического использования гаплоидных растений в селекционном процессе и в различных биологических исследованиях. Использование гаплоидов значительно сокращает сроки создания константных форм, что имеет особо важное значение для полиплоидных форм, многие из которых являются важными возделываемыми растениями..6

1028288

Таблица 1

Сорт

Частота возникновения, 3

° «

Число пыльников

Вариант

128 1,9ЙО) 7

Лютесценс-72

Контроль

Облучение 479 5 0 0,6

Аналог Саратовской 29

М 12

Контроль 1101 2,9+0,5

2,2

1357 7,1+ 0,7

360 9,4+2,7

Облучение

Контроль

Облучение

0,0+0,0

2,6

0,8+0,4

Саратовская 29

1302 17)911,9

Т а б л и ц а 2

Частота возникновения, Й Обьект

Число пыльников

Вариант

Растений

Ьелолист-600

0,68+0,11

1,30+0, »

1,28+0, »

Контроль

4,0

3,9

1,82+0, 14

6,4

0,52+0,07

0,4710,06

2,03+0,11

1,2

Линия БГ-6

12,4

2) 46+0,14

Линия БГ-6

18,9

ЛГ 75 Р =

Я.

1,4 мВт/см

1 = 60 мин 130

7,87+0,25 ю ю» ««««» «ю««Ю««ю «ю ю ю «

Составитель И. Дранишников

Редактор А. Долинич ТехредТ.Фанта Корректор А. Повх

Заказ 4079/2 Тираж 721 Подписйое

ВНИИ(ГИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Щ"35 Раюшская наб. а. 4Д. Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

500 имп 99

10000 имп 99

15000 имп 98

20000 имп 95

Контроль 156

15000 имп 156

Контроль 123

Всех струк- td Растений td тур

3,4 0,0+0,0

0,0+0,1

4,9 0) 2+О,1

0) 7+0,2