Способ получения диплоидной пыльцы у древесных растений

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИПЛОИДНОЙ ПЫЛЬЦЫ У ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ путем воздействия мутагенным фактором на мужские генеративные почки растений на срезанных ветвях и последующего выдерживания их в контролируемых условиях до созревания пыльцы, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода жизнеспособной диплоидной пыльцы, сокращения времени и упрощения процесса получения ее, воздействие на генеративные почки осуществляют нагреванием до 38-40С в течение 1,5-3 ч на протяжении всех стадий профазы первого деления мейоэа при относительной влажности воздуха 30-40%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIUIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I, В -. A g (, I! (21 ) 36 54 284/30-1 5 (22) 05.08.83 (46) 15.07.85. Бюл. Р 26 (72) О.С.Машкина, Л.М.Бурдаева и

М.М.Белозерова (71) Центральный научно-исследовательский институт лесной генетики и селекции (53) 631.52?..23(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 664617, кл. A 01 Н 1/04, 1976. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИПЛОИДНОЙ

ПЫЛЬЦЫ У ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ путем воздействия мутагенным фактором на муж„„SV„„1166746 А (Sl) А 01 H 1/04р A 01 Q 23/00 ские генеративные почки растений на

1 срезанных ветвях и последующего выдерживания их в контролируемых условиях до созревания пыльцы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода жизнеспособной днплоидной пыльцы, сокращения времени и упрощения процесса получения ее, воздействие на генеративные почки осуществляют нагреванием до 38-40 С в течение 1,5-3 ч на протяжении всех стадий профазы первого деления мейоза при относительной влажности воздуха 30-40%.

1166746

Результаты опыта получения диплоидной пыльцы у тополя и сосны

Вариант обработки мужских генеративных почек

Объект исследования

Ъ выхода диплоидной пыльцы

Контроль, без обработки генеративных почек

Тополь белый

0,66

7,35

80,48

94,38

40 мин

40 С

То же 1,5 ч

2,0 ч

85,15 пыльца теряет свою жизнеспособность

2,5 ч

Контроль, без обработки генеративных почек

Тополь сереющий

6,67

80,59

84,48

40 С 1,5 ч

Тоже 2,0 ч

Гибрид 9 173 (черный пирамидальный лавролистный) Контроль, без обработки генеративных почек

40 С 2,0 ч

0,93

93,87

60,79

Тоже 2,5ч

Контроль, без обработки генеративных почек

Сосна обыкновенная

40 С 1,5 ч

То же 2,0 ч

5,43

50,90

8.4,11

3,0 ч

53,20 пыльца теряет свою жизнеспособность

3,5

Изобретение относится к области ге нетики и селекции. древесных растений, в частности к экспериментальной полиплоидии,и может быть использовано в лесном хозяйстве для получения высокопродуктивных триплоидных форм растений.

Цель изобретения — повышение выхода жизнеспособной диплоидной пыльцы, сокращение времени и упрощение процесса получения. 10

Пример 1. Ветви разных видов и гибридных форм тополя длиной 5060 см срезали в марте-апреле месяце и помещали в сосуды с водопроводной водой. На стадии профазы мейоза (нуж-1 ная стадия определяется путем быстроzo приготовления временного препарата, окрашенного ацетокармином-время приготовления 3-4 мин и просмотра его под любым световым микроскопом) ветви в сосудах с водой помещали в термостат, где выдерживали при 40 С в течение 1,5-2 ч при относительной влажности воздуха 30-40Ъ. После этого ветви выдерживали при 18-20 С и относительной влажности воздуха 7080% до созревания пыльцы. Для развития генеративных органов получения полноценной жизнеспособной пыльцы проводили не менее 1-2 раэ в неделю обновление нижних срезов у ветвей.

Полученные данные представлены в таблице.

1166746

Составитель Е. Шкрадюк

Техред Ж.Кастелевич

Корректор А. Власенко

Редактор Н.Горват

Эаказ 4350/4 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Из таблицы видно, что сптимальное время обработки генеративных почек тополя, обеспечивающее наибольший выход жизнеспособной диплоидной пыльцы 1,5-2 ч. Данный способ позволяет получать до 94,38% жизнеспособной диплоидной пыльцы у тополя.

Морфологические и цитологические критерии, доказывающие диплоидность пыльцы:

Диплоидная пыльца в 1,3-1,5 раза (О крупнее гаплоидной. Так, в исследованиях диаметр гаплоидной зрелой пыльцы у тополя белого без обработки генеративных почек (контроль) — 29,43+

0,16 мкм, диплоидной (после обработ- 15 ки температурой) — в 1,4 — 1,5 раза больше — 40,67+0,54- 43,63 0,37 мкм.

Наличие диад, состоящих из двух крупных диплоидных микроспор, образующихся в результате определенных 7р нарушений течения мейоза и приводящих к формированию диплоидной пыльцы. В ходе нормального протекания мейоза образуются тетрады микроспор, состоящйе из четырех гаплоидных микроспор, дающих начало гаплоидным пыльцевым зернам, которые наблюдались в контроле.

Прямой подсчет числа хромосом в пыпьцевых зернах в период прохождения первого гаплоидного митоза. У диплоидного пыльцевого зерна п =38, гаплоидного — n =19.

Все эти операции были выполнены при анализе экспериментальных данных при необходимости могут быть представлены материалы (в частности, фотографии), доказывающие диплоидность полученной пыльцы.

Искуственно полученная диплоидная пыльца тополя имеет высокую оплодотво4О ряющую способность; при использовании такой пыльцы в гибридизации получен высокий выход триплоидов.

Так, при опылении тополя белого искусственного диплоидной пыльцой 45 тополя того же вида получено 87,59, триплоидов.

П р е р 2. Ветви сосны обыкновенной длиной 50-60 см срезали в апреле-мае месяце и помещали в сосуды с водопроводной водой. На стадии профазы мейоза (техника определения та же, что и у тополя) ветви помещали в термостат, где выдерживали при 40 С в 3 ч (оптимальное время обработки для сосны, см.табл. 2) при относительной влажности воздуха 30-40%.

Следующие операции аналогичны изложенным в примере 1.

Данный способ позволяет получать у сосны до 84,11% жизнеспособной диплоидной пыльцы, которая практически использовалась в гибридизации.

Применение предлагаемого способа получения диплоидной пыльцы у лесных древесных растений имеет следующие преимущества в сравнении с ранее известными: высокая эффективность (выход пыльцы до 94,38%); экономичность (сокращение затрат рабочего времени до 1,5-3 ч и снижение мате,риальных затрат, связанных с приобретением дорогостоящих полиплоидогенных веществ); простота технического исполнения (исключение дополнительных операций, предшествующих обработке); безвредность (исключение использования канцерогенных веществ); надежность (возможность многократного использования).

Использование предлагаемого способа дает не только существенную экономию, но и значительно увеличивает выход триплоидов, обладающих высоким гетерозисом. Внедрение триплоидных сортов обеспечивает повышение продуктивности и качественного состава лесов, способствуя тем самым выполнению одной из основных задач, стоящих перед работающими лесного хозяйства страны.