Способ получения гаплоидных растений-регенерантов из репродуктивных органов brassica oleracea l. in vitro


 


Владельцы патента RU 2607007:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) (RU)

Способ получения растений-регенерантов из репродуктивных органов Brassica oleracea L. in vitro относится к области биотехнологии предназначен для культивирования in vitro пыльников и завязей Brassica oleracea L. и может быть использован для получения нового исходного материала для создания сортов. Задача изобретения ускорить процесс селекции. Это достигается за счет того, что к питательной среде Мурасиге и Скуга в качестве индукторов эмбриогенеза добавляют растительные экстракты, полученные из репродуктивных органов капусты белокочанной, с применением в качестве растворителя DMSO в концентрации 1-1,5 мл/100 мл питательной среды.

 

Изобретение относится к области биотехнологии, предназначено для культивирования in vitro пыльников и завязей Brassica oleracea L. и может быть использовано для получения нового исходного материала для создания сортов.

Известен ряд способов получения гаплоидов у растений: отдаленная гибридизация, внутривидовая гибридизация, выявление среди близнецов, при воздействии на пыльцу рядом физических и химических факторов, при межвидовых скрещиваниях с использованием генетических маркеров (Патент РФ №2175189, патент РФ №2035134, патент РФ №2084135, патент РФ №2142013).

Однако все данные методы позволяют получать гаплоидные растения в небольшом количестве (единицы и десятки). Получение гаплоидных растений возможно посредством андрогенеза и гиногенеза in vitro, гаплоиндуктора, партеногенеза (апомиксис), полиэмбрионии. Наиболее перспективным подходом к разработке технологии получения гаплоидных растений - это культивирование изолированных пыльников или завязей in vitro.

Работы по получению гаплоидных растений у представителей рода Brassica ведутся во многих странах. Однако факторы, от которых зависит эффективность пыльцевого эмбриогенеза, еще недостаточно изучены. В связи с этим работы по выявлению сортов, гибридов, линий, обладающих высокой гаплоидной способностью и установление факторов, оказывающих влияние на этот процесс, являются актуальными.

Известен способ получения гаплоидных растений капусты белокочанной, заключающийся в культивировании изолированных микроспор на безгормональной питательной среде Гамборга В5, содержащей 13% сахарозы. Для изолирования микроспор применяют метод центрифугирования фильтрата (Шмыкова Н.А. Разработка системы биотехнологических методов, направленных на ускорение селекционного процесса овощных культур / Диссертация, Москва, 2006). Недостатком данного метода является трудоемкость технологии выделения микроспор из пыльников.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения гаплоидных растений Brassica oleracea L, заключающийся в культивировании изолированных пыльников на питательной среде Мурасиге и Скуга (МС), содержащей БАЛ в концентрации 4 мг/л, НУК - 0,3 мг/л, аскорбиновую кислоту - 1 мг/л, сахарозу - 120 г/л (Зонтиков, Д.Н. Эмбриоидогенез капусты белокочанной (Brassica oleracea L.) в культуре микроспор / А.В. Поляков, Д.Н. Зонтиков, С.А. Зонтикова // Тезисы IX Международной конференции «Биология клеток растений in vitro и биотехнология» (Звенигород, 8-12 сентября 2008 г.). - М.: ИД ФБК-ПРЕСС, 2008. - С. 306-307). Недостатком известного аналога является применение дорогостоящих гормонов (6-бензиламинопурин (БАП), α-нафтилуксусной кислоты (НУК)), а также получение растений-регенерантов из гетерогенной каллусной ткани, которая является источником сомаклональной вариабельности растений, а следовательно частота образования гаплоидных растений резко уменьшается.

Задача предполагаемого изобретения - ускорение процесса селекции за счет повышения ча стоты возникновения гаплоидных растений Brassica oleracea L in vitro, используемых в качестве нового исходного материала для создания сортов.

Поставленная задача достигается за счет того, что пыльники и завязи культивируют на безгормональной питательной среде по прописи МС, при этом в качестве индукторов эмбриогенеза добавляют растительные экстракты, полученные из репродуктивных органов Brassica oleracea L, с применением в качестве растворителя DMSO в концентрации 1-1,5 мл/100 мл питательной среды.

Конкретный пример осуществления предлагаемого способа.

Растительные экстракты получали из сырой биомассы образцов (от 200 до 350 мг), которые экстрагировали 100% растворителем DMSO, путем растирания ее в ступке. После этого полученную массу выдерживали в течении 1 часа при температуре 23°C, фильтровали через фильтровальную бумагу и затем стерилизовали путем пропускания их через бактериальный фильтр (Millipore, pore size 0,45 дМ). Полученный растительный экстракт добавляли в питательную среду в концентрации 1-1,5 мл/100 мл. Пыльники и завязи асептически извлекали из бутонов в условиях ламинар-бокса и культивировали на индуцирующих питательных средах МС в чашках Петри, которые помещали в климакамеру (Binder, Германия) и инкубировали в темноте при температуре 35°C в течение 5-ти суток, после чего температурный режим уменьшали до 25°C. В этих условиях экспланты выращивали в течение 25 суток и затем переносили в световую комнату, где был установлен 16-часовой фотопериод и освещение белыми люминесцентными лампами с интенсивностью света 5 тыс.лк. При добавлении растительного экстракта в концентрациях меньше 1 мл/100 мл формирование эмбриоидов не происходило, а в концентрациях больше 1,5 мл/100 мл этот процесс был менее интенсивным. В дальнейшем сформированные эмбриоиды отделяли от первичного экспланта и переносили на среду, содержащую минеральные соли по прописи МС, а также гормоны ИУК - 2 мг/л, БАП - 1 мг/л, сахарозу - 3%, агар - 7 г/л. В этих условиях формировались растения, которые проявили высокую способность к последующему размножению.

Предлагаемый способ получения растений-регенерантов сочетает ряд положительных свойств, которые позволяют использовать ее в практической селекционной работе:

1. Технология предполагает применение доступного растворителя.

2. Отсутствие в использовании дорогих фитогормонов и регуляторов роста (дешевая технология).

3. Предлагаемый способ легок в исполнении по сравнению с ранее предложенными известными авторами.

Заявляемое изобретение направлено на устранение недостатков, которые свойственны наиболее распространенным способам получения гаплоидных растений. Известных в научно-технической и патентной литературе способов с аналогичной технологией не обнаружено. Результат, полученный у данного решения и обусловленный применением растительных экстрактов, не достигался в известных решениях.

Использование изобретения позволит увеличить частоту возникновения гаплоидных растений в 2-3 раза, что дает возможность получать их в количестве, достаточном для ведения селекционных работ, что в значительной степени ускоряет процесс селекции. Так как в контрольном варианте данный показатель составляет в культуре пыльников и завязей 1,85% и 3,7% соответственно. В то время как, в предлагаемом способе учитываемый показатель составил 2.5% и 8,6% соответственно.

Способ получения растений-регенерантов из репродуктивных органов Brassica oleracea L. in vitro, включающий культивирование пыльников и завязей на питательной среде Мурасиге и Скуга, отличающийся тем, что в качестве индукторов эмбриогенеза используют растительные экстракты, полученные из репродуктивных органов Brassica oleracea L, с применением в качестве растворителя DMSO в концентрации 1-1,5 мл/100 мл питательной среды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к генетике и репродуктивной биологии растений. Изобретение представляет собой способ получения фертильных линий сорго, являющихся восстановителями фертильности для ЦМС типа 9Е, включающий выращивание гибридных растений, полученных от скрещивания ЦМС-линий и фертильных линий, оценку их восстановительной способности в тест-кроссах с ЦМС-линиями, где гибридные растения выращивают в условиях теплицы, способствующих реверсии к мужской фертильности, а их потомство выращивают в полевых условиях, где производят отбор фертильных растений, способных к восстановлению фертильности гибридов F1.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Изобретение представляет собой устройство для осуществления способа искусственного опыления ветроопыляемых растений, представляющее собой управляемый малый беспилотный летательный аппарат, например типа коптер, с видеокамерой, где беспилотный летательный аппарат снабжен подвеской в виде двух штанг и коленчатого вала между ними, несущего группу пропеллеров и связанного тягой с эксцентриковым механизмом, установленным на валу электрического привода с контроллером дистанционного управления, и способ искусственного опыления ветроопыляемых растений, включающий стряхивание пыльцы с растений и ее перенос по полю, где с помощью управляемого малого беспилотного летательного аппарата, вращающиеся пропеллеры которого располагают под углом к направлению движения, создают над поверхностью растения турбулентный поток воздуха, которым осуществляют стряхивание, захват и перенос пыльцы по мере движения коптера над полем без непосредственного контакта устройства с растениями.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в фармацевтической и пищевой промышленности. Способ предусматривает бактериальную трансформацию экспланта корня ювенильного растения Silene linicola агробактериальным штаммом R-1601 A.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к применению трансгенных растений лесных древесных пород в качестве биологических моделей при прогнозировании круговоротов азота и углерода в лесных экосистемах.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Меристемные растения опрыскивают 0,1% раствором ПАБК, куда вводят 0,1% биопрепарата Фитолавина при температуре 20-25°С, а при повторном опрыскивании в фазе 3-4 листьев в раствор дополнительно добавляют 0,2-0,3% гумата калия.

Изобретение относится к области биотехнологии растений. Изобретение представляет собой способ сохранения качественных характеристик культуры in vitro некоторых древесных видов растений (лимонник китайский, рододендрон, сирень, береза повислая), включающий размножение микропобегов на искусственных питательных средах, где через 7-10 дней после культивирования в стандартных условиях побеги помещают в условия с температурой 4-8°С и уровнем освещенности 500-1000 люкс на срок до 8 (лимонник китайский, береза повислая) или до 12 месяцев (рододендрон, сирень).
Изобретение относится к области декоративного садоводства. Изобретение представляет собой способ размножения растений фритиллярий методом in vitro, включающий стерилизацию эксплантов, разделение их на части, посадку на питательную среду Данстена и Шорта, отделение микролуковиц от эксплантов, их укоренение и адаптацию, отличающийся тем, что после разделения эксплантов их помещают на питательную среду Данстена и Шорта, содержащую 6 г/л агара с добавлением - 5 мкМ 6-бензиламинопурина и 2 мкМ α-нафтилуксусной кислоты, после культивирования на данной среде микролуковицы размножают на безгормональной среде Данстена и Шорта в течение 4 недель при освещении 3 клк 16 ч свет/ 8 ч темнота при температуре 24°C, укореняют и адаптируют в контейнерах со сфагновым мхом, в темноте, при температуре 7°C, в течение 2 месяцев.

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии. Изобретение представляет собой способ культивирования лимона in vitro, заключающийся в том, что стерильные пазушные почки предварительно культивируют до появления микропобегов на питательной среде МС с добавлением БАП 0,1 мг/л, НУК 0,5 мг/л, агар 0,7%, затем вычленяют из них меристемы размером 0,4-0,6 мм с 2-3 примордиями и прививают их на подвой, выращенный in vitro на среде WPM, дополненной БАП 1 мг/л, ГК 2 мг/л, агар 0,7%, микропривитые растения культивируют на среде WPM с добавлением БАП 1 мг/л, ГК 2 мг/л, агар 7 г/л, сахарозы 20 г/л.

Изобретение относится к биотехнологии. Представлен способ получения моноклональной линии растительных клеток от гетерологичной популяции растительных клеток, включающий следующие стадии.

Изобретение относится к области биохимии. Предложена система контроля фотосинтетического и дыхательного СО2-газообмена в культуре in vitro.

Изобретение относится к биотехнологии. Изобретение представляет собой способ получения растений-регенерантов лапчатки белой (Potentilla alba L.) в условиях гидропоники, включающий использование черенков материнских растений, размножение и выращивание, где в качестве эксплантов используются черенки материнских растений, которые высаживают на питательную среду по прописи Мурасиге-Скуга (MS), содержащую 0,5 мкМ БАП для введения в культуру ткани, через 20-30 суток развившиеся побеги пересаживают для микроразмножения на питательную среду Мурасиге-Скуга (MS), содержащую 0,5 мкМ БАП+0,25 мкМ ИМК+0,05 мкМ ГК, укореняют побеги на агаризированной среде Мурасиге-Скуга, дополненной 1 мкМ НУК, затем растения-регенеранты вынимают из культуральных сосудов, отмывают корни в дистиллированной воде от агара, закрепляют в кассетах и помещают в гидропонную установку на 90 суток для адаптации и выращивания растительного лекарственного сырья на питательной среде Мурасиге-Скуга, содержащей 1/4 состава макросолей, 1/4 состава микросолей, полный набор витаминов, хелата железа и кальция хлористого, при температуре 24-26°C, режим освещения: 16 часов день, 8 часов ночь.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности картофелеводства. В способе выращивают мини-клубни оздоровленного картофеля в защищенном грунте, полученные от пробирочных растений.

Изобретение относится к области биотехнологии и репродуктивной биологии растений. Изобретение представляет собой способ регенерации растений Бобовника анагировидного in vitro, включающий предварительную обработку сухих семян, поверхностную стерилизацию и культивирование на питательной среде для проращивания, отличающийся тем, что в качестве предварительной обработки семена Бобовника анагировидного заливают горячей водой при температуре от 90-100°С и оставляют на 20-30 минут до остывания воды, поверхностную стерилизацию осуществляют, помещая семена в 1%-ный водный раствор синтетического моющего средства на 15 минут при постоянном помешивании, а затем промывая проточной водой в течение 15-20 минут, культивирование осуществляют в течение 3-4 недель, после чего развившиеся проростки высаживают в стаканчики с почвенным субстратом и помещают в микропарник на 4-6 недель для адаптации к нестерильным условиям, где питательная среда содержит минеральные соли и витамины по MS, 20 г/л сахарозы, 7 г/л агара, дополнительно содержит 2.2 μМ БАП, в качестве питательной среды выбрана среда WPM с добавлением 2.2 μМ БАП. Изобретение позволяет сократить трудоемкость и длительность процесса получения посадочного материала, а также упростить процесс получения посадочного материала. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и селекции. Изобретение представляет собой способ опыления линий петунии с гаметофитным типом самонесовместимости на основе опыления бутонов с последующей изоляцией и маркировкой, заключающийся в том, что за день до раскрытия цветка в стадии окрашенного бутона осуществляют кастрацию пыльников, после чего проводят гейтеногамное опыление пыльцой с раскрытого цветка этого же растения, покрывая рыльце пестика видимым слоем пыльцы, причем опыление осуществляют при температуре воздуха 25-30°C. Изобретение позволяет получить инбредные семена у самонесовместимых растений в большем количестве при снижении трудозатрат на их получение. 8 ил., 2 табл., 1 пр.
Наверх