Способ получения тетраплоидных форм осины



Способ получения тетраплоидных форм осины
Способ получения тетраплоидных форм осины

 


Владельцы патента RU 2619384:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) (RU)

Изобретение относится к области биотехнологии растений и лесному хозяйству и может быть использовано для получения новых тетраплоидных форм осины с измененной продуктивностью и морфологией. Способ включает обработку междоузлий (эксплантов) трифлуралином в концентрации 3 мкмоль в течение 24 часов, в котором для получения междоузлий используют этиолированные побеги. Способ позволяет существенно повысить выход тетраплоидных форм осины. 1 ил., 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области биотехнологии растений и лесному хозяйству и может быть использовано для получения новых тетраплоидных форм осины с измененной продуктивностью и морфологией.

Стремительное сокращение площадей лесов и снижение доступности к существующим лесам привело к развитию плантационного лесоводства, основывающегося на производстве лесных культур узкоцелевой направленности с ожидаемой продукцией и законченностью всего цикла производства. Эффективное ведение плантационного лесоводства предполагает наличие высокопродуктивных форм деревьев, обеспечивающих быструю ротацию, и для этих целей подходят тетраплоидные формы осины. В лесном хозяйстве осина (Populus tremula) постепенно начинает занимать приоритетное направление для использования в целлюлозно-бумажной промышленности и получении стройматериалов. Колхицин, более широко применяющийся для полиплоидизации, обладает канцерогенным действием и более дорогой, чем трифлуралин. Трифлуралин характеризуется более высокой аффинностью с микротрубочками растений, чем животных, и используется в сельском хозяйстве в качестве гербицида.

Известен способ получения тетраплоидных форм розы «Trifluralin-mediated polyploidization of Rosa chinensis minima (Sims) Voss seedlings» (Zlesak, D.C., Thill C.A., Anderson N.O. et al. // Euphytica, 2005, 141(3): 281-290.), который является наиболее близким техническим решением. В нем суспензию трифлуралина в концентрации 0,0086 и 0,086% наносили в точку роста между семядолями и укрывали пленкой для поддержания высокого уровня влажности.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа получения растений осины с тетраплоидным статусом.

Поставленная задача достигается за счет того, что после высадки растений осины на искусственную питательную среду для мультипликации - WPM (Lloyd, G. and В.Н. McCown. 1980. // Commercially feasible micropropagation of mountain laurel, (Kalmia latifolia), растения культивируют при стандартном световом режиме (16/8 часов, уровень освещенности - 2,5 тыс.люкс, температура 23-25°C) в течение 7 дней. После этого растения выдерживают в темноте в течение 4 дней. Затем растения вынимают из темноты и срезают этиолированные части побегов. Из побегов вырезают междоузлия и помещают их в раствор трифлуралина с концентрацией 3 мкмоль на 24 часа. Через 24 часа междоузлия промывают стерильной дистиллированной водой и помещают на вышеуказанную питательную среду для мультипликации. Далее производят пересадку на свежую питательную среду для мультипликации через каждые 4 недели.

Предлагаемый способ, заключается в использовании междоузлий этиолированных побегов в качестве эксплантов, что обеспечивает лучшее проникновение трифлуралина в глубокие слои апикальной меристемы.

Анализ известных способов подготовки растений для последующей обработки трифлуралином, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого способа неизвестна из уровня техники.

Изобретение иллюстрируют следующие примеры:

Пример 1. В нестерильных условиях готовится питательная среда, включающая минеральные соли среды WPM, 30 г/л сахарозы и 9 г/л агар-агара. Среда разливается по колбам, укупоривается фольгой и бумагой, завязывается банковской резинкой. Автоклавирование проводится при 1 атм (=1 изб. атм) в течение 20 минут. В остывшую до 55°C среду в ламинар-боксе добавляются 100 мг/л инозитола, 0,1 мг/л пиридоксина, 0,1 мг/л тиамина и 0,5 мг/л никотиновой кислоты. Питательную среду разливают по стерильным культуральным сосудам.

Пример 2. Все манипуляции с растительным материалом производят в стерильных условиях ламинар-бокса. В каждый контейнер помещают по 15-20 черенков, содержащих минимум одну пазушную почку.

Пример 3. Контейнеры с черенками помещают на светокультуральные стеллажи со световым режимом 16/8 часов, 2,5 тыс. люкс. Через неделю контейнеры с активно вегетирующими побегами помещают в темноту при комнатной температуре. Через 4 дня контейнеры вынимают и в асептических условиях срезают этиолированные части побегов, выделяя междоузлия с пазушными почками.

Пример 4. Междоузлия с пазушными почками помещают в жидкую (без добавления агар-агара) питательную среду WPM с трифлуралином с конечной концентрацией 3 мкмоль и оставляют на качалке на 24 часа при постоянном перемешивании.

Пример 5. После этого междоузлия ополаскивают стерильной дистиллированной водой и помещают на питательную среду для мультипликации.

Пример 6. Через каждые 4 недели проводят пересадку на свежую питательную среду для мультипликации.

В таблице 1 представлены результаты исследований по влиянию этиоляции на частоту получения тетраплоидных растений осины.

Трифлуралин является ингибитором микротрубочек, нарушающим процесс расхождения хромосом в делящихся клетках. Поскольку в качестве эксплантов используются междоузлия с меристематическими очагами, представляющими достаточно большую группу клеток, важно обеспечить такие условия, чтобы трифлуралин проник в как можно больше число меристематических клеток. Почки растений имеют естественные защитные слои, затрудняющие проникновение любых веществ. Известно, что при помещении растений в темноту происходит активизация роста побега и, как следствие, увеличение степени ювенильности формирующихся растительных тканей. Чем больше степень ювенильности тканей, тем она более проницаема для любых химических соединений. Исходя из этого, был заложен эксперимент по оценке влияния этиоляции на эффективность получения тетраплоидных форм осины, результаты которого представлены в таблице 1. Было установлено, что предварительная этиоляция побегов снижала выживаемость эксплантов после обработки трифлуралином, по сравнению с контрольными растениями, однако обеспечивала высокий выход тетраплоидных форм осины. Применение более высоких концентраций трифлуралина нецелесообразно из-за снижения общей выживаемости эксплантов.

Статус плоидности подтверждали с помощью цитологического анализа. Для этого производили подсчет числа хромосом в ядрах соматических клеток корешков, сформировавшихся из почек растений осины (фиг. 1).

Краткое описание чертежей

Фиг. 1. Метафазные пластинки корневой меристемы микрорастений осины: слева - исходный генотип Ptv 22 (2n=2x=38); справа - тетраплоидная линия (2n=4x=76).

Способ получения тетраплоидных форм осины, включающий обработку междоузлий (эксплантов) трифлуралином в концентрации 3 мкмоль в течение 24 часов, в котором для получения междоузлий (эксплантов) используют этиолированные побеги.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу идентификации растения, включающего последовательность ДНК, вносящую вклад в устойчивость к заболеванию килой крестоцветных у Brassica napus.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции. Изобретение представляет собой способ оценки генотипов гречихи по интенсивности транспирации, включающий измерение интенсивности транспирации с помощью измерительной камеры, где для измерения транспирации используют 3 лист сверху генеративной части главного стебля на 10 день после начала цветения на интактных растениях с 9:00 до 10:00 часов дня.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Изобретение представляет собой способ размножения трансгенных растений клевера лугового методом культуры почек in vitro, включающий выделение почек из поверхностно стерилизованных в течение 5 мин в 0,1%-ном водном растворе диоцида и 4-5 раз промытых в стерильной воде отрезков стеблей длиной 1,5-2.0 см с пазушными почками вегетирующих трансгенных растений клевера лугового и помещение их на агаризованную питательную среду Гамборга В5, где вначале отрезки стеблей с пазушными почками длиной 1,5-2,0 см промывают в проточной водопроводной воде (10 мин) и после поверхностной стерилизации при встряхивании отделенные пазушные почки культивируют на агаризованной среде Гамборга В5 с 2,0 мг/л БАП до размера не менее 4,0 мм, а затем 4 пассажа на агаризованной среде Гамборга В5 с 2,0 мг/л БАП и 50 мг/л канамицина до образования морфогенной ткани только с зелеными побегами, при этом размноженными трансгенными (канамицин устойчивыми) растениями являются растения-регенеранты клевера лугового, образовавшие корни не менее 50 мм на агаризованной среде Гамборга В5 с 2,0 мг/л БАП и 50 мг/л канамицина.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к устройству и способам доставки пыльцы в процессе направленного опыления при выращивании растений маиса.

Изобретение относится к области селекции зерновых культур. Способ включает асептическое культивирование проростков на голодном агаре (2%) (контроль) и агаре с добавлением 15 мг/л ионов алюминия и водорода (pH 4) (стрессовые условия).

Изобретения относятся к области сельского хозяйства. Способ производства семян сои в условиях орошения предусматривает широкорядный посев семян сои, полив, уход за растениями и уборку.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и селекции. Способ включает посев оцениваемых культур и отбор.

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 сельскому хозяйству и биотехнологии. Изобретение представляет собой способ создания линий озимой мягкой пшеницы с комплексной устойчивостью к бурой и стеблевой ржавчине и мучнистой росе, включающий скрещивание коммерческих сортов мягкой пшеницы, самоопыление гибридов первого поколения F1 для получения гибридов второго поколения F2, среди которых отбирают растения с комплексной устойчивостью к грибным болезням, содержащие рецессивные аллели генов озимого образа жизни, повторное самоопыление отобранных растений для получения поколения F3 и тестирование последних на устойчивость к грибным болезням и выживаемость в условиях подзимнего посева, где сорт мягкой пшеницы «Тулайковская 10» (донор), содержащий комплекс генов Lr-Sr-Pm, скрещивают с коммерческим сортом озимой мягкой пшеницы «Бийская озимая», среди гибридов поколения F2 проводят отбор озимых растений, содержащих комплекс генов Lr-Sr-Pm, с помощью молекулярного маркера Xicg6Ai#2, состоящего из прямого F:5′-GATGTCGAGGAGCATTTTC-3′ и обратного R:5′-GTGGTAGATTACTAGAGTTCAAGTG-3 праймеров, и отобранные растения F2 анализируют с помощью маркеров к рецессивным аллелям генов озимого образа жизни VRN1AF/VRN1-INT1R, Intr1BF/Intr1BR4 и Intr1DF/Antr1DR4 для отбора растений с озимым образом жизни.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Изобретение представляет собой способ размножения растений ирги зелеными черенками в условиях искусственного тумана с применением подогрева субстрата, включающий нарезку черенков, предварительную обработку и укоренение, где предварительно, за 2 дня до черенкования, проводят обильный полив маточных растений, нарезают черенки с боковых побегов длиной 10-15 см, с последующей обработкой их водным раствором регулятора роста «Корнерост П» 2 г на литр воды, с экспозицией обработки 16 ч - в полной темноте, а укоренение проводят при относительной влажности воздуха 85%, температуре воздуха 21-24°C и температуре субстрата выше температуры воздуха на 5°C в кассетах с ячейками, наполненными субстратом, который состоит из нейтрального торфа и песка в соотношении 2:1, причем каждый обработанный черенок помещают в отдельную ячейку на глубину 3,5-4,5 см, после высадки проводят двукратную обработку черенков Фитоспорином-М, ПС.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ заключается в искусственном сокращении длины светового дня в течение определенного времени путем завязывания 5-6 верхних листьев над точкой роста.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к реализации управляемых технологий земледелия, и может быть использовано в отрасли полевого растениеводства.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к садоводству. Способ включает посадку маточных растений и получение розеток.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам оценки воздействия различных агроприемов при возделывании сельскохозяйственных культур путем измерения стрессоустойчивости растений.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к плодоводству. Способ включает подготовку и укладку субстрата из смеси дерновой земли с торфом, его покрытие полимерным материалом с отверстиями и высадку зеленых черенков по схеме 5×10 см в условиях искусственного тумана.

Изобретение относится к области ботаники и сельского хозяйства, в частности к мелиорации, агрономии, почвоведению. В способе осуществляют неразрушающий прижизненный контроль параметров развития корневой системы растений посредством учета координат цветоносов видоспецифичных цветков растений-паразитов, например, заразиховых – Orobanchaceae Vent., паразитирующих на растениях-хозяевах, например Cucurbitaceae, Solonaceae, Asteraceae, выросших из семян заразихи, предварительно размещенных в пахотном слое почвы по возможности равномерно, устанавливается местоположение корня и его конфигурация, а также глубина залегания корней изучаемого растения по появляющимся на поверхности поля цветоносам заразихи.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для оценки степени загрязнения окружающей среды, например участков городской или лесной территории.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к технологии возделывания озимых колосовых культур. Способ включает определение времени начала весенней вегетации (ВНВВ) озимых колосовых культур, отбор почвенных образцов из слоя 0-20 см и растительных образцов с учетных площадок поля в период начала весенней вегетации растений, подсчет в них всех живых стеблей длиной >10 мм, определение густоты агрофитоценоза (АФЦ), принятие решения о величине планируемой урожайности.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к питомниководству. Способ включает заготовку одревесневших черенков с последующим укоренением в условиях повышенной влажности и последующее доращивание.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, плодоводству и селекции. Способ включает промораживание однолетних побегов в период покоя в камере искусственного климата.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству. Способ включает укладку однолетней отводки в пластиковую пятилитровую емкость. При этом у емкости срезают верхнюю часть, делают два противоположных отверстия ниже 3-4 см от верхней кромки среза диаметром немногим больше толщины отводки. На дне делают несколько отверстий, помещают дренажный материал и емкость заполняют верхней частью почвы, органическим удобрением и песком в равных соотношениях. Осенью отводку разрезают снаружи емкости и хранят до весны с последующей высадкой на постоянное место, освободив от емкости полученные побеги. Способ позволяет получить качественные саженцы.
Наверх