Средство для получения наследственныхизменений у растений

 

(i i) 843877

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.12.79 (21) 2855080/30-15 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.07.81. Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 07.07.81 (51) М К„з

А 01Н 1/04

Государственный комитет (53) УДК 631.52 (088.8) о делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

О. А. Беленкевич

\ !

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени аучноисследовательский институт земледелия (7I) Заявитель (54) СРЕДСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАСЛЕДСТВЕННЫХ

ИЗМЕНЕНИЙ У РАСТЕНИЙ

Изобретение относится к селекции растений и может быть использовано для получения исходного материала в практической селекции сельскохозяйственных культур.

Известно использование ДНК для получения наследственных изменений у растений, бактерий, водорослей, грибов и дрозофилы (1, 21.

Однако ДНК дает низкий выход наследственно-измененных форм живых организ- 10 мов.

Целью изобретения является повышение выхода измененных форм живых организмов.

Поставленная цель достигается тем, что в средство для получения наследственных изменений у растений, помимо ДНК, вводят диметилсульфоксид (ДМСО) и воду при следующем соотношении компонентов, вес. %:

ДНК 0,001 — 0,1

ДМСО 0,1 — 10,0

Вода Остальное

Пример 1. К водному или солевому раствору ДНК, очищенной от белков и

РНК, концентрацией 10 — 1000 мкг/мл из расчета на 1 мл раствора добавляют 0,01—

0,1 мл ДМСО. Полученным таким образом средством обрабатывают растения. Сухие семена или 1 — 3-дневные проростки расте- З0 ний, предварительно стерилизованные, помещают в чашки Петри или растильни и заливают предложенным средством из расчета 4 — 10 мл раствора на 100 семян или проростков. Чашки Петри с семенами или проростками помещают в термостат и выдерживают при 20 — 30 С в течение б 48 ч, после чего их промывают водой и высевают. Обработку растений предложенным средством можно проводить также путем инъекции его в вегетирующие растения (в апикальную меристему, цветки, молодую завязь) с помощью микрошприца по 0,01—

0,1 мл на один объект. Во втором поколении исследуемые растения анализируют и выделяют растения с морфофизиологическими изменениями по селекционно-ценным признакам.

Пример 2. В качестве источника ДНК используют озимую рожь Вятка. Из 7 — 10дневных этиолированных проростков семян ржи выделяют ДНК (3). Готовят предложенное средство следующего состава, ДНК 0,001, ДМСО 10, вода — остальное.

В вегетирующие растения озимой ржи сорта Белта в 3 — 5-дневную завязь производят инъекцию из расчета 0,01 мл приготовленного средства на одну завязь. Во втором поколении растения анализируют на предмет выявления морфофизиологических из843877

Количество растений с наследственными морфофизиологическими изменениями

Количество, %

Способ введения

ДНК в растения

Обьем выборки

Номер опыта

Доноры

ДНК

Реципиенты

ДНК

ДМСО в шт ay, 0,001

0,07

Иньекция в 3 — 5-дневную завязь

Озимая рожь

Вятка

Озимая рожь

Белта

0,1

0,1

0,1

0,001

0,001

0,07

0,07

0,128

0,119

0,173

0,268

Намачивание

1 — 3-дневных проростков

0,04

0,04

0,984

Иньекция в апик альную меристему

Озимая рожь

Белта

Озимая рожь

Вятка

0,02

0,02

1,016

Намачивание

1 — 3-дневных проростков

Пырей ползучий

Озимая рожь

Чулпан

0,047

0,047

0,993

Пырей ползучий

Озимая рожь

Гибрид 67

Нам ачивание

1 — 3-дневных проростков

0,016

0,016

0,877

Овес Кондор Ячмень Надя менений. В качестве контроля анализируют растения озимой ржн Балта, в завязь которых соответственно вводят только воду, ДНК, ДМСО в соответствующих концентрациях (см. таблицу) . 5

Как следует из таблицы, предлагаемое средство оказывает большее влияние на выход измененных форм, чем контрольные средства. При обработке растений предлагаемым средством из 1684 растений (опыт 10 №. 1 вар. 7) выявлены два растения с большим размером колоса (на 24 — 40 цветков), по фенотипу сходные с таковым растением ржи Вятка. В последующих поколениях (до Мз) этот признак сохранялся. 15

Пример 3. В качестве источника ДНК используют овес Кондора, из которого выделяют ДНК согласно примеру 1. В предлагаемом средстве состава, %: ДНК 0,04, ДМСО 5, вода — остальное намачивают 1—

3-дневные проростки ячменя Надя в чашках

Петри из расчета 8 мл средства на 100 проростков при 28 С в течение 24 ч. Затем проростки промывают водой и высевают в почву. Во втором поколении растения анализи- 25 руют по морфофизиологическим изменениям. В качестве контроля служит потомство проростков, соответственно обработанных только водой, ДНК, ДМСО.

Из таблицы видно, что только в варианте применения предлагаемого средства выявлены измененные формы растений (опыт 2, вар, 4), Они отличаются от

1486

1622

1372

1558

1684

1739

1493

196

267

638

1037

984

522

487

403

488

421

342 растений исходного сорта Надя по следующим признакам.

Первое растение имеет соломину короче стандарта на 12 — 15 см, второе — характеризуется отсутствием антоулановой окраски у основания стебля и на цветочных чешуйках и имеет продуктивную кустистость на 50% выше, чем кустистость растения исходного сорта, Третье растение имеет сильный восковой налет на стеблях и листьях, вегетационный период его короче на

14 — 16 дней, зерновки имеют больший размер, масса 1000 зерен выше на 16%, а белки зерна содержат лизина на 1,08% больше по сравнению с аналогичными показателями контрольных растений ячменя сорта

Надя. Все выделенные формы устойчиво сохраняют свои признаки (проанализированы растения до девятого поколения).

В остальных опытах, в которых ДНК озимой ржи Вятка вводят в апикальную меристему растений Белта (опыт 3) и

1 — 3-дневные проростки сорта Чулпан и тетраплоидного сорта Гибрид-67 намачивают в ДНК пырея (опыт 4, 5), измененные формы получают только в вариантах совместного применения ДНК с ДМСО, При этом выход измененных форм растений 1%.

Эти формы растений озимой ржи отличаются от форм исходных сортов высотой и толщиной стебля, размером колоса, формой куста, количеством продуктивных стеб843877

Формула изобретения

Составитель Л. Марченкова

Техред А. Камышникова Корректор А. Степанова

Редактор Л. Ушакова

Заказ 1558/15 Изд. № 429 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 лей на одно растение, шириной и длиной листьев и другими признаками.

Предлагаемое средство для получения наследственных морфофизиологических изменений не оказывает угнетающего дейст- 5 вия на живые организмы, что существенно облегчает отбор форм по физиологическим свойствам и количественным признакам.

По сравнению с известными средствами на основе ДНК, описанными в аналогах и про- 10 тотипе, предлагаемое средство позволяет значительно повысить выход наследственно-измененных форм и соответственно вероятность выделения из них форм с хозяйственно-ценными признаками. Все это зна- 15 чительно сократит сроки и трудозатраты на создание новых сортов возделываемых культур в соответствии с требованиями сельскохозяйственного производства.

Применение предлагаемого средства существенно облегчит передачу отдельных признаков (генов) от донора к реципиенту, когда половым способом (гибридизацией) этого достичь невозможно.

Средство для получения наследственных изменений у растений, включающее ДНК, отличающееся тем, что, с целью повышения выхода измененных форм, оно дополнительно содержит диметилсульфоксид и воду при следующем соотношении компонентов, вес. %:

ДНК 0,001 — 0,1

Диметилсульфоксид 0,1 — 10,0

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гершензон С. М., Мутагенное действие

ДНК. «Молекулярная биология», 1977, т. II, вып. 6, с. 1283 — 1286.

2. Гершензон С. М., Александров Ю. Н., Малюта С. С. Мутагенное действие ДНК и вирусов у дрозофилы. «Наукова думка», 1975 (прототип) .

3. Картель Н. А., Квитко О. В. Опыт получения очищенной высокомолекулярной

ДНК из проростков и зародышей ячменя.

Вестник АН БССР, сер. биологическая, 1977, № 1, с. 103 — 105 (методика).