Способ получения рекомбинаций у растений томатов

 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к генетике и селекции растений, и может применяться в сельском хозяйстве при создании новых сортов томатов. Целью изобретения является увеличение частоты и расширение спектра гепатической изменчивости. Способ состоит в том, что на растения комплексно воздействуют рекомбиногеном и экстремальными температурами, при этом в качестве рекомбиногена используют митомицин C в небольших концентрациях, а температурной обработке подвергают лишь вегетативные органы растений, изолируя при этом в оптимальных условиях генеративные органы. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

СООЗ СОВЕТСНИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (51)5 A 01 H 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф .:с 1 ° Т с -.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО и306Ретениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4420463/31-13 (22) .21.03,88 (46) 15.07.90. Бюл. Р 26 (71) Институт экологической генетики

АН МССР (72) И.А.Заморзаева и И.В.Ущаповский (53) 575.633.112.1(088.8) (56) Raja N.Â., Lu B ° Ñ.: Genetic recombination Corpinus, Influence of

gamma-irradiation and temperature

treatement on meiofic recombination.—

Nutat. Res., 1973, 17, Р 1, р. 37. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕКОМБИНА1Д4Й

У РАСТЕНИЙ ТОМАТОВ (57) Изобретение относится к биотехнологии, в частности к генетике и

Изобретение. относится к биотехно- . логии, в частности генетике растений, и может быть использовано в сельском хозяйстве для увеличения генотипической (комбинативной) изменчивости растений в селекционно-генетических работах.

Цель изобретения — увеличение частоты и расширение спектра генотипической изменчивости.

Способ состоит в том, что осуществляют воздействие на растение экстремальными температурами в сочетании с обработкой рекомбиногеном, при этом экстремальными температурами воздействуют только на вегетативные части . растений, а генеративные органы изолируют в оптимальных условиях на стадии предмейоза и обрабатывают водным раствором митомицина С, „„ЯК„157 729 А1 селекции растенш1, и может применяться в сельском хозяйстве при создании новых сортов томатов. Целью изобретения является увеличение частоты и расширение спектра гепатической изменчивости. Способ состоит в том, что на растения комплексно воздействуют .рекомбиногеном и экстремальными температурами, при этом в качестве рекомбиногена используют митомицин

С в небольших концентрациях, а температурной обработке подвергают лишь вегетативные органы. растений, изолируя при этом в оптимальных условиях генеративные органы. 1 з.п, ф-лы, 2 табл, Данный способ локального воздействия экстремальными температурами позволяет использовать в исследованиях температуры, которые при прямом воздействии на генеративные органы приводят к повреждению и опадению цветков. Согласно изобретению происходит "разобщение" нормальных метаболических взаимодействий вегетативных и генеративных органов, что приводит к большей чувствительности генеративных органов к действию рекомбиногена.

Способ осуществляют следующим образом.

Растения томатов Р, выращивают в вегетационных сосудах Вагнера. На стадии развития первой кисти растения помещают в климокамеру с заданным температурным режимом. На каждом

1577729 растении оставляют не более двух . предмейотических бутонов на первом оцветии. Соцветия изолируют от внешей температуры с помощью микрокамер, нутри которых поддерживают температуру, оптимальную для прохождения мейоза (23 С). Стабильность темпера туры внутри микротермокамер поддерживают за счет циркуляции теплоносителя в водяной рубашке, находящейся между стенками микротермокамеры, с помощью термостата. Соединение микро-! термокамер с термостатом осуществляют при помощи резиновых шлангов. Одновременно используют 8 микротермокамер, подсоединенных к термостату через две распределительные гребенки с 8 отводами. Иикротермокамеры укрепляют на соцветиях почти жестко при помощи лапки, установленной на штативе. Герметизация соцветия внутри микротермокамеры достигается за счет мягких уплотнений из поролона, которыми снабжена крышечка микротермока25 меры. Продолжительность температурной .обработки 48 ч.

После рекомбиногенных воздействий соцветия освобождают из микротермокамер, а сами растения переносят в нормальные для вегетации условия и доводят до цветения. Созревшей пыльцой, собранной с обработанных растений, опыляют материанские (маркерные) формы (возвратное скрещивание) для проведения генетического анализа в потомстве.

Действенность способа увеличения частоты рекомбинаций у растений подтверждается исследованиями на разных группах сцепления томатов с применением высоких и низких температур и в сочетании с действием митомицина С.

Пример 1. Активно вегетирующие растения томатов Г (awd/++; сш-2/++) помещают в следующие температурные режимы: 8 С (ниэкотемпературный), 38 С (высокотемпературный) и

23 С (контрольный) варианты. Предмейо-. тические бутоны первого соцветия изо- 50 лируют в микротермокамерах с темперао турным режимом 23 С. Время термообработки 48 ч. При данном режиме обра боток прямое действие экстремальных температур на геиеративные органы 55 растений приводит к дегенерации ссцветий. Применение способа локальных обработок позволяет избежать этогс явления.

Результаты маркерного анализа показывают эффективность (р 6< 0,01) локальной высокотемпературной обработки для увеличения частоты рекомби. нации в сегменте тп-2 с (б хромосома).

Данные представлены в табл. 1.(изменение частоты рекомбинации в маркерных зонах 2 и 6-хромосом томата при локальном действии температуры), Пример 2. Гибриды F1 (ful — е/++;. hl — а/++) на стадии предмейотических бутонов первой кисти помещают в климокамеру с температурным режимом 10 /14 С (день/ночь).

Длительность "дня" 14 ч. Соцветия находятся в условиях оптимальной температуры 23 С в микротермокамерах, Продолжительность обработки 48 ч.

Одновременно с температурным воздействием в течение 48 ч в соцветие поступает 2 мл водного раствора мито- мицина С в концентрации 20 мкг/мл (через черешок первого подкистного листа лист питатель ).

Результаты маркерного анализа показывают, что сочетание низкотемпературного стрессового воздействия

14 С/10 С на вегетативную систему растения с митомицином С в концентрации 20 мкг/мл достоверно (р C 0,05) увеличивало частоту рекомбинации в обоих изученных сегментах хромосом 4 (ful — е) и 11 (hl — а). Также отмечают аналогичный ответ на подобное локальное действие пониженной температуры в сочетании с обработкой 1 мл митомицина С в концентрации 20 мкг/мл, Применение только митомицина С, о только низкой температуры 14 С/

10 С на вегетативную часть растения, либо на все растение или сочетание о митомицина С с температурой 14 С/

10 С на все растение, не дает такого о ярко выраженного эффекта, как при применении предлагаемого способа, т.е. когда воздействуют экстремальной температурой только на вегетативные органы растения, а генеративные органы на стадии предмейоза изолируют в оптимальных условиях и обрабатывают водным раствором митомицина С.

Данные представлены в табл. 2 (сравнение воздействия комплекса рекомбиногенных факторов на все растение и на вегетативную систему).

Формула и з о б р е т е н и я

1. Способ получения рекомбинаций у растений томатов, включающий воэ2. Способ по п. 1 о т л и ч а юшийся тем, что низкотемпературное воздействие устанавливают до

8 С, высокотемпературное до 38 С.

Та блица 1

Варианты обработки

Сегмент хромосомы высокотемпе- Контроль ратурный низкотемпературный

awd

cm-2

10,61+1,10 14,83+1,04 13,6511155

23, 73+1, 69 . 26,08+1, 34* 19, 60+1, 98

* р (0,01

Та блица 2

Частота рекомбинации в зонах

Температура, С, день/ночь

Способ воздействия температурои

Концентрация митомицина С, мкг/мл — а — е

30,37 1,85

34, 1 1л1, 75

32,70 3,01

36, 17+2,86

33,66i2,69

23/19

23/.1 9

14/10

14/10

14/10

16, 16+1,48

17, 74+ 1,41

22, 13+2,66*

18,79+2,33

22,33+2,21

На все растение

20

На вегетативную систему

14/10

2 1, 82+ 1, 9 7.*

38,4 1л2,32*

Различия достоверны при уровне вероятност "- р < 0,05

Составитель В./ емкин

Техред Л.Олийнык Корректор Н.Ревская

Редактор О.Спесивых

Заказ 1868 Тираж 438 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

П оизводственно-иэдательскии комбинат Патент, г.ужгород, ул. Г гар

11 11

Гага ина 101

5 157772 действие на растение рекомбиногеном и экстремальной температурой, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения частоты и расширения спектра генотипической изменчивости, в качестве рекомбиногена используют митомицин С, который вводят в растения в количестве 20-40 мкг действующего вещества, при этом экстремальными1р

9 6 температурами воздействуют только на вегетативные органы, а генеративные органы изолируют в оптимальных условиях.