Способ индуцирования полиплоидии у рейграса

 

Изобретение относится к селекции и генетике многолетних злаковых трав при создании их аутои аллополиплоидных форм. Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет цитогенетической стабилизации хромосомного комплекса индуцированных полиплоидов. В фазу перехода конуса нарастания в зачаточное соцветие и образование репродуктивных клеток - III этап органогенеза, растения обрабатывают 2 %-ным раствором колхицина. В раствор колхицина вводят папаин до концентрации его в растворе 0,1 %, 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

,СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ.ГКНТ СССР (я)5 А 01 Н 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)4447466/13 (22)24.06.88 (46)23.05.91, Бюл. М 19 (71)Украинский научно-исследовательский институт земледелия (72)Б,З.Пилипчук, Л.Ф.Савчук, В,Д, Миняйло и M.Ã,×óíèõèíà (53)631,521(088.8) (56)Методические указания по получению и выделению полиплоидных форм кормовых культур, М., 1987, с.9. (54)СПОСОБ ИНДУЦИРОВАНИЯ ПОЛИПЛОИДИИ У РЕЙГРАСА

Изобретение относится к селекции и генетики многолетних злаковых трав и может быть использовано для создания их ауто- и аллополиплоидных форм.

Цель изобретения — повышение эффективности способа за счет цитогенетической стабилизации хромосомного комплекса индуцированных полиплоидов, а также увеличение выхода полиплоидов.

Способ осуществляется следующим образом.

Растения, выращенные в полевых условиях в фазу перехода конуса нарастания в зачаточное соцветие — Н!этап органогенеза, делят на отдельные побеги, нижние и поврежденные листья удаляют. Затем побеги помещают в специальные кассеты (две полоски оргстекла размером 300 X 5(мм) таким образом, чтобы узел кущения находился по краю кассеты, а корневая система, во избежание попадания на нее колхицина— между полосками кассеты.

„„5U „„1650050 А1 (57)Изобретение относится к селекции и генетике многолетних злаковых трав при создании их ауто- и аллополиплоидных форм.

Цель изобретения — повышение эффективности способа за счет цитогенетической стабилизации хромосомного комплекса индуцированных полиплоидов. В фазу перехода конуса нарастания в зачаточное соцветие и образование репродуктивных клеток—

1Н этап органогенеза, растения обрабатывают 2%-ным раствором колхицина. В раствор колхицина вводят папаин до концентрации

его в растворе 0,1%. 1 з.п.ф-лы, 1 табл, Закрепленные в кассете побеги непосредственно перед обработкой обрезают на расстоянии 10-20 мм от конуса нарастания и погружают в кювету с раствором 0,2% колхицина и 0,1% папаина (сама кассета в раствор не опускается). Обработку растений проводят в термостате или климатической камере при 22-24 С в течение суток. При меньшей экспозиции выход полиплоидов снижается, при большей части растения погибают.

На 2-е сут раствор сливают, кассеты с растениями переворачивают корнями вниз и выдерживают при 22-24 С еще 2-сут, что способствует интенсивному отрастанию побегов. Затем растения высаживают в почву для проведения с ними дальнейшей генетико-селекционной работы (цитологический анализ, отбор, размножение).

Результаты осуществления индуцированной полиплоидизации рейграса многоукосного по предлагаемому и известному способам представлены в таблице на приме-

1650050 ре рейграса многоукосного Предкарпатского (4х). Здесь же представлены данные об эффективности способа на других полиплоидных формах и гибридах.

Индуцированный полиплоид, получен- 5 ный из сорта Предкарпатский известным способом, наряду с бивалентной коньюгацией хромосом имеет около 70 клеток с хромосомными ассоциациями типа 11Ч+ 21И

+ 7И + 41, 2IV + 1И1+ 8И +11, 31Ч + 7 И + 21 и 10 др., которые в процессе мейоза расходятся неравномерно в дочерние клетки. Нарушения в мейозе влияют, в первую очередь, на озерненность, всхожесть и, в целом, на семенную продуктивность индуцированных 15 полиплоидов.

Так, аутотетраплоид 1, полученный известным способом, имеет в метафазе 1

33,3 клеток с преимущественно бивалентной коньюгацией хромосом и только 40,2 20 семяй в колосе. Этотже сорт рейграса Предкарпатский, переведенный на полиплоидный уровень по данному способу (12), насчитывает 78,3 клеток с правильным мейоэом и соответственно 62,0 оэернен- 25 ности. С уровнем озерненности тесно коррелирует семенная продуктивность (увеличение в 3 раза).

Как следует из таблицы, отмеченные закономерности характерны и для других ин- 30 дуцированных полиплоидов (3-7), среди полученных полиплоидных растений практически отсутствует химерность (миксаплоидия).

Полученные полиплоидные формы име- 35 ют достаточно стабильный мейоз. Коньюгация хромосом в метафазе 1 проходит преимущественно попарно-бивалентами.

При этом, наряду с клетками, насчитывающими 14 бивалентов (14ll), иногда встречаются клетки с 13 бивалентами и двумя унивалентами (1ЗИ + 2t). Однако, в анафазе

1 и последующих делениях клетки эти униваленты, чаще расходятся в дочерние клетки равномерно.

Аналогичная картина наблюдается при хромосомных ассоциациях типа — один тетравалент, одиннадцать бивалентов и два унивалента (11Ч+ 11И+ 2!) или 12И+ 1IV.

Индуцированные полиплоиды по семенной продуктивности приближаются к исходным формам, а некоторые из них (2 и

4) несколько превышают их. Происходит это эа счет увеличения крупности семян полиплоидов.

Таким образом, при цитогенетической стабильности хромосомного комплекса индуцированных полиплоидов улучшаются такие показатели, как озернен ность, всхожесть, семенная и вегетативная продуктивность.

Формула изобретения

1.Способ индуцирования полиплоидии у рейграса, включающий обработку растений раствором колхидина, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет цитогенетической стабилизации хромосомного комплекса индуцированных полиплоидов, обрабатывают растения, находящиеся на! П этапе органогенеза.

2,Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода полиплоидов, в раствор колхидина вводят папаин до концентрации его a растворе 0,1 .

1650050

Исследуемые формы и гибриды

Со

Номер пlп сг — с4

Всхожесть, k

Семенная продуктивность, кгlм

Вегетативная продуктивность кг/м

Озернен ность, %

Выход полиплоидных растений, Q

P.ì.ñ. Предкарпатский (4х)- аутополиплоид АААА

По известном способ

33,3 40,2 72,5 0,050

28,7

6,75

Г

По и е лагаемому способ

47,5

62,0

88.1

0.153

8,68

54,3

56,0

85,6

0,115

8,30

75,0

66,5

92.1

0,120

9,05

69,4

60,3

0,146

7,87

90,5

Исхо ные ипл оидные о м

Р,м. сорт Предкарпатский (2х) диплоид AA .

P.ì, софт Предгорный 1 (2х)-диплоид AA

98,0

71,2

92,0

6,50

0,140

0,130

99,4

72,6

92,5

6,20

П р и м е ч а н и е . P.M, — Рейграс многоукосный;Р,н, — Рейграс пастбищный; С вЂ” сорт; А — геном рейгрвса многоукосного; — геном рейграса пастбищного.

Редактор А. Мотыль

Заказ 1558 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

P.ì.ñ. Предкарпатский (4х) — аутополиплоид АААА

Р,м.с. Предгорный1(4х)аутополиплоид АААА

P.ï.ñ. Дельти (2х) х P.ì,ñ.

Предгорный (2х) 4х аллополиплоид

ВВАА

P.ì. сорт Предкарпатский (2х) х P.n.

Дикорастущий гв 15 (Ех)

4x — вллополиплоид AABB

Уровень цитогенетической стабилизации (количество с бивалентной коньюгацией ), 1

Составитель E. Шкрад!ок

Техред М.Моргентал Корректор С. Черни