СПОСОБ КОРРЕКЦИИ НАСЛЕДСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА Российский патент 2000 года по МПК A01H1/06 C12N15/00 

Изобретение относится к биологии, а именно к генетике, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, в производстве продуктов питания и в биотехнологии.

Известен способ получения мутаций растений, сущность которого заключается в том, что мутации получают путем воздействия на пыльцу растений лазерным излучением с участием сенсибилизаторов [1].

К недостаткам способа относятся:
- применимость способа ограничена только одним типом биообъектов - растениями;
- результат воздействия непредсказуем.

Известен способ получения новых форм растений, сущность которого заключается в воздействии проростка растения, обладающего необходимыми наследственными признаками, на расположенные в нескольких сантиметрах от этого проростка семена растения, наследственные признаки которого подлежат изменению [2].

К недостаткам способа относятся:
- применимость способа ограничена только одним типом биообъекта - растениями;
- в качестве источника информации необходимо использовать растение с уже существующими требуемыми наследственными признаками. Однако вместе с необходимыми признаками объекту могут быть переданы также ненужные или нежелательные признаки;
- низкая производительность: продолжительность экспозиции составляет несколько суток.

Известен способ изменения наследственных признаков растений гороха, сущность которого заключается в том, что семена гороха подвергают воздействию гамма-лучей, исходящих от Co60 в дозе 50 Гр с последующим воздействием лучей лазера в ультрафиолетовой области с экспозицией 5-30 минут [3].

К недостаткам способа относятся:
- применимость способа ограничена только одним видом растений - горохом;
- способ позволяет получать только неопределенные изменения наследственных признаков, но не обеспечивает возможность получения наперед заданного наследственного признака.

Наиболее близким по технической сущности способом того же назначения к заявленному изобретению (прототипом) является способ воздействия на биологические объекты магнитным полем, заключающийся в воздействии магнитными полями короткой длительности на растения, микроорганизмы, животные и растительные клетки, находящиеся в разных стадиях онтогенеза. Магнитные поля имеют взаимно перпендикулярные векторы направленности, а частотные и временные характеристики импульсов магнитных полей строго и сложно детерминированы [4] .

К недостаткам способа относятся:
- способ не обеспечивает реализацию запрограммированного заранее результата воздействия;
- необходимость создания ориентированных взаимно перпендикулярно короткоимпульсных магнитных полей определяет сложность технической реализации - громоздкость конструкции, необходимость применения энергоемких источников питания и, как следствие, трудность эксплуатации в полевых условиях.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в управляемой информационно-направленной коррекции генетических признаков биологического объекта, обеспечивающей придание ему заданных наперед свойств или характеристик.

Указанный технический результат достигается тем, что при способе воздействия на биологический объект физическим фактором - магнитным полем в отличие от прототипа на биологический объект воздействуют несущим информацию торсионным излучением.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой приведена блок-схема устройства для воздействия торсионным излучением, несущим информацию.

Способ осуществляют следующим образом: на биологический объект 1 воздействуют исходящим от источника 2 торсионным излучением, пропущенным через матрицу 3, содержащую специально подобранное вещество. Подбор вещества матрицы и параметров воздействия (временных, частотных, амплитудных) производят предварительно экспериментальным путем.

Вещество матрицы может быть различной природы: металлы, лекарственные препараты, биологически активные вещества, биологические объекты (например, микроорганизмы или их фрагменты) и т.д.

Материалы, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, приведены в таблице и на фиг. 2 А-Г.

На фиг. 1. Торсионное излучение 2 пропускали через матрицы 3, содержащие молекулы различных металлов, лекарственных препаратов и биологически активных веществ. В зависимости от природы вещества матрицы воздействие на семена 1 модулированного информацией торсионного излучения приводило к изменению относительно контроля всех величин, характеризующих урожайность исследуемого сорта фасоли - среднего количества бобов в стручке, среднего количества стручков в кусте, среднего количества бобов и их средней массы на один куст. Отклонения этих показателей в обе стороны относительно контрольных величин в отдельных случаях доходили до десятков процентов, а суммарный размах отклонений в обе стороны относительно контроля - до 100%. Например, масса зерен на один куст возросла относительно контроля на 67% при воздействии излучением, модулированным информацией о структуре молекул индометацина ("при воздействии индометацином"), а при воздействии пенициллином она снизилась на 31%.

Воздействие торсионного излучения, содержавшего информацию о структуре молекул золота, увеличило относительно контроля количество семян и их массу в пересчете на 1 куст на 44 и 42% соответственно, а при воздействии излучения, модулированного информацией о структуре молекул дюраля, эти же показатели оказались ниже на 6%.

Фиг.2 А-Г иллюстрирует динамику развития растений: незамоченные бобы фасоли перед посадкой были подвергнуты 3-минутной обработке торсионным излучением, модулированным информацией о структуре молекул гетероауксина (левая группа), и набора веществ, включающего аспирин фирмы UPSA и витамин C (правая группа). В средней группе - контрольной бобы облучению не подвергались. На фиг. 2 А хорошо виден замедленный рост растений в левой группе относительно контрольных.

Во всех группах цветение прошло одновременно (фиг. 2 Б), однако созревание плодов в третьей группе началось на несколько суток раньше, чем в контрольной (фиг. 2 В), и наибольшее количество развившихся плодонесущих завязей первого поколения (6 завязей) наблюдалось также в этой группе.

В контрольной группе и в группе, обработанной только гетероауксином, после первого цветения развилось по 4 завязи. В группе, обработанной только гетероауксином, после созревания плодов возобновилось цветение, тогда как у всех растений третьей группы (аспирин UPSA+витамин C) вегетационный цикл был полностью завершен (фиг. 2 Г). В итоге, "урожай" (количество собранных бобов) в левой группе оказался больше, чем в двух других.

Заявляемый способ обеспечивает возможность осуществления тонкой коррекции наследственных признаков биологического объекта. В растениеводстве, например, он позволяет избирательно регулировать всхожесть семян и развитие растения на всех последующих стадиях вегетации (скорость роста, размеры, количество цветений, урожайность и т.д.), в том числе и продолжительность самой вегетации. Реализация способа не требует наукоемкой технологии, технически сложной и дорогой базы.

Источники информации
1. РФ N 2002406, кл. A 01 H 1/04.

2. РФ N 2090062, кл A 01 H 1/06, 1997.

3. РФ N 2038743, кл A 01 C 1/04, 1995.

4. РФ N 2038742.

Изобретение относится к биологии, а именно к генетике, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, в производстве продуктов питания и в биотехнологии. На биологический объект воздействуют торсионным излучением, пропущенным через матрицу, содержащую специально подобранное вещество. Могут быть использованы металлы, лекарственные препараты, биологически активные вещества, биологические объекты (например, микроорганизмы или их фрагменты) и т. д. Подбор вещества матрицы и параметров воздействия (временного, частотного, амплитудного) производят предварительно экспериментальным путем. Это позволяет обеспечить управляемую информационно-направленную коррекцию генетических признаков биологического объекта, обеспечивающую придание ему заданных наперед свойств или характеристик. 2 ил., 1 табл.

Способ коррекции наследственных признаков биологического объекта, заключающийся в воздействии на него физическим фактором, отличающийся тем, что на биологический объект воздействуют несущим информацию торсионным излучением.