Модификаторы частоты индуцирования мутаций у растений Советский патент 1987 года по МПК A01H1/04 A01H1/06 

1

Изобретение относится к сель скому хозяйству, в частности к селек- .- ции, и может быть использовано в мутационной генетике и селекции растений.

Целью изобретения является повы- шение частоты мутаций в исскуствен- ном мутагенезе, в частности в радиационном и химическом, при создании исходного материала для селекции новых сортов у растений.

Пример 1.В воздушно-сухие семена мутанта ярового ячменя МХ-77- 226-8 и линии МГХ-1302-КП/80 вводят водные растворы фуксина основного (концентрация 0,5 ; 1,0 и 1,5%), в которые семена погружены, путем вакуум-инфильтрации (откачка

1/2,

воздуха в камере до -1 кг/см , выдержка вакуума до . более полного выхода воздуха из пор семян, что видно по прекращению выделения пузырьков, воздуха, затем инфильтрация раствора в семена при восстановлении атмосферного давления воздуха во время разгерметизации камеры) . Семена промывают в проточной воде и высушивают до воздушно-сухого состояния. Затем семена обрабатывают мутагеном, например облучают рующими излучениями радиоактивного изотопа С в. общепринятых дозах, в частности 50 и 100. Гр,, при интенсивности излучений (М) 4,48 Грей/мин (1 Гр 100 Р), или замачивают в химическом супермутагене НЭМ концентра частности, 0,02 и 0,03% по общепринятой методике (экспозиция 18 ч с последующими промывкой и проточной воде и высушиванием до воздушно-сухого состояния), Обработанные таким образом семена высевают для выращивания первого поколения после обработки (М,,), во втором поколении (М) получают измененные растения, в третьем поколении (М) проверяют мутационную (наследственную) природу их, отбирают мутации и рассчитывают их частоту по известным методикам экспериментального мутагенеза, например, на 100 семей М. Установлено, что частота мутаций М достоверно повышается при сочетании предмутагенной обработки семян фуксином основным наиболее оптимальной , концентрации (1,0%) с последующим воздействием радиацией в 2,47-3,76 раза, при сочетании обработки с по166022

следующим воздействием супермутагенном НЭМ - в 2,60-3,22 раза.В резуль- тате зтого повышается эффективность получения исходного мутантного ма5 териала для селекции. Более высокие и более низкие концентрации фуксина основного резко снижают положительный эффект, не обеспечивая его достоверности .

(О Результаты обработки семян модификатором с последующим воздействием радиацией с супермутагеном НЭМ при- ведены в табл. 1 и 2.

Пример 2. В воздушно-сухие

семена-мутанта МХ-77-226-8 и линии МГХ-1322-КП/80 ярового ячменя вводят водный раствор аурамина .(концентрация 0,01; 0,1 и 1,0%) путем вакуум-инфильтрации. После промывки в

проточной воде семена высушивают до воздушно-сухого- состояния. Затем семена обрабатывают мутагеном, например облучают ионизирующими излучения25

ми радиоактивного изотопа С в общепринятых дозах, в частности 50 и 100 Гр, при М 4,48 Гр/мин, или замачивают в химическом супермутагене НЭМ в общепринятых концентрациях, в частно сти 0,02 и 0,03%, по общепри нятой методике (экспозиция 18 ч с последующими промьшкой в проточной воде и высушиванием до воздушно-сухого состояния), После этого семена высевают и выраищвают М,. Получают

35 измененные растения в М и проверяют мутационную природу их в М. установлено, что частота мутаций М до-- стоверно повышается при сочетании предмутагенной обработки семян

40 О, %-ньи аурамином с последующим воздействием супермутагена НЭМ в 2,70- 3,47 раза, а при сочетании предмутагенной обработки с последующим воздействием радиацией - в 1,74-1,85

5 раза. В результате этого повьщ1ается эффективность получения исходного мутантного материала для селекции. Более высокие и более низкие концентрации аурамина снижают или исключа50 ют положитбухьный эффект.

Мутагенная эффективность вариантов обработки показана в табл. 3 и 4.

Пример 3. В воздушно-сухие семена сорта ярового ячменя Харьковский 74 вводят раствор кармина (концентраций 0,1;; 0,6 и 1,0%) путем вакуум-инф1 тьтрации. После промьшки в проточной: воде семена высушивают

до воздушно-сухого состояния. Затем семена обрабатывают мутагеном, напри мер облучают ионизирующими излучения ми радиоактивного изотопа в общепринятых дозах (в частности, 50 и 100 Гр) при М 4,48 Гр/мин или замачивают в химическом супермутагене, в частности НММ, (концентрация 0,012%) по общепринятой методике (экспозиция 18 ч с последующими про:- мывками в проточной воде и высушиванием до воздушно-сухого состояния), После этого семена высевают и выращивают поколение М, , в М, отбирают измененные растения, в М проверяют наследственную природу их. Установлено, что частота мутаций М достоверно и более всего повышается -при сочетании предмутагенной обработки семян 0,6%-ным кармином с последующим воздействием химическим супермутагеном НММ в 2,75 раза, а с последующим воздействием радиацией - в 3,22 - 3,56 раза. В результате повышается эффективность получения исходного мутантного материала для селекСухие

Замоченные :в воде (контроль)

Обработанные раст- вором фуксина, %

0,5

50 100

50

1,0

,5

16602 . 4

ции. Более высокие и более низкие концентрации кармина снижают или исключают положительный эффект.

Мутагенная эффективность вариан- 5 тов обработки показана в табл. 5,

Введение модификаторов в семена методом вакуум-инфильтрации исключает отрицательное влияние на развитие семян длительного замачивания семян.

Эффективность получения исходного мутантного материала-для селекции растений при применении предмутагенной обработки семян цитологическими красителями-фуксином основным, ау- рамином и кармином - возрастает по сравнению с известным методом химического мутагенеза в 2,60-3,47 раза и по сравнению с известным методом радиационного мутагенеза в 1,85 - 3,76 раза.

Формула изобретения

Г5

0

Применение фуксина основного иди .аурамина или кармина в качестве м6- - дификаторов частоты, индуцирования- мутации у растений.

Таблица 1

77-226-8 11 17

1,96 . 98

2,50 53

03

14

24 30 37 41 69 27 45

I ,99

3,01

3,04

4,35

4,92

6,91

2,24

3,60

Контроль

п

153

145

247

113

120

воде

раст,%

0,5

,0

,5

50 100

50

100 50

100 50

100

50 100

сро:о1

Разница по сравнергаю с контролем достоверна, ,34,

0,02 0,03

воде 0,02

раста,% 0,03

0,5 0,02 0,03

Мутант 77-226- 1275 69 1027 79

1 142

983

1182

685

60

73 72 88

Продолжение табл.1

Линия 1302-КГ1/80

11

15

14 19 14 19 45

13

21

1,91 2,06

1,81

2,12 2, 13 2,88 2,52 7,98

1,89 2,20 2,25

105 97

Контроль

118 136 139 376

104 104

Таблица 2

5,41 7,69

5,25

7,73

6,09

12,85

ft

103 87

Контроль

116 166

,0

1,5

Сухие

1144 0,03 750

воде

0,02 1380

растРазница по сравнению

Р 0,05.

Разница по сравнению

с контролем Вода + (Мутаген) достоверна при с контролем достоверна при Р 0,01.

Продолжение табл.2

16516,89

10918,20

61, 5,92

10810,94

иния 1302-КП/80

645,60

537,07

765,51

«

«

322 235 115 142

102 93

Контроль

0,02

1 142

0,02

1380

Таблица 3

Мутант 77-226-8

60

5,25

Контроль

Линия 1302 - КП/80

76

3,51

Контроль

НСР

0,05

НСР,

0,01

Р %

i: , /о

Сухие

Замоченные в воде (контроль)

Обработанные раствором аурамина,%

1316602

12

Продолжение табл.3

2,69 3,54 1,94

Таблица 4

утант 77-226-8

561 11

680 703

798 965 839 759 974 589 842

17

14

1,96 2,50

98 83

1,99 Контроль

Заказ 2376/2Тираж 629 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-35, Раутлская наб., д. 4/5

Производствеш1о-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Т а б л -и ц а 5

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к селекции растений. Цель изобретения - повьппе- ние частоты мутаций в искусственном мутагенезе, в частности в радиационном и химическом при создании селекции новых сортов у растений. В качестве модификаторов частоты индуцирования мутаций у растений применяют фуксин основной, аурамин или кармин. Модификаторы вводят в семена методом вакуум-инфильтрации. Затем семена обрабатывают мутагеном. Оптимальная концентрация фуксина основного 1,0%, аурамина 0,1%, кармина О,6%.5 табл. с (Л О5 о