Рекомбиноген для гороха Советский патент 1987 года по МПК A01H1/06 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к соединениям, повышающим рекомбинацию между тесно сценлеи- ными генами у гороха и тем самым гтовы- шающим эффективность селекционного процесса.

Рекомбинация играет огромную роль в эволюции живых организмов. Она дает возможность создавать новые сорта растений, которые сочетают положительные признаки исходных форм.

Целью изобретения является повын1ение выхода редких рекомбинантов гороха и повышение эффективности селекционного процесса.

Цель достигается применением щавелевокислого N, К тетраметилметилендиамина для обработки гибридов первого поколения.

Тетраметилметилендиамин щавелевокислый хорошо растворяется в холодной воде, эффективен при низких концентрациях.

Наибольший эффект новышепия выхода рекомбинантов зернобобовых культур, в частности гороха, достигается нрн опрыскивании гибридных растений (FJ в фазе фор- .мирования бутонов на нижних продуктивных узлах водным раствором тетраметил- метилендиа.мииа щавелевокислого 0,02 /о-ной концентрации.

Испытание рекомбипогенной активности щавелевокислого тетраметилметилендиамина ноказало, что предлагаемый пренарат повышает рекомбинацию между тесно сцепленными генами гороха rugosus (сокращенно г, .морщинистые се.мена) и claVicula (сокращенно tl, листочки на месте усиков, ака- циевидные листья), локализованными в седьмой группе сцепления, на 66,8% по сравпению с контролем (оирыскивание водой).

Иредлагаемый рекомбипогеп для растений - тетраметилметилепдиамин щавелевокислый, представляет ценность для повышения выхода полезных рекомбинантов в селекции гороха.

, пример. Методика проведения исследований.

Щавелевокислый тетраметилметилендиа- мин применялся для обработки гибридных растений гороха F. В качестве родительских форм использованы сорта: Неистощимый 195, имеющий .мальные (нарноперстные, заканчивающиеся тре.мя усика.ми) листья, семена морпгинистые (рецессивный ген rugosus сокращенно г, в седьмой груине сцен- ления), и Акациевидный 1-листья акациевид- ные. т.е. усики трансформироваиы в листочки (рецессивный ген clavicula, сокращенно tl в седьмой группе сцепления) и семена глаДкие (доминантный ген Rugosus в этой же группе сцепления).

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Гены г и tl являются тесно сцепленными. По известным данным ген г занимает локус 60, а ген tl - 65, в Г-й хромосоме гороха. Рекомбинация между эти.ми генами в обычных условиях составляет около 5%.

Генотипы сортов, иснользовапных в качестве родительских форм, имеют следующую формулу: Неистощимый 195 - ггТ1Т1, Акациевидный 1 - RRtltl.

Го.мозиготность родительских форм (сортов) но указанным признакам проверялась в 1981- i982 г.

Полевые опыты проводились на агробиологической станции в 1983-1985 гг.

В 1983 г. производились посевы родительских форм Неистощимый 195 и Акациевидный 1. Каждый из указанных сортов был посеян на делянку шириной 1,3 .м с раз.ме- и ением рядков нонерек делянки на расстоянии 30 см. На первый рядок длиной 1,3 м размещалось но 20 шт семян. Гибридные семена нолучены скрещиванием сорта Неис- тощи.мый 195 в качестве матери и сорта Акациевидный 1 в качестве отца.

В 1984 г. гибридные семена гороха были посеяны но той же схеме, какая была ис- нользовапа для посева исходпых родительских сортов. В период фор.мирования бутонов па нижних ПЛОДОНОСЯП1ИХ узлах делянку с гибридами F, разделили на три части (по пять рядков) и провели обработку растений по следующей схеме: опрыскивание водой, контроль; опрыскивание 0,02%-ным раствором диметилсульфата (ДМС-0,02%) опрыскивание 0,02 7о-пым раствором щавелевокислого тетр а метил метил ендиа.ми на (,02%).

При наступлении фазы пожелтения 75-80% бобов растения на каждой делянке выдергивали и доводили до полного созревания семян в снопах.

В 1985 г. вырастили растения F, которые анализировали при уборке но признакам формы се.мян (гладкие - .морп1.ииистые) и листьев (нормальные - акациевидные). По этим призпакам растения были отнесены к следуюп1.им феиотипам: се.мепа гладкие, листья нормальные; семена гладкие, листья акациевидные; семена морщииистые, листья нормальные; се.мена морщинистые, листья акациевидные.

К фенотина.м «семена гладкие отнесены также растения, у которых обнаружено расщепление но фор.ме семян: гладкне-.морщи- пистые.

Величина рекомбина1и1и определялась с исиользованием метода нроизведений и метода, иредложенного Каспирой И. и Бамба- нием Р. Н. Величииы рекомбинации, вычисленные с исиользованием этих методов, оказались одинакоБы.ми. Поэтому при изложении результатов исследований будет покаRTl, об- PY равна частоте ре- rtl в соответствующих

зано вычисление величины рекомбинации с иснользованием метода, нредложенного Каснирой И. и Бамбанием Р. Н, который является более нростым удобным и вполне пригодным для сравнительного изучения рекомбинации но одним и тем же генам.

Результаты анализа растений гороха F по признакам семян и листьев представлены в табл. 1.

Реко.мбинантными являются расте.,;я, которые отнесены к фенотипу «семена мор- пдинистые, листья акациевидные, а также часть растений, отнесенных к фенотипу «семена гладкие, листья нор.мальные.

Вычисление величины рекомбинации по методу, предложенному Каспирой И. и Бамбанием Р. Н., ведется исходя из относительной доли двойных рецессивов в Fj. В наши.х исследованиях двойными рецессивами являются растения с морщинистыми семенами и акациевидными листьями. Они же являются частью рекомбинантных форм.

Доля двойных рецессивов (генотип rrtltl) - растений с морщинистыми семенами и акациевидными листьями, составляет

Контроль1;946 0,001057

ДМС-0,02%1:795 0,001258

ЩТА-0,020/0,3:1033 0,002935

Частота рекомбинантных га.мет rtl, образованных гибридами F,,

Контроль 0,001057 0,0325

ДМС-0,02% 0,001258 0,0355

ЩТА-0,020/0 0,002935 0,0542

Частота рекомбинантных гамет разуемых гибридами комбинантных гамет вариантах.

Сум.ма частот рекомбинантнь х гамет rtl и RTI, образуемых гибридами F,, т.е. рекомбинация между генами г и 11,

Контроль 0,0325X2 0,0650 или 6,50%

ДМС-0,020/0 0,0355X2 0,0710 или 7,10

ЩТА-0,02% 0,0542X2 0,1084 или

10,84%

Семена гладкие, листья нормальные

гладкие,

акациевидные 246

морщинистые,

нормальные . 232

морщинистые,

акациевидные 1

5

0

0

5

0

5

Возможная ощибка величины реко.мбина- ции онределялась по формуле, приведенной в работе Рокицкого П. Ф. Она состав,1яет;

Контроль ±0,792%

ДМС-0,02% ±0,9Ы%

ЩТ.Д-0,02% ±0,974%

Величина рекомбинации между генами г и tl у гороха с учетом возможных ощибок и существенность различий между контролем и варианта.ми обработки физиологически активными веществами представлены в табл. 2.

При обработке растений гороха в фазе бутонизации на нижних плодоносящ1 х узлах 0,02%-ным раствиром диметилсульфата обнаружена тенденция к повьииению рек ш- бинации между тесно сцепленными генами г и tl. Это повыщение рекомбинации является не достоверным по сравнению с контролем, хотя величина рекомбинации в варианте ДМС-0,02% составляет 109,2%, если величину рекомбинации в контроле условно принять за 100%.

Значительное и достоверное повыгнение рекомбинации между изученными генами обнаружено при воздействии на растения 0,02%-ным раствором N, N -тетраметилме- тилендиамина щавелевокислого. Рекомбинация в этом варианте достигает 10,84% при значении ее в контроле 6,50%, что составляет 166,8% от уровня ее в контроле (1000/о). Повыщеипе рекомбинации в варианте с обработкой препарато.м по сравнению с контролем в высокой степени достоверно (,001).

Щавелевокислый тетра метил метилен- диамин является эффективным рекомбино- геном и с успехом может применяться в селекции растений для повыщения ее эф(})ек- тивности.

Формула изобретения

Применение водного раствора N, N -тетра метил метилен диамина щавелевокислого в качестве рекомбиногепа для гороха.

Таблица

467

401

524

199

257

194

249

Различие достоверно при ,001

Таблица 2

Изобретение oxHociiTCH к сельскому хозяйству. Цель изобретения - повышение выхода рекомбинантов гороха и повышение эффективности селекционного процесса. При обработке посевов гороха до стадии бутонизации 0,02°/о-ным водным раствором ша- велевокислого N, Х -тетраметилмстилендиа- мина рекомбинация достигает 10,84°/о при значении ее в контроле 65°/о, что составляет 166,8% от уровня ее в контроле (100°/о). 2 табл. (Л со О) о 05 СП СО