(21)А082451/30-13
(22)12.U5.86
(46) 30.04.88. Бюл. № 16
(71)Научно-производственное объединение Подмосковье Отделения ВАСХНШ1 по Нечерноземной зоне
(72)В.А.Пухальский, Г.Л.Ячевская, Т.И.Довнар и .Волкова
(53)631.52 (088.8)
(56)О Мага 1.0, Cytop.enetic studies on tritical.A method of determining the effect of undividual Secale chromosomes on Triticun.-Genetics, 1940, 25, 401-408.
Rama S.Kofa and Jan Dvorak. A rapid technigue for substituting alien chromosomes into Triticum.-Can.J.(Genetics Cytol. 1985, V.27, p.549-558.
(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ФОРМ С ЧУЖЕРОДНЫМИ ЗАМЕЩЕНИЯМИ ХРОМОСОМ
(57)Изобретение относится к селекции отдаленных гибридов, в частности к способу ускЬренного получения форм с чужеродными замещениями хромосом. Целью изобретения является более быстрое получение новых форм растений с чужеродными замещениями хромосом.
Предложен способ создания форм с чужеродными замещениями хромосом, основанный на основе цитологического анализа НП11А ()x мягкая пшеница (). Поскольку HIUIA () имеют в разной степени нарушенный мейоз, то в результате ошибок мейоза возникают яйцеклетки с потерянной хромосомой пшеницы. При анализе конъюгации хромосом в М, мейозе сред гибридов F, выделяют растения моносомные по пшеничной хромосоме, но с полным субгеном цырея (2п 48-20 +8 ). Эти растения самоопыпяют и в логически отбирают пшеничные растения с чужеродными замещенными хромосомами пьфея. Выход растений с чужеродными замещенными хромосомами пьфея увеличивается в 2,5-3 раза по сравнению с контролем. Контролем служит анализ конъюгахщи хромосом у потомков эуплоидных для данного скрепщвания гибридов . Данный способ пригоден для получения растений с чужеродными замещен- ными хромосомами у любых отдяленных гибридов, имеюп1их мейоз с нарушениями и образующих моносомные гаметы культурного вида. 1 табл.
§
(Л
00
ю
ел
Изобретение относится к селекцпи отдаленных гибридов, в частности к способу ускоренного получения форм с чужеродными замещениями хромосом.
изобретения является более быстрое получение новых форм растений с чужеродными замещениями хромосом. Способ основан на изучении конъюгации хромосом в фазе М мейоза гибридов H1I1IA () мягкая пшеница и отборе, спонтанно возникающих в процессе нгфуше 1ий мейоза у НППЛ растений моносомных по пшеничной хромосоме, но имеющих все 7 хромосом пь фея. (ffllllA - неполные пи1енично- пырейные амфидиплоиды, которые имеют 42 хромосо№ 1 пшеницы и 14 хромосом А. i п t е ГП1 е d i luu ) .
Установлелк). что в результате нарушения -гейоза у них наряду с эуппоидными гаметами () образуются гипер- () и гипоанеуплоидные гаметы ( и 2h), В связи с ятим гибриды НП11А () мягкая пшеница (2п.42) наряду с эунлоидными для данного скрещивания растениями 2п-4Ч дают анеуплоидные растения 2ii-47,4Н и 50. При этом чем выше процент тетрад с нарушениями у НПИА (2п-56), гем больше выход анеуплои ых гибридов при скрещивании с пшеницей. Коэффициент корреляции между процентом тетрад с нарушениями у ИННА (2п-5Ь) и процентом анеуплоидов в их потонет ве г - и,87, а между процентом анеуплоидов у гибридов HIIILA (),к мягкая пшеница () г 0,82
Способ ил.11юстрируется следующим примером.
Пример 1. Схема получения ра тений пшеницы с замещенными хромосомами Agropyron intermedium (2n-42) .
1. HIIIIA (2n-5b)x мягкая пшеница ()
2. +7,
чцж - ЯШ (самоопьтение) : - 1
1пи
3. Цитологическое выделение расте НИИ с максимальной кон7)Гогацией от
+2
20 +3 , 20 +4
20 +7 (самоопьшение)
А. Цитологическое выделение растений с замещенными хромосомами пьфея, а также с замещенными хромосомами ...46 (самоопыление)
и
-
5
0
0
5
0
5
5. Продолжение цитологического выделения растений с заме1 (ен- иыми хромосомами пырея в потомстве классов ..,.
Таким образом, для получения растений с чужеродньтми замещениями хромосом изучают кон7)Югации хромосом у гибридов Ь КИПА ()х мягкая пшеница () и отбирают растения мо- носомные по пшеничной хромосоме и имеющие потный чужеродный геном, наличие частичного асиндеза у гибридов приводит к образованию повышенного числа унивалентов в М,. По нашим данным процент таких клеток в разных гибридных комбинациях колеблется от 1C до 48%, Наличие Ггчких клеток обес- исчпл Юг .1:1мещение по раянг.1М пшенич- нь;м хромосомам.
В 1уВ2-|985 гг проверено предположение о том, что 1 ибридные растения MOHOcoMEibi ; по пшеничной хромосоме и )о1 (ие 7 хромосом пь рея, т.е. с максимальной конъюгацией М, 2п 43 2() 4 +8 , должны давать в потомстве от са- кос.1Г1ыления повышенное число растений с члмещенными хромосомами пырея. Конг puiiPM сл;/«или зуплоидные для данного ск|)е11Ц1вани гибридн -1е растения 2п
, ,, т - 1 -, I
-чу /1 - / , в потомстве которг-1х п результате нарушения конъюгации хро- мог,ом также можно цитологически вы- ..челить растения пшеницы с замещенными мримосомами пырея, однако, как было устаноплено, встречаются они значительно реже, чем в потомстве растений с +8 .
Сравнительная оценка числа рас- с замещенными хромосои-1ми пырея в потомстве гибридов Н1ИГА (2п 46)х мягкая пшеница приведена в таблице.
Полученные данные показывают, что в потомстве эуплоидных гибридов растения с замещенными хромосомами пырея возникают в 2-3 раза реже, чем в потомстве 48-хромосомных растений с моносомными пшеничными хромосомами. При этом 42-хромосомные растения с замещенными хромосомами пырея возникают начиная с F и продолжают образовываться в р4.
Предложенный способ может fii-iTb использован и д,ля других культур: зерновых,технических, овопшых и т.д., у которых существуют noJiiH.ie или неполные амфидиплоид -., имен:в(ие Hai)vitie3
ния конъюгации хромосом в ме.нп:че и образующие по1 ышенное количестио унивалеитных хромосом. Это относится к гибридам: тритикале х пшеница, амфидиплоиды картофе-ля с дикорастущими видами X культурный иид, пшенич но-янменный амфидиплоид х пшеница, пшенично-гайнал1)Диевый амфидиплоид х Пшеница и т.д. Операция предложен- ноге способа в каждом конкретном случае не будет отличаться от операций способа, предложенного для получения растений пшеницы с замещенными хромосомами пырея. Для обога1че- ния генофонда возделываем1-.1х видов в последнее время все чаще стали использовать отдаленную гибридизацию Такие скрещивания довольно часто дают caMocTeptUThHbie гибриды F , При восстановлении фертильности у отдаленных гибридов возникают спонтанно или создаются искусственно полные или неполные амфидиплоиды, имеклцие геном культурного вида и целый геном или основное число (субгеном хромосом дикорастущего сородича, добавленного к нему. Как правило, эти полные и неполные амфидиплоиды имеют в разной степени на))у1ченный мейоз. Эти нарушения можно направить на пол1,зу селекции, получин формы с чужеродным замещенными хромосомами, что позволит расширить генетические возможности культуральной формы.
При скрещивании полного или неполного амфидиплоида с культуральным видом у гибрида F, хромосомы культу- рального вида конъюгируют с хромосомами этого вида, входящего в состав полного или неполного амфидиплоида, а чужеродные хромосомы остаются в унивалентном состоянии. В результате нарушений мейоза у полных и неполных амфидиплоидов хромосомы культурно- го вида могут потеряться. Это повышает вероятность замещер ия хромоссгм культурного вида на чужеродные.
Получен пентаплоидный гибрид F, от ск{Ьещиваиия гексаплоидного амфи- диплоида, имею1 (его 28 хромосом культурного вида и 14 хромосом дикорастущего вида, с культурным видом . В Mj мейоза у этого гибрида F 14 хромосом, принесенных в гибрид пыль- црй культурного вида, конъюгируют с 14 хромосомами культурного вида, входящего в состав 1-аметы амфидиплоида, а 7 чужеродных остаются в
- to 15. 20 30в
50 5535
S474
унипалентном состоянии, т.е. п М, наблюдаются конъюг-ации 14. +/ . В потомстве, полученном от самоопыления этого гибрида, унивалентные хромосомы с равной вероятностью могут включаться в пыльцу и яйцеклетки. Слияние ;зтих гамет также подчиняется теории вероятности. Поэтому образование гибридных растений с разным числом хромосом в Fj , с конъюгацией 14 + / рассчитывается по формуле (0,25+0,75), где 7 - число унива- - - лентных хромосом в М, ; 0,2 j - веро- ятнос гь передачи унивалентной хромосомы через пыльцу, так как против анеуплоидной пыльцы идет более жесткий отбор, чем против анеуплоидньгх яйцеклеток; 0,75 - вероятность передачи унивалентной хромосомы через яйцеклетку.
В результате разложения этой формулы получено, что растений в F с () будет П,5, с ()-31,15%, с (2п 3и) - 31,13%, () - 17,3 Х, с () - 5,75% с () - 1,15%, с () - 0,13% и с (2п 33) -0,01%.
Расте1тя с чужеродньг-ш замещенными хромосомами будут возникать на раз:.ых хромосомных уровнях при участии я оплодотворении анеуплоидных яйцеклеток с числом -ромосом п-1 . Но поскольку в F нас интересует только уровень культурной формы, т.е. , то такие растения будут образовываться в потомстве 29 - хромосомных форг{. Их расчетная частота с учетом анеуплоидных яйцеклеток составит в Fj 31,15: ,58%. Однако в самой гибридной популяции процент растений с чужеродными замещ нными хромосомами будет выше, так как анеуплоид- ные яйцеклетки возникают на разньтх хромосомных уровнях, но стабилизироваться на 28-xpoMocot-iHoM уровне они будут в более поздних поколениях.
Сопоставление теоретически рассчитанных данных с дaннf ми, полученными в опыте, показало, что по критерию Стьюдента они между собой не различаются достоверно: теоретически ожидаемъ,1Й процент растений с замещениями 15,58 ± 3,6%, а получено 18,621 +3,85%. Следовательно, совпадение теоретически рассчитанных данных с
практически полученными хорошее. I
Приведенный теоретический расчет
пригоден для любьк межродовых гибридов, им-ающих мейоз с нарушениями. В
формуле меняется лишь степень, ука- эьгеающая на число унивалентных хромосом и число бивалентов у гибридов F, (полный или неполный амфилиплоид х культуральный вид).
Формула изобретения
Способ получения растительных форм с чужеродными замещениями хромосом, включающий цитологический анализ и последующий отбор в потонет ве от самоопыления растений с чужеродными замещениями хромо сом, от- л, чающийся тем , что, с
целью ускорения процесса создания новых растительных форм из отдаленных гибридов, полученных на основе форм с нестабильным мейозом при скрещивании полного или неполного амфидиплоида с культуряльным видом, у гибридов F, по конъюгации хромосом в М мейоза отбирают растения моносомные по хромосоме культурного вида и имеющие полный чужеродный геном, затем их самоопыляют и по анализу конъюгации хромосом в фазе М, мейоза в их потомстве отбирают растительные формы с чужеродными замещениями хромосом.
143 199 256 147
В,04±1,93 9,37+1,82 8, 16±2,25
а
18,62+3,85 22,58+2,69 25,00±4,02
