Способ получения растений с чужеродной цитоплазмой Советский патент 1990 года по МПК A01H4/00 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к культивированию растительных тканей, клеток, а также протопластов, и может быть использовано для нужд генетики и селекции в сельском хозяй-, стве.

Целью изобретения является расширение генофонда и комплекса полезных признаков у полученных растений.

Способ состоит в том, что в качестве донора цитоплазмы используют высокоасимметричный гибрид, содержащий чужеродную цитоплазму, а реципиентом служит растение, на ядерной основе которого создан цитоплазматический гибрид.

Использование в качестве донора цитоплазмы для соматической гибридизации протопластов высокоасимметричного гибрида с чужеродным - диким типом цитоплазмы, имеющего полный набор ядерных генов культурного растения и частичный набор дикого сородича, а в качестве реципиента цитоплазмы - хлорофиллдефектного ци- топлазматического мутанта, на ядерной основе которого создан донор цитоплазмы, позволяет получить растения, содержащие цитоплазму донора исходного вида и набор ядерных генов, соответствующий ядру исходного культурного растения.

Под контролем генов цитоплазмы находится целый ряд таких полезных признаков, как уровень фотосинтеза, устойчивость к различным патогенам, гербицидам, антибиотикам, ЦМС и другим. Вовлечение в соматическую гибридизацию различных видов растений дает возможность использовать их полезные признаки, кодируемые цитоплазмой. Этому случаю в известном способе сопутствует обязательно явление переноса и ядерных,генов, которые, в конечном итоге, нарушают видовую гармонию реципиента, в результате чего растение теряет хозяйственно полезные - сортовые признаки, кодируемые ядром. Следовательно, это растение-реципиент требует улучшения.

Os

fO ч

ON

Использование же в соматической гибридизации высокоасимметричных гибридов с чужеродной цитоплазмой позволяет целенаправленно объединить новые полезные признаки, кодируемые цитоплазмой донора, с хозяйственно полезными признаками реципиента, определяемыми его ядерным геномом.

П р и м е р 1. Источником протопластов берут следующие растения: реципиент - растения цитоплазматического хлорофилл- дефектного мутанта сорта картофеля Зарево, донор - высокоасимметричный гибрид, имеющий цитоплазму S. plnnatlsectum и созданный на основе цитоплазматического хлорофиллдефектного мутанта сорта картофеля Зарево.

Протопласты выделяют на ферментной смеси, содержащей 1% Cellulisine, 0.5% Macerase, 0,5 М сахарозу и 5 мМ CaCl2. рН 5,6. Нарезанные листья растений инкубируют 14 - 16 ч в темноте.при температуре около 28°С. Протопласты отмывают в среде W 5. Протопласты донора подвергают j-об- лучению дозой 25 крад (250 Гр). Слияние протопластов донора и реципиента осуществляют по методике Менцеля с использованием 30% ПЭГ и буфера с CaCIa и высоким рН. Продукты слияния культивируют вереде W 55 на рассеянном свету (100 - 400 лк) в чашках Петри. Каждые 6-10 дней к суспензии клеток добавляют свежую питательную среду. По мере разбавления часть клеток со средой переносят в другие чашки Петри. После образования из протопластов индивидуальных колоний, видимых невооруженным глазом, их заплавляют в твердую среду СТ 1. Через 10 - 14 дней отдельные колонии извлекают из агара и снова высаживают на 10-15 дней на поверхность среды СТ 1. При таких условиях культивирования гибридные колонии, которыв являются фотосинтезиру- ющими, приобретают ярко-зеленую окраску. Для индукции морфогенеза образовавшиеся плотные каллусные ткани диаметром 1 - 3 мм высаживают на среду СТ 2

и культивируют при 24°С с 16-ти часовым фотопериодом в течение 25 - 30 дней. Для регенерации растений повторно пересаживают колонии на свежую среду СТ 2. Побеги высотой 3 - 10 мм отделяют от каллусной ткани и переносят на среду МС для укоренения.

На основе рестриктного анализа хлоро- пластной ДНК, мнoжectвeнныx молекулярных 0 форм эстераз, аминотрансфераз и цитогенети- ческого анализа растений-регенерантов и ро- дителей отбирают линии, имеющие цитоплазму донора и набор ядерных генов, соответствующий ядру реципиента. 5 П р и м е р 2. Источниками протопластов берут следующие растения: реципиент - растения цитоплазматического хлорофиллдефектного мутанта сорта картофеля Зарево, донор - растения высокоасимметричного гиб- 0 рида, имеющего цитоплазму S. bulbocastunam и созданного на основе цитоплазматического хлорофиллдефектного ;муганга сорта Зарево. Все приемы и последовательности аналогичны примеру 1.

25Предлагаемый способ позволяет получить

растения, обладающие новыми полезными признаками, кодируемыми цитоплазмой, с сохранением определенных хозяйственно полезных признаков реципиента. Такие 30 растения могут служить ценным сортовым, а также исходным селекционным материалом для создания новых сортов и гибридов растений.

Формула изобретения 35 Способ получения растений с чужеродной цитоплазмой, включающий выделение протопластов, их слияние, культивирование, регенерацию растений и анализ полученных регенерантов. от л и ч а ющи й- 40 с я тем, что, с целью расширения генофонда и комплекса полезных признаков у полученных растений, соматическую гибридизацию ведут на основе высокоасимметричного гибрида в качестве донора, имеющего чужерод- 45 ную цитоплазму, и реципиента-растения, на ядерной основе которого создан донор.

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к культивированию клеток, тканей и протопластов растений, и может быть использовано для нужд генетики и селекции в сельском хозяйстве. Целью изобретения является расширение генофонда и комплекса полезных признаков у полученных растений. Способ состоит в том, что в качестве донора цитоплазмы используют высокоассиметричный гибрид, содержащий чужеродную цитоплазму, а реципиентом служит растение, на ядерной основе которого создан цитоплазматический гибрид.