Способ выращивания растений кукурузы IN VIтRо Советский патент 1991 года по МПК A01H4/00 

Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству, в частности селекции и культивированию тканей растений, и может быть использовано для ускоренного создания стерильных аналогов линий и восстановителей фертильности, получения гомозиготного материала.

Известен способ почвенной культуры кукурузы, который включает посев зрелыми семенами и выращивание растений до полной спелости зерна. Установлено, что у раз- личных линий и гибридов кукурузы период от опыления до полного созревания зерна различен и составляет в среднем 1,5 мес. Существующий способ не дает возможности сократить период вегетации за счет исключения фазы созревания семян.

Сократить период выращивания возможно путем получения растений из изоли- рованных незрелых зародышей на специальных питательных средах. Извест- нььспособы посева кукурузы незрелыми зародышами на искусственную питательную среду с целью получения каллусной ткани, в связи с чем зародыши высаживаются на питательную среду щитком вверх. При этом длина используемых для культивирования зародышей составляет 1,0-1,5 мм. В этом случае в области щитка уже через 2-7 сут начинается процесс каллусообразования. но развитие зиготического проростка инги- бируется. Способ не позволяет получить нормальные зиготические проростки. Наиболее близким является способ получения регенерантов кукурузы путем соматическось

sQ

ел

го эмбриогенеза. Однако данный способ не решает задачу ускорения селекционного процесса,

Цель изобретения - ускорение получения растений.

Способ состоит в том, что для выращивания растений кукурузы in vitro используют 14-18-дневные незрелые зародыши длиной 4,5-5 мм, которые располагают на искусственной питательной среде щитком вниз.

Пр имер 1. На 14деньпослеопыления на растении кукурузы, не обламывая початок, выделяют 2-3 зерновки, из которых извлекают зародыши и определяют их длину. Если длина зародыша не достигла 4,5-5 мм, початок оставляют на растении и повторяют измерение на этом растении через 1-2-3-4 дня. В тот день, когда длина зародыша составит 4,5-5 мм, початок обламывают, раз- новки отделяют от стерж ня и стерилизуют в растворе диоцида в течение 30 мин. Затем промывают 5 раз стерильной дистиллированной водой. Зародыши извлекают из зерновок в стерильных условиях с помощью пинцета и глазного скальпеля. Микробиологической иглой зародыши переносят на питательную среду в пробирки длиной 20 см, располагая их щитком к среде. Пробирки с зародышами помещают в камеры искусственного климата с температурой 27°С. Первые два дня культивирование проводят в темноте, а затем на свету при 16-часовом фотопериоде.

Культивирование осуществляют на среде, 1 л которой имеет следующий состав, мг:

Макросоли и микросоли по Мурасиге и Скугу: Аммоний азотно-кислый1650

Калий азотно-кислый1900

Кальций хлористый 2-водный 440 Магний серно-кислый 7-водный 370 Калий фосфорно-кислый однозамещенный170

Борная кислота6,2

Марганец серно-кислый 4-водный22,3

Кобальт хлористый 6-водный 0,025 Медь серно-кислая 5-водная 0,025 Цинк серно-кислый 7-водный8,6

Натрий молибденово-кислый . 2-водный.0,25

Калий йодистый0,83

Железо серно-кислое 7-водное27,8

Натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты.2-водная37,3

Тиамин гидрохлорид0,25

Пиридоксин гидрохлорид0,25

Никотиновая кислота1,3

Пантотенат кальция0,25

Глицин7,7

Сахароза, г30

Активированный уголь, г2,5

Агар, г4

,8

0 Приведенный состав питательной среды отличается от состава среды Мурасиге- Скуга содержанием агара. Снижение содержания агара до 4 г/л позволяет извлекать растения из пробирок, не травмируя 5 корневую систему.

Через-7 дней проростки из незрелых зародышей образуют 3-4 листа и хорошо развитую корневую систему. В таком состоянии растения извлекают из пробирок, тща- 0 тельно отмывают корневую систему от среды. Проростки пересаживают в почву.

Примеры 2иЗ осуществляют аналогично примеру 1, исследуют при этом возможность использования зародышей 5 другого размера и возраста (проростки у линии кукурузы ГК26). Результаты представлены в табл.1 и 2.

Использование зародышей меньше 4,5

-5 мм нецелесообразно, так как такие заро- 0 дыши медленно прорастают и образуют

проростки с более низким значением числа листьев и корней, длины побега, сухой массы побега и корневой системы (табл.1). Поэтому для изолирования и посадки 5 необходимо отбирать зародыши длиной 4,5

-5 мм, При этом образуется около 80 - 100% нормальных проростков. Использование зародышей крупнее 5 мм, хоть и позволяет получать более мощные пророст0 ки, но уменьшает эффект экономии времени на созревании семян.

Оптимальная длина зародыша 4,5-5 мм при обычных условиях выращивания растений в зависимости от генотипа имеет место

5 с 14 по 18 день после опыления. Так, у изученной нами среднеспелой гибридной комбинации А111Т х ДК92/61 (Рз) около 90% зародышей на початке относились к классу длины 4, четырнадцатый день, у

0 раннеспелой линии на шестнадцатый, а у позднеспелой линии EJ73 - на восемнадцатый день после опыления,

Использование зародышей моложе 14 дней при их длине менее 4,5 мм нецелесо5 образно, так как такие зародыши медленно, прорастают и образуют проростки с низким значением числа листьев и корней, длины побега, сухой массы побега и корневой системы (табл.2). Применение зародышей старше 18 дней, хоть и имеющих длину более 5

мм и позволяющих получать мощные проростки, уменьшает эффект экономии времени на созревании семян. Поэтому для изолирования и посадки необходимо отбирать зародыши длиной 4,5 - 5 мм, что обычно имеет место на 14-18 день после опыления. При этом образуется около 80-100% нормальных проростков.

Использование изобретения позволяет сократить период выращивания растений кукурузы за счет исключения фазы созревания семян на 20-30 дней в зависимости от генотипа. Это даст возможность, например, сократить весь цикл перевода линий на ци- топлазматическую мужскую стерильность

0

5

(ЦМС) и создания линий-восстановителей фертильности на 70-100 дней.

Формула изобретения

Способ выращивания растений кукурузы In vitro, включающий эксплантацию незрелых 14-18-дневных зародышей на модифицированную питательную среду Му- расиге-Скуга и последующее культивирование, отличающийся тем, что, с целью ускорения получения растений, экспланти- руют зародыши размером 4,5-5 мм и при помещении на питательную среду их ориентируют щитком к среде.

Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству, в частности к селекции и культивированию тканей растений, и может быть использовано для ускоренного создания исходного материала кукурузы. Целью изобретения является ускорение получения растений. Изобретение состоит в том, что незрелые 14-18-дневные зародыши кукурузы размером 4,5-5 мм помещают на модифицированную среду Му- расиге - Скуга щитком к среде и культиви- для получения фертильных растений. 2 табл.

+ Средние с одиноковой буквой недостоверно различаются при Р 0,05.

Таблица 1

Таблица 2