Способ полиплоидизации гибридов Советский патент 1992 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к селекции растений и применяется для получения гетеро- зисныхполиплоидныхформ

сельскохозяйственных культур из гибридных немаркированных популяций FI, включающих гибридные и родительские формы, или из сортовых популяций на основе избирательной полиплоидизации гибридных растений.

Известны способы полиплоидизации для линейного материала растений - сорто- линейного, инбредного, гомозиготного, и для гибридов, полученных от указанных линейных форм. В тех и других случаях на проростки обычно воздействуют колхицином, используя повышенные концентрации агента при различной экспозиции. Так, в известном способе на семенной материал воздействовали колхицином в концентрации 0,1-1,0% при экспозиции 3-48 ч, причем

меньшую концентрацию сочетали с большей экспозицией,

Недостатком способа является то, что колхицированию подвергают материал с неопределенным уровнем гетерозиготности (гибридности), а само воздействие колхицина на митоз носит случайный характер, так как его проводят без учета естественной динамики митотической активности,

Известные способы не позволяют осуществить избирательный перевод на полиплоидный уровень только гибридных немаркированных растений из гетерогенных популяций,

Цель изобретения - индуцирование избирательной полиплоидизации немаркированных гибридных растений из гетерогенных популяций.

Сущность способа состоит в том, что проросшие или прорастающие семена гетеО

ел

СП СП

рогениых популяций различных сельскохозяйственных растений обрабатывают низкими, близкими к пороговым, дозировками (0,05-0,15%) полиплоидного агента, например колхицина, при непродолжительной экспозиции (2-4 ч) в период наивысшей митотической активности (от 9 до 11 «асов утра).

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Проросшие семена растений с корешками длиной 1-4 мм погружают в водный раствор колхицина с концентрацией 0,05-0,1 на 2-4 ч. Обработку проводят в термостате при 26-28°С в утренние часы в период наивысшей естественной митотической активности.Длябольшинства сельскохозяйственных культур она падает на 9-11 ч. После извлечения из раствора колхицина проростки промывают и высаживают в грунт.

Пример. Обработке колхицином подвергли семена гибридных популяций FI редиса, ржи и клевера. Для скрещивания использовали контрастные по форме корня, окраске и другим альтерантивным признакам сорта, что позволило идентифицировать гибриды, Результаты полиплоидизации представлены Б табл.1 и 2.

Сравнение выборочных долей с помощью критерия Стьюдента, а также анализ распределений по критерию Пирсона (хи- квадрат) показало, что доля гибридных растений в полиплоидной популяции существенно превышает долю гибридов в популяции до колхицирования по всем изучаемым культурам (редис, свекла, рожь, клевер). Полиплоидные семена FI у редиса и клеезра удалось получить только от гибридных полиплоидных растений, а содержание гибридных растений с полиплоидными се- меьами с отобранной полиплоидной попу- ляцим свеклы и ржи составило 66,8 и 73,5% соответственно. Остальное количество растений было представлено, по-видимому, на- ибояее гетерозисными биотипами родительских форм, поскольку в качестве родительских компонентов скрещивания использовали материал с высоким уровнем гетерогенности (сортепопуляции). Если мс- пельзсзать мнбредные или гомозиготные линии в качестве родительских форм, то в полиплоидной популяции (после колхицинирования гибридной популяции и отборов полиплоидов) растений родительского типа будет незначительное количество или они будут отсутствовать вовсе. Например, после

колхицинирования семян гибридной популяции секлы с инбредной материнской формой (И) количество гибридных полиплоидов составляло 87%, а материнской формы - 13% от всего количества полиплоидных растений; от материнских растений IH2 редиса и клевера полиплоидных растений не было получено.

Таким образом, применение указанного способа воздействия полиплоидизирующим агентом дает возможность избирательно провести отбор гибридных высокогетерозисных растений на полиплоидный уровень из любых гетерогенных диплоидных популяций и получить качественно новую гетерогеномную популяцию тетраплоидных растений, сохраняющих высокий уровень гетерозиса в потомстве.

Эффект избирательной полиплоидизации гибридов получен благодаря повышенной митотической активности гибридных

высокогетерозисных растений по сравнению с родительскими формами, Например, у одного из гибридов значение индекса митоза ,20 ±0,8%, а у материнской формы ,2± 0,6% (факт. 2,0; теор. 1,96 при

,05). Поскольку действие колхицина связано с воздействием на веретено делящейся (митозной) клетки, то вероятность получения полиплоидных тканей у гибридов растений существенно выше, чем у негибридных форм. Кроме того, клетки гибридных растений, в отличие от негибридных, обладают большей физиологической устойчивости к токсическому влиянию агента, которое приводит к значительной гибели клеток и

организма в целом.

Формула изобретения Способ полиплоидизации гибридов, включающий обработку проростков водным

раствором колхицина, отличающийся тем, что, с целью повышения избирательности полиплоидизации немаркированных гибридных растений из гетерогенных популяций, раствор колхицина используют в кон0 цеитрзции 0,01-0,15%, обработку проводят в течение 2-4 ч в период с 9 до 11 ч.

Таблица 1

Изобретение относится к селекции растений. Согласно предлагаемому способу проросшие или прорастающие семена гетерогенных популяций сельскохозяйственных растений обрабатывают колхицином в кон- центрациях, близких к пороговым

Таблица 2