Способ получения высокоплодовитых аутотетраплоидных аналогов сортов ржи Советский патент 1979 года по МПК A01H1/04 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОШ1ОДОВИТЫХ АУТОТЕТРАПЛОИДНЫХ АНАЛОГОВ СОРТОВ РЖИ

Изобретение относится к селекции растений, а именно к способам ускоренного повышения фертильности создаваемых аутополиплоидных аналогов сортов перекрестноопыляющихся культур.

Известны способы получения аутотетраплоидных растений путем удвоения числа хромосом различными химическими (колхицин, закись азота), радиоактивными (лучи Рентгена) или тепловыми (высокая температура) реагентами, заключавшиеся в обработке семян, проростков или отдельных частей растений указанными реагентами и последующем отборе аутотетраплоидных форм в потомстве обработанных растений 1 ,

Однако вновь полученные формы тераплоидной ржи характеризуются низкой фертильностью цветков и, следовательно, сильной череззерницей. Их озерненность составляет 40-60% и менее от озерненности исходного материала, что сильно снижает продуктивность растений. Для увеличения озерненности колоса до уровня этого признака у исходного диплоидного сорта необходима многолетняя селекционная работа, направленная на повышение фертильности. В лучшем случае систематический отбор высокофертильных форм растений в течение 10 и более генераций приводит к положительным результатам, на что требуется не менее 10 лет.

Целью изобретения является ускоре0ние получения высокофертильных аутотетраплоидных аналогов сортов ржи.

Предлагаемый способ позволяет в короткий срок в течение двух генераций получить высокофертильные татра5плоидные аналоги диплоидных сортов ржи

Эта цель достигается тем, что ауте тетраплоидные аналоги получают в два этапа.

0

Первый этап заключается в получении тетраплоидов путем удвоения числа хромосом у диплоидны.ч сортов обычньви способом при помощи обработки их семян или проростков водным раство5ром колхицина.

Полученные тетраплоиды, как правило, обладают пониженной фертильностью цветков, обусловливающей малую озерненность колоса.

Второй этап характеризуется- тем, что вновь полученные тетраплоиды высевают в массиве исходного диплоид}1Ого сорта и в фазе выколашивания все цветки искуственно кастрируют и оставляют открытыми для свободного ветроопыления пьитьцой исходного диплоидного сорта. Кастрированные цветки тет аплоидов улавливают для своего оплодотворения из пыльцевого облака единичные пыльцевые зерна с нередуцированными гаметами, спонтанно возникающими в пыльниках диплоидной ржи, в результате чего завязывается До 3,5% тетраплоидных семян, составляющих тетраплоидный аналог исходного диплоидного сорта.

Пример. Проростки семян короткостебельной диплоидной ржи сорта Малыш 72 (выведен автором), характеризуемого средней величиной зерна обрабатывают 0,05%-ным раствором колхицина и отбирают тетраплоиды. Во втором поколении после удвоения числа хромосом (Вг) плодовитость новых аутотетраплоидов 37,8%. Семена-этих аутотетраплоидов высевают в массиве исходного сорта Мальшл 72.

Перед цветением тетраплоиды кастрируют и оставляют для свободного опыления пыльцой диплоидного сорта.

Среди завязавшихся зерновок путем цитологического анализа выявляют зерновки с триплоидным и тетраплоидным зародышем. Триплоиды выбраковывают, а тетраплоиды высевают на изолированном участке. После завязывания зерна озерненность колоса 86,7%. На следующий год тетраплоиды, выращенные из семян, образовавшихся от оплодотворения (в предыдущем году нередуцированными гаметами диплоидного сорта, переопыляют между собой и объединяют в популяцию растений, которые аналогичны по генотипу и

фертильности цветков растениям исходного диплоидного сорта, т.е. составляют полный аналог последнего.

Резкое увеличение плодовитности объясняется тем, что нередуцированные гаметы несут хромосомы, не полностью гомологичные хромосомам индуцированной тетраплоидной ржи, что, в свою очередь, приводит к упорядочению мейоза и повышению плодовитости. Кроме того, нередуцированные гаметы возникают естественньлм митотическим путем и не приносят с собой тех нарушений мейоза, которые наблюдаются у тетраплоидной ржи, полученной удвоением числа хромосом в митозе.

На основании использования цитоэмбриональных особенностей ржи удалось за одну генерацию увеличить плодовитость- молодых индуцированных аутотетраплоидов больше чем в два раза. Для достижения этих же результатов при помощи обычных отборов в ряде поколений затрачивается более 10 лет.

Формула

изобретения

Способ получения высокоплодовитых аутотетраплоидных аналогов сортов ржи, включающий перевод диплоидного исходного материала на тетраплоидный уровень путем удвоения числа хромосо у диплоидных сортов, отличающийся тем, что, с целью ускорения получения высокофертильных аутотетраплоидных аналогов, полученные тетраплоиды опыляют пыльцой исходного сорта, несущей нередуцированные гаметы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мюнцит А. Генетика, М., 1967, с. 397-413 (прототип).