Средство для получения наследственныхизМЕНЕНий у РАСТЕНий Советский патент 1981 года по МПК A01H1/04 

1

Изобретение относится к селекции растений и может быть использовано для получения исходного материала в практической селекции сельскохозяйственных культур.

Известно использование ДНК для получения наследственных изменений у растений, бактерий, водорослей, грибов и дрозофиль {1,2.

Однако ДНК дает низкий выход наследственно-измененных форм живых организмов.

Целью изобретения является повышение выхода измененных форм живых оргайизмов.

Поставленная цель достигается тем, что в средство для получения наследственных изменений у растений, помимо ДНК, вводят диметилсульфоксид (ДМСО) и воду при следующем соотношении компонентов, вес. %:

ДНК0,001- 0,1

. ДМСО0,1 -10,0

ВодаОстальное

Пример 1. К водному или солевому раствору ДНК, очищенной от белков и РНК, концентрацией 10-1000 мкг/мл из расчета на 1 мл раствора добавляют 0,01- 0,1 мл ДМСО. Полученным таким образом средством обрабатывают растения. Сухце семена или 1-3-дневные проростки растении, предварительно стерилизованные, помещают в чашки Петри или растильни и заливают предложенным средством из расчета 4-10 мл раствора на 100 семян, или проростков. Чашки Петри с семенами или проростками помещают в термостат и выдерживают при 20-30°С в течение 6-48 ч, после чего их промывают водой и высевают. Обработку растений предложенным

средством можно проводить также, путем инъекции его в вегетирующие растения (в апикальную меристему, цветки, молодую завязь) с помощью микрошприца по 0,01- 0,1 мл на один объект. Во втором поколеНИИ исследуемые растения анализируют и

выделяют растения с морфофизиологическими изменениями по селекционно-ценным

признакам.

Пример 2. В качестве источника ДНК

используют озимую рожь Вятка. Из 7-10дневных этиолированных проростков семян ржи выделяют ДНК (3. Готовят предложенное средство следующего состава, %: ДНК 0,001, ДМСО 10, вода - остальное.

В вегетирующие растения озимой ржи сорта Белта в 3 5-дневную завязь производят инъекцию из расчета 0,01 мл приготовленного средства на одну завязь. Во втором поколении растения анализируют на предмет выявления морфофизиологических изменений. В качестве контроля анализируют растения озимой ржи Балта, в завязь которых соответственно вводят только воду, ДНК, ДМСО в соответствующих концентрациях (см.таблицу).

Как следует из таблицы, предлагаемое средство оказывает большее влияние на выход измененных форм, чем контрольные средства. При обработке растений предлагаемым средством из 1684 растений (опыт №. 1 вар. 7) выявлены два растения с большим размером колоса (на 24-40 цветков), по фенотипу сходные с таковым растением ржи Вятка. В последующих поколениях (до MS) этот признак сохранялся.

Пример 3. В качестве источника ДНК используют овес Кондора, из которого выделяют ДНК согласно примеру 1. В предлагаемом средстве состава, %: ДНК 0,04, ДМСО 5, вода-остальное намачивают 1 - 3-дневные проростки ячменя Надя в чашках Петри из расчета 8 мл средства на 100 проростков при 28°С в течение 24 ч. Затем проростки промывают водой и высевают в почву. Во втором поколении растения анализируют по морфофизиологическим изменениям. В качестве контроля служит потомство проростков, соответственно обработанных только водой, ДНК, ДМСО.

Из таблицы видно, что только в варианте применения предлагаемого средства выявлены измененные формы растений (опыт 2, вар. 4). Они отличаются от

растений исходного сорта Надя по следующим признакам.

Первое растение имеет соломину короче стандарта на 12-15 см, второе - характеризуется отсутствием антоулановой окраски у основания стебля и на цветочных чешуйках и имеет продуктивную, кустистость на 50% выше, чем кустистость растения исходного сорта. Третье растение имеет

сильный восковой налет на стеблях и листьях, вегетационный период его короче на 14-16 дней, зерновки имеют больший размер, масса 1000 зерен выше на 16%, а белки зерна содержат лизина на 1,08% больше по сравнению с аналогичными показателями контрольных растений ячменя сорта Надя. Все выделенные формы устойчиво сохраняют свои признаки (проанализированы растения до девятого поколения).

В остальных опытах, в которых ДНК озимой ржи Вятка вводят в апикальную меристему растений Белта (опыт 3) и 1-3-дневные проростки сорта Чулпан и

тетраплоидного сорта Гибрид-67 намачивают в ДНК пырея (опыт 4, 5), измененные формы получают только в вариантах совместного применения ДНК с ДМСО. При этом выход измененных форм растений 1 %.

Эти формы растений озимой ржи отличаются от форм исходных сортов высотой и толщиной стебля, размером колоса, формой куста, количеством продуктивных стеблей на одно растение, шириной и длиной листьев и другими признаками.

Предлагаемое средство для получения наследственных морфофизиологических изменений не оказывает угнетающего действия на живые организмы, что существенно облегчает отбор форм по физиологическим свойствам и количественным признакам. По сравнению с известными средствами на основе ДНК, описанными в аналогах и прототипе, предлагаемое средство позволяет значительно повысить выход наследственно-измененных форм и соответственно вероятность выделения из них форм с хозяйственно-ценными признаками. Все это значительно сократит сроки и трудозатраты на создание новых сортов возделываемых культур в соответствии с требованиями сельскохозяйственного производства.

Применение предлагаемого средства существенно облегчит передачу отдельных признаков (генов) от донора к реципиенту, когда половым способом (гибридизацией) этого достичь невозможно.

Формула изобретения

Средство для получения наследственных изменений у растений, включающее ДНК, отличающееся тем, что, с целью повыщения выхода измененных форм, оно дополнительно содержит диметилсульфоксид и воду при следующем соотнощении компонентов, вес. %:

ДНК0,001- 0,1

Диметилсульфоксид0,1 -10,0 ВодаОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гершензон С. М., Мутагенное действие ДНК. «Молекулярная биология, 1977, т. И, вып. 6, с. 1283-1286.

2.Герщензон С. М., Александров Ю. Н., Малюта С. С. Мутагенное действие ДНК и

вирусов у дрозофилы. «Наукова думка, 1975 (прототип).

3.Картель Н. А., Квитко О. В. Опыт получения очищенной высокомолекулярной

ДНК из проростков и зародыщей ячменя. Вестник АН БССР, сер. биологическая, 1977, № 1, с. 103-105 (методика).