Модификаторы частоты индуцирования мутаций у растений

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к селекции растений. Цель изобретения - повьппение частоты мутаций в искусственном мутагенезе, в частности в радиационном и химическом при создании селекции новых сортов у растений. В качестве модификаторов частоты индуцирования мутаций у растений применяют фуксин основной, аурамин или кармин. Модификаторы вводят в семена методом вакуум-инфильтрации. Затем семена обрабатывают мутагеном. Оптимальная концентрация фуксина основного 1,0%, аурамина 0,1%, кармина О,6%.5 табл. с (Л О5 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО (ИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) .(51) 4 А О! Н 1/04- 1 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1,2!) 3967240/30-15 (22) 22.10.85 (46) 15.06,87. Бюл. Р 22 (71) Украинский научно-исследовательский институт растениеводства, селекции и генетики им. В.Я.Юрьева (72) М.Р.Козаченко и В.Т.Манзюк ..(53) 631.521 (088..8) (56) Рапопорт И.А. Особенности и механизм действия супермутагенов. Сб.

Супермутагены, M.: Наука, 1966, с. 9-23.

Лилли P. Патологическая техника и практическая гистология. М.: Мир, 1969, с.105, 248-250. (54) МОДИФИКАТОРЫ ЧАСТОТЫ ИНДУЦИРОВАНИЯ МУТАЦИИ У РАСТЕНИЙ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к селекции растений. Цель изобретения — повышение частоты мутаций в искусственном мутагенезе, в частности в радиационном и химическом при создании селекции новых сортов у растений. В качестве модификаторов частоты индуцирования мутаций у растений применяют фуксин основной, аурамин или кармин.

Модификаторы вводят в семена методом вакуум-инфильтрации, Затем семена обрабатывают мутагеном. Оптимальная концентрация фуксина основного 1,0% аурамина 0,17., кармина 0,6%.5 табл.

1316602

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции, и может быть использовано в мутационной генетике и селекции растений.

Целью изобретения является повышение частоты мутаций в исскуственном мутагенезе, в частности в радиационном и химическом, при создании исходного материала для селекции новых сортов у растений.

Пример 1. В воздушно-сухие семена мутанта ярового ячменя МХ-77226-8 и линии МГХ-1302-КП/80 вводят водные растворы фуксина основного (концентрация 0,5 ; 1,0 и 1,5X), в которые семена. погружены, путем вакуум-инфильтрации (откачка воздуха в камере до — 1 кг/см выдержка вакуума до . более полного выхода воздуха из пор семян, что видно по прекрашению выделения пузырьков воздуха, затем инфильтрация раствора в семена при восстановлении атмосферного давления воздуха во время разгерметизации камеры). Семена промывают в проточной воде и высушивают до воздушно-сухого состояния. Затем семена обрабатывают мутагеном, например облучают ионизирующими излучениями радиоактивного изотопа С в. общепринятых дозах, 1 Ьт в частности 50 и 100. Гр„при интенсивности излучений (M) 4,48 Грей/мин (1 Гр = 100 P}, или замачивают в химическом супермутагене НЗМ концентраI цией>в частности, 0,02 и 0,03Х по общепринятой методике (экспозиция

18 ч с последующими пролывкой в про-, точной воде и высушиванием до воздушно-сухого состояния). Обработанные таким образом семена высевают для выращивания первого поколения после обработки (И,), во втором поколении (М ) получают измененные растения, в третьем поколении (M>) проверяют мутационную (наследственную) природу их, отбирают мутации и рассчитывают их частоту по известным методикам экспериментального мутагенеза, например, на 100 семей М .

Установлено, что частота мутаций М достоверно повышается при сочетании предмутагенной обработки семян фуксином основным наиболее оптимальной концентрации (1,0%) с последующим воздействием радиацией в 2,47-3,76 раза, при сочетании обработки с последующим воздействием супермутагенном НЭМ вЂ” в 2,60-3,22 раза.В результате этого повышается эффективность получения исходного мутантного материала для селекции. Более высокие и более низкие концентрации фуксина основного резко снижают положительный эффект, не обеспечивая его достоверности.

Результаты обработки семян модификатором с последующим воздействием радиациеи с супермутагеном НЭМ при- ведены в табл. 1 и 2.

Пример 2. В воздушно-сухие семена. мутанта МХ-77-226-8 и линии

MrX-1322-КП/80 ярового ячменя вводят

I . водный раствор аурамина (концентра— ция 0,01; 0,1 и 1,0X) путем вакуум †инфильтрац. После промывки в проточной воде семена высушивают до воздушно-сухого. состояния. Затем семена обрабатывают мутагеном, например облучают ионизирующими излучениями радиоактивного изотопа " С в об137 щепринятых дозах, в частности 50 и !

00 Гр, при М = 4,48 Гр/мин, или замачивают в химическом супермутагене

Н3М в общепринятых концентрациях, в частно сти 0,02 и 0,037, по общепринятой методике (экспозиция 18 ч с последующими промывкой в проточной воде и высушиванием до воздушно-сухого состояния}. После этого семена высевают и выращивают M Получают измененные растения в M и проверяют мутационную природу их в Мэ.. становлено, что частота мутации М достоверно повышается при сочетании предмутагенной обработки семян

0,1Х-ным аурамином с последующим воздействием супермутагена Н3М в 2,703,47 раза, а при сочетании предмутагенной обработки с последующим воздействием радиацией — в 1,74-1,85 раза. В результате этого повышается эффективность получения исходного мутантного материала для селекции.

Более высокие и более низкие концентрации аурамина снижают или исключают положительный эффект.

Мутагенная эффективность вариантов обработки показана в табл. 3 и 4.

Пример 3. В воздушно-сухие семена сорта ярового ячменя Харьковский 74 вводят раствор кармина (концентраций 0,1; 0,6 и 1,0K) путем вакуум-инфильтрации. После промывки в проточной воде семена высушивают

1316602

Таблица 1

Доза мутагена, Гр

КолиМутации.Модификатор чество семей

Мг

Семена

Е к контролю

Коли— чество

Мутант 77-226-8

1,96

Сухие

50 561

100 680

2,50

Замоченные в воде (контроль) 1,99 Контроль

703

Обработанные раствором фуксина, %

3,01

798

100

153

3,04

0,5 50 987

145

4 35

100 850

50 838

100 998

50 1207

100 1250

247

4,92

6,91

1,0

230

113

2,24

1,5

120

3,60

45 до воздушно-сухого состояния. Затем семена обрабатывают мутагеном, например облучают ионизируюшими излучения м ми радиоактивного изотопа С в общепринятых дозах (в частности, 50 и

100 Гр) при M = 4,48 Гр/мин или замачивают в химическом супермутагене, в частности НММ, (концентрация

0,0123) по общепринятой методике (экспозиция 18 ч с последующими про.— мывками в проточной воде и высушива— нием до воздушно-сухого состояния).

После этого семена высевают и выращивают поколение М,, в М отбирают измененные растения, в М проверяют наследственную природу их. Установлено, что частота мутаций М достоверно и более всего повышается .при сочетании предмутагенной обработки семян 0,67 — ным кармином с последующим воздействием химическим супермутагеном НММ в 2,75 раза, а с последующим воздействием радиацией — в

3,22 — 3,56 раза. В результате повышается эффективность получения исходного мутантного материала для селек- . ции. Более высокие и более низкие концентрации кармина снижают или исключают положительный эффект.

Мутагенная эффективность вариан5 ТоВ обработки показана в табл. 5.

Введение модификаторов в семена методом вакуум-инфильтрации исключает отрицательное влияние на развитие семян длительного замачивания семян.

Эффективность получения исходного мутантного материала для селекции, растений при применении предмутагенной обработки семян цитологическими красителями- фуксином основным, ау15 рамином и кармином — возрастает по сравнению с известным методом химического мутагенеза в 2,60-3,47 раза и по сравнению с известным методом;. радиационного мутагенеза в 1,85

20 3,76 раза.

Формула изобретения

Применение фуксина основного или аурамина или кармина в качестве мо дификаторов частоты. индуцирования мутаций у растений.

1316602

Продолжение табл.1

КолиИута ии

Линия 1302-КП/80

Сухие

577

1,91

105

728

100

2,06

Замоченные в воде (контроль) 50

719

13.

1,81 Контроль

Обработанные раствором фуксина,%

2,12 бб!

100

893

2,13

0,5 50

118

487

100

2,88

136

1,0 50

755

139

7,98

376

100

564

688

1,5 50

1,89

104

100

955

2,20

104

НСРО 01

2,25 У:

Фг

Разница по сравнению с контролем,цостоверна, Р=1,34

Таблица 2

Доза

Количество семей, М, Му-тации

Семена

% к контролю количество

Сухие

Мутант 77-226-8

0,02

1275

5,41

103

0,03

1027

87

1!42

0,02

5,35

Контроль

Обработанные раст-вором фуксина,7 0,03

983

7,73

0 5 0,02

ll82

6,09

116

12,85

0,03

685

166

Модификатор

Семена

Замоченные в воде (контроль) мутагена,%

Доза мутагена, Гр чество семей

М, Количество

Х к контроле

1316602

Продолжение табл.2

Количество семей

Ма

Доз а мутагена,X

Мутации

Семена

Х к контролю количество

16,89

18,20

322

165

1,0 0,02

977

235

0,03

109

599

5,92

1065

115

63., 1,5 0,02

10,94

142

108

0,03

987

Линия 1302-КП/80

Сухие

102

5,60

1144

0 02

7,07

53

0,03

750

Замоченные в воде (контроль) 76

S,51

Контроль

0,02 1380

Обработанные раствором фуксина,X 0,03 894

7,94

8,16

15,77

14,30

17,68

148

0,5 0,02 1152

199

132

0,03

837

260

804

115

1,0 0,02

809

223

143

0,03

6,54

199

764

1,5 0,02

10,17

128

944

0,03

НСР о,оg

НСР00(Р,7

2,49

3,27

I,80

Разница по сравнению с контролем Вода + (Мутаген) достоверна при

P = 0,05.

Разница по сравнению с контролем достоверна при Р = 0,01.

1316602

Количество семей

М

Доза мутагена,%

Мутации

Семена

% к контролн количество

Сухие

1275

103

5,41

0,02

7,69

1027

0,03

5,25

Контроль

1142

0,02

7,73

232

12,20

16,17

15,52

20,88

705

0,01 0,02

209 119

736

0,03

1173

296

182

0,10 0,02

270

752 157

0,03

129

6,79

766

1,00 0,02

120

9,31

698 65

0,03

Линия 1302 — КП/80

Сухие

120

5 60

1144

0,02

7,07

750

0,03

3,51

Контроль

13880

0,02

7,94

894

0,03

975

361

14,36

10,60

19,13

12,87

140

0,02

139

745

0,03

0,01

347

189

988

0,02

0,10

168

0,03

0,10

138

7,60

879

0,0?

1,00

105

8,04

858

0,03

1,00

Замоченные в воде (контроль) Обработанные раствором аурамина,% О., 03

Замоченные в воде (контроль) Обработанные раствором аурамина,% ь

0,01

Мутант 77-226-8 Таблица 3

1316602

Продолжение табл.З

Доза Количестмута- во семей, гена,3 И

Мутации

Семена количество

НСР

o,î

2)69

3,54

НСР

1,94

Таблица 4

Мутации

Количество семей

Семена

7 к конт ролю количество

1,96

561

Сухие

680

100.1,99 Контроль

703

798

100

141

965

0,01

147

839

100

0,01

185

759

0,10

174

974

100

0,10

128

2,55 15

589

1,00

842

3,33

100

1,00

1,82

НСР

НСР

2,39

1,32

Замоченные в воде (контроль) Обработанные раствором аурамина,X

Доза мута-. гена, Гр

Мутант 77-226-8

17 2,50

24 3,01

27 2,80

37 4,41

28 3,69 . 51 5,24 к контролю .

1316602

14

Таблица 5

Мутации

КолиМутаген, доза

Семена

% к конт. ролю количестчество семей М

Яровой ячмень Харьковский 74

Сухие

7,92

101

631

НММ 0,012% "С,Г 50

100

3,77

742

6,64

527

100

Замоченные в воде (контроль) 44

7,87

НММ 0,012% 559 С,Гр 50 531

Контроль

3,77

Обработанные раство,ром кармина %

100 274

6,93

435

123

8,51

0,10

То же

196

l5,40

126

0,12

216

8,13

0,12

274

0,12

275

172

0,60

356

0,60

322

115

0,60

105

7,26

То же

675

1,00

2,38

НСРр д

3„13

2,43

Р,%

Составитель Е,Шкрадюк

Техред Л.Олийнык

Редактор Л.Веселовская

Корректор А.Обручар Заказ 2376/2 Тираж 629 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно †полиграфическ предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Н1"Я 0,012% 818 C,Гр 50 960

100 813

EiHN 0,012% 795

С,Гр 50 484

100 514

10,33

21,63

13,43

22,37