Способ оценки скороспелости селекционных форм картофеля

 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к культивированию растительных клеток, и может быть использовано в селекции растений. Целью изобретения является ускорение оценки скороспелости и снижение ее трудоемкости. Способ состоит в том, что осуществляют выращивание растительного материала, анализируют его и отбирают скороспелые формы по морфологическим признакам, при этом осуществляют выращивание междоузлий стерильных пробирочных растений, которые помещают на среду Мурасиге - Скуга с предварительно добавленной в нее бензимидазольной солью 2-хлорэтилфосфоновой кислоты, а затем анализ и отбор ведут, учитывая количество и длину образующихся корешков, путем сравнения их с сортами-индикаторами. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (19) (11) щ) С 12 N 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСХОМУ СВИДЕТЕХ)ЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4411882/31-13 (22) 18.04.88 (46) 15,07.90. Бюл. N - 26 (71). Украинский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства (72) А.А.Кучко, Г.П.Петюх и В.Н.Мицко (53) 578.085.23 (088.8) (56) Горбатенко Л.Е. Методика определения скороспелости сортов картофеля. — Записки ЛСХИ, т.3, 117, с. 37, 1968. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СКОРОСПЕЛОСТИ СЕЛЕКЦИОННЫХ ФОРМ КАРТОФЕЛЯ (57) Изобретение относится к биотехнологии, в частности к культивированию растительных клеток, и может

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к клеточной инженерии и может быть использовано в селекции сельскохозяйственных растений, в частности картофеля °

Биотехнологические программы включают в свой состав технологии, ocíoванные на использовании культивируемых протопластов, клеток и тканей.

Одно из главных направлений новых биотехнологий состоит в использовании методов клеточной и генной инженерии для целенаправленного гене.— тического изменения клетки. Такие измененные человеком культивируемые родительские клетки в большинстве случаен сохраняют тотипотентность, т.е. способность перейти к выполне! быть использовано в селекции растений

Целью изобретения является ускорение оценки скороспелости и снижение ее трудоемкости. Способ состоит в том, что осуществляют выращивание растительного материала, анализируют его и отбирают скороспелые формы по морфологическим признакам, при этом осуществляют выращивание междоузлий стерильных пробирочных растений, которые помещают на среду.Мурасиге

Скуга с предварительно добавленной в нее бензимидазольной солью 2-хлорэтилфосфоновой кислоты, а затем анализ и отбор ведут, учитывая количество и длину образующихся корешков, путем сравнения их с сортамииндикаторами. 1 э.п. ф-лы, 3 табл. нию программы развития, в результате которой из ку;.ьтивируеггой соматичес- . кой клетки возникает целое растение

{причем сначала в пробирке). Такое пробирочное растение при пересадке ) „ в почву способно к нормальному росту и размножению. Дальнейшая оценка таких модифицированных растений по хозяйственно — ценным признакам, в том чис ле и по скороспелости, проводится,как правило, традиционными методами, т.е. в полевых условиях. Для этого необходимо продолжительное время (не менее

2 вегетационных периодов). Поэтому разработка экспресс-методов оценки полученного с помощью биотехнологических приемов материала на более ранних этапах имеет большое значение, 1578191

В данном случае предлагается способ быстрой оценки (в течение 2 недель) полученных модифицированных генотипов картофеля по группам скороспелости на очень раннем этапе (на уровне пробирочных .растений), Цель изобретения — ускорение оценки и снижение ее трудоемкости.

Способ состоит в том, что осу- 10 ществляют выращивание растений, анализ и отбор их по морфологическим признакам, при этом междоузлия сте рильных пробирочных растений помещают на питательную среду, в которую дополнительно вводят 0,001-0,01 ., бензимидазольной соли 2-хлорэтилфосфоновой кислоты, а в качестве морфологического показателя используют длину корешков и их количество, отбор проводят в сравнении с сортамистандартами.

Междоузлия культивируют на питательной среде при 25-30 С в течение

О

13-15 дней. Скороспелость испытыва- 25 емых генотипов определяют по индексу корнеобразования в сравнении с сортами-стандартами. Индекс корнеобразования А вычисляют по формуле

А =Д К где Д вЂ” средняя длина корней одного междоузлия, см, К вЂ” количество корней на одном междоузлии, шт. 35

Питательная среда, содержащая варианты,с минимальньпя, оптимальным и максимальным содержанием бенэимипазольной соли 2-хлорэтилфосфоновой кислоты (БСХК) и показатели, ха- 40 рактеризующие способ, представлены в табл. 1. Эти данные показывают, что оптимальное содержание

БСХК в среде составляет 0,0057. При прочих остальных оптимальных пара- 45 метрах (температура и продолжительность) результаты оценки здесь абсолютно достоверны. Индекс корнеобразования генотипов находится в тех же пределах, что и у сортов-стандартов.

При использовании БСХК в концентрации 0,0013,достоверно возможно определить скороспелость только ранних и среднеранних генотипов. Для генотипов остальных групп скороспелос.55 ти эта концентрация не действует.и абсолютно не действует при концентрации 0,0009К. Поэтому и определяют концентрацию 0,0017 БСХК как минимальную.

При концентрации БСХК 0,012 достоверно возможно определить скороспелость только поздних и среднепоздних гибридов. Для остальных групп скороспелости и в более высокой концентрации

БСХК вообще действует как ингибитор.

Поэтому концентрацию 0,01Х БСХК определяют как максимальную

Температура, при которой культивируют черенки на питательной среде, также является существенным признаком способа, В табл.2 приведены варианты с минимальной, оптимальной и максималь ной температурой культивирования.

> Из результатов, представленных в табл, 2 видно, что оптимальная температура культивирования составляет о

27 С. В этом варианте индекс корнеобразования испытываемых генотипов и сортов-стандартов дает возможность наиболее достоверно определить скороспелость образца. Как известно, корнеобразование у картофеля в сильной степени зависит от температуры (это культура умеренной температуры).

При температуре 30ОС в целом возможно определить скороспелость генотипов только поздней группы (это максимальная температура). Температура 25 С является минимальной, при которой возможно определить скороспелость генотипов только ранней группы.

На корнеобразование (а значит, и на индекс корнеобраэования) влияет и продолжительность культивирования. В табл.3 приведены варианты с минимальной, оптимальной и максимальной продолжительностью культивирования.

Из данных табл. 3 видно, что достоверное определение скороспелости испытываемых генотипов возможно при продолжительности культивирования междоузлий только в течение 13-15 сут (оптимум 14 сут). При меньшей продолжительности культивирования длина корешков недостаточна), а в некоторых случаях их еще и вовсе нет).для определения индекса, поэтому результаты в данном случае недостоверны.А при продолжительности культивирования междоузлий (эксплантетов) 16 и более суток уже не наблюдается четкой корреляции индекса корнеобразования между изучаемыми генотипами и сортами-стандартами, поэтому и здесь результаты также недостоверны, 1578191

К группе ранних относят генотипы с индексом корнеобразования 42-56. к группе среднеранних 34-40 к группе среднеспелых 26-31

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Испытуемые генотипы в фазе 3-5 недельных пробирочных растений в стерильных условиях, на-.

5 пример ламинар-боксах, разрезают на черенки по числу междоузлий. В каж дом черенке удаляют листья и почки.

Отбирают 1-4 междоузлия и делают на них насечки. Насечку производят острым предметом, например лезвием или скальпелем, на глубину 0,5-1,5 мм (в зависимости от толщины стебля) перпендикулярно междоузлию с.интервалом 3-5 мм. Количество насечек должно быть везде равным. Подготовленные таким образом междоузлия помещают всей длиной на поверхность агазированной питательной среды Иурасиге- 20

Скуга, предварительно разлитой в чашки Петри (100 мм). В питательную среду предварительно добавляют бензимидазольную соль 2-хлорэтилфосфоновой кислоты, в концентрации 0,005Х. Чаш- 25 ки Петри с питательной средой и эксплантатами помещают в термостат и культивируют при 25-30 С H темноте

0 ,в течение 14 сут.В качестве контроля служат зксплантаты сортов-стандартов с 30 известной скороспелостью подготовленные аналогичным образом.

По окончании культивирования измеряют длину образовавшихся в местах насечек корней, их количество и вы- 35 числяют индекс корнеобразования (А =

= Д К), т.е. умножают среднюю длину корешков (в см) на их количество.

0 принадлежности испытываемых .генотипов к той или иной группе скоро- 4р .спелости судят по индексу корнеобразования, сравнивая его с индексом корнеобразования сортов-стандартов . группе среднепоздних 18-24 к группе поздних 10-17

Аналогично осуществляются осталь ные примеры, только используются разные сорта картофеля и различные режимы и параметры, подтверждающие предлагаемые интервалы (результаты представлены в табл. 1 и 2) .

Эффективность предлагаемого способа заключается в уменьшении продолжительности оценки с 16-17 мес до 1315 сут и в уменьшении в 4-5 раз производственных затрат на оценку селекциднных форм катофеля 0,04 чел-дня (1 генотип против О, 16-0,20 чел-дня)

1 генотип по известному способу, Кроме того, применение этого способа дает возможность проводить оценку пробирочных растений на скороспелость сразу же и в течение года (т.е. сезонность исключается)..

Ф о р м у л а изобретения

1. Способ оценки скороспелости селекционных форм картофеля, включающий выращивание растительного материала, его анализ и отбор скороспелых форм по морфологическим признакам, отличающийся тем, что, с целью ускорения оценки и снижения ее трудоемкости, в качестве растительного материала используют междоузлия стерильных пробирочных растений, которые помещают на среду

Мурасиге — Скуга, в которую добавляют бензимидазольную соль 2-хлорэтилфосфоновой кислоты в концентрации 0,0010,01R анализ и отбор ведут, учитывая количество и длину образующихся корешков, путем сравнения их с сортами-стандартами.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что междоузлия картофеля выращивают на питательной среде при 25-30 С в течение 13

15 дней.

1578191

5! а!

1 й

Ф Р

Ц

Р% Р

v жи х н о о

I 1 I Ф Ф

%е3ее3>5Ф g gp

tf Ж t(! tf. Ц t(I A Э Х Э Ф Э m v) 1

0Ioьаа1:аоо

О иаиоис:1::

1 Ф Ф

Я Э Ж Ж !."аоо

vu ea

I 1 I Ф>Х

ФФФФФ;Э И с0 а с0 а 1 а О О

ouаиvuии

I I I Ф Ф

3%ФЪЖ i gy

РХ Ц 0 0 е аеа1:аоо

oi и а и э и !". а

1 Е I

1 Q I

1 Э I

1 0! 1

1 с0 1 ь л о о î î о о оо o о о

Е ъ г о

I сЧ 1 .с! о !

1 о о л

Ю о о о с0

10 о а

l0 х

Д!

° — с м сч

I 1

00 Ch ч

1 о

CV

0Î

I О с4

Lvt

М

И

ICI

Ю с с о и! в с 4

1 о о о о ю

tJ 1

34 1 ж

Ch I о

l O1 ! о.о о о о о оо о о

Wm2

Ж Cl 4 оеи о о о о о оî î î ю

3!Я

CI )

Ы с!

l0 о и, ь О О

0O CO сч с

1 1

u u

0О

00 сО с

cv м

I I

l

I

1 !

0I

Е

О о

v г I а

t(1

Р !

Ф

О О а о о и !

0 о и д с0 !

0 О

Х И

Э

Ф1

И о

1 1 <

1 ссъ 1 о л о л о ж

Il с0 1 Ф1

1 а I

1 UD ! ° В Э 1

I -:- 1. Ж 1

I o I; аl о! о л

И

О, 0I и 00 O ю

Ф 1 I

i сч Ф о -з м

1 сф

Е»

Cb о и

Я Э.

К М

М М о а 01 IO 34

g o,v v

СО

1 о оо

6 о ж

Э

К )

Э сом о

Э W г 1 »

Е4

2 !

»

v ж

I с

1 сЧ

Ю I

1 Ф

Р Ъ

6I

1 а

1 Э о

Е

Х

1 а

I П

157819 Г

1О

Та блица 2

Температура, С

Оценка скороспелости по способу

Сорта и гибриды

24 25 (мин) 27 (опт. ) 30(макс. ) 31

Известный

Предлагае-.

MbIH

Индекс корнеобразования, А

Сорта-стандарты

42-58

34-40

Ранний

Ранний

Среднеранний

Среднеспелый

Среднепоздний

Поздний

Средне.— ранний

Среднеспелый

Среднепоздний

Поздний

26-31 0

18-24 3-6

Луговской 0 0

0 0

0 О

Лорх

Рд-438

10-17 0 2

Испытуемые гибриды

44-51 0

34-3$ 0

С-2/86

С-З/86

0 1-3

0 0

Ранний

Среднеранний

Среднеспелый

Среднепоздний

Поздний

О

Ранний

Среднеранний

Среднеспелый

Среднепоздний

Поздний

28-31

ЛС-2/86 0 0

ЛС-7/86 0 0

4-6

19-22

Рд-3/86 0 0 12-13 0

П р и м е ч а н и е. Концентрация бенэимидаэольной соли 2-хлорэтилфосфоновой кислоты 0,005Х продолжительность культивирования

14 сут.

Та блица 3

Продолжительность культивирования, сут

Сорта и гибриды

Оценка скороспелости по способу

13(мин) 14(опт.) 15(макс.) 16

Извест- Предла. ный гаемый

Индекс корнеобразования, А

Сорта-стандарты

Приекульский ранний

Свитанок киевский

65-88 Ранний Ранний

Среднеранний

Среднеспелый

Среднепоэдний

Поздний

Луговской

Лорх

1 0-18

4-10

0-4

Рд-43в

Приекульский ранний 0 0-3

Свитанок киевский 0 0

20-30 33-40

17-22 26-31

10-15 17-23

42-58 52-67

34-40 40-52

26-31. 33-39

18-24 25-31

10-17 t 7-25

50-67

36-52

31"39

24-32

Среднеранний

Среднеспелый

Среднепоэдний

Поздний

1578191

Прод.олжение табл. 3

Сорта и гибриды

Продолжительность культивирования, сут

Оценка скороспелости по способу

13(мин) 14(опт.) 15(макс.) 16

Извест, ный

Предлагаемый

Индекс корнеобраэования, А

Испытуемые гибриды

34-40 44-51 52-63, 26-29 34-36 41-50

64-90

55-70! 8-25

18-25

С-2/86

С-3/86

5-9

0-3

;I р и м е ч а н и е. Концентрация бензимидазольной соли 2-хлорэтилфосфоновой

0 кислоты в среде Мурасиге-Скуга 0,005Х, температура 27 С.

Составитель В.Демкин

Редактор М.Недолуженко Техред M.Коданич . < . Корректор С.Шекмар

Заказ 1891

Тираж 487

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101

ЙС-2/86

ЛС-7/86

Рд-3/86

19-23 28-31 33-38

t3-17 19-22 26-30

4-8 10-13 17-24

36-44

30-50

26-40

Ранний

Среднеранний

Среднеспелый

Среднепоздний

Поздний

Ранний

Среднергнний

Среднеспелый

Среднепоздний

Поздний