Способ подбора родительских компонентов для получения гетерозисных гибридов кукурузы

 

Изобретение относится к растениеводству, более конкретно к селекции кукурузы и подбору пар, которые будут давать гетерозисные гибриды. Цель изобретения - сокращение времени осуществления способа и снижение его трудоемкости. В исходных родительских линиях анализируют распределение гетерохроматина в хромосомах, а в качестве родительских компонентов выделяют линии, максимально различающиеся по распределению гетерохроматина в гомологических хромосомах. 2 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАПИС IVI IÅÑÊÈÕ

РЕСПУБЛИК (5I)5 А 01 Н 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

»

l (7 (0 ,V

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4459719/13 (22) 13.07.88 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии ВАСХНИЛ и Краснодарский научноисследовательский институт сельского хозяи: .ва им.П.П.Лукьяненко (72) Д M.Àòàåâà, A.Á.Poìàíoâý и В,С.Шербак (53) 631,521 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1252984, кл. А 01 Н 1/04, 1984.

Изобретение относится к растениеводству, конкретнее к селекции кукурузы, в частности к подбору пар, которые будутдавать гетероэисные гибриды.

Цель изобретения — сокращение времени осуществления способа и снижение его трудоемкости.

Пример . Отбирают семь линий кукурузы В-55, N -132, В-84, Н-95, Мо-17, W-64, Cr-25, которые используют при получении гибридных форм, Эти линии различаются по локализации гетерохроматиновых сегментов по длине хромосом. При традиционном способе схема опыта следующая: линии высевают в почву, скрещивают, получают гибриды, которые затем снова высевают и оценивают их продуктивность. Продуктивность самих линий очень низка, так как они являются инбредными (самоопыленные). Продуктивность гибрида зависит от правильности подбора- родителей (гетерозисный эффект), а также

„„5U„, 1667749 Al (54) СПОСОБ ПОДБОРА РОДИТЕЛЬСКИХ

КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕТЕРОЗИСНЫХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ (57) Изобретение относится к растениеводству, конкретнее к селекции кукурузы и подбору пар, которые будут давать гетерозисные гибриды. Цель изобретения — сокращение времени осуществления способа и снижение его трудоемкости. В исходных родительских линиях анализируют распределение гетерохроматина в хромосомах, а в качестве родительских компонентов выделяют линии, максимально различающиеся по распределению гетерохроматина в гомологических хромосомах. 2 табл. от почвенно-климатических условий. По существующей методике отбор гетерозисных гибридов ведется после осуществления всех комбинаций скрещивания. Поэтому этот процесс очень трудоемок и требует много посевных площадей в течение нескольких лет, Экспериментально выявлено. что гетероэисный гибрид получается при скрещивании линий W-64 и Cr-25. Этот гибрид районирован в Краснодарском крае. Его урожайность 80 — 90 ц/га.

При использовании способа приходят к выводу, что при таком скрещивании должен получиться гетерозисный гибрид, но сокращается как трудоемкость, время отбора, так и посевные площади. Для этого вначале проводят кариологический анализ методом дифференциального окрашивания линий.

Методика хромосомного анализа с применением метода дифференциального окрашивания заключаегся в следующем: иэ

1667749

55 меристематической зоны корешков длиной

1,5-2,0 см, предварительно обработанных колхицином, готовят хромосомные препараты. Эти препараты после высушивания обрабатывают концентрированным раствором ВА(ОН)2, инкубируют в растворе

-2$3С/0,3 М NaCI и 0,03 М цитрат натрия, окрашивают 67-ным раствором красителя

Гимза. При этом гетерохроматиновые районы окрашиваются интенсивно, эухроматические — слабо. Таким образом, хромосома по всей длине окрашена неравномерна. Наблюдается чередование светло- и темноокрашенных участков, Каждая хромосома имеет свой рисунок сегментации, что позволяет достоверно идентифицировать хромосомы исследованных видов.

Так как на митотических хромосомах кукурузы гетерохроматиновые сегменты выявляются в теломерных районах и величина их варьирует, то для упрощения анализа внутри- и межлинейного полиморфизма ьводят буквенные и цифровые обозначения.

Буквенные обозначения указывают, где выявлен гетерохроматиновый сегмент: Т вЂ” в теломере длинного плеча, t — e теломере короткого плеча, Ц-центромере. С-спутнике, Y кукурузы часто гетерохроматиновые сегменты спутничного района и короткого плеча сливаются и выявляются как один район. В этом случае выявляемый гетерохроматиновый сегмент обозначают St.

Цифрами оценивают величину гетерохроматинового сегмента: 1 балл — 0,5— .1 мкм; 2.— 1 — 1,5 мкм; 3-1,5-2,0 мкм;

4 — 2,0 — 2,5 мкм и т.д. Таким образом, гетерохроматиновый сегмент, обнаруженный в теломере длинного плеча, величиной в 3 балла обозначен ТЗ короткого — тЗ.

В табл.1 представлены данные по выявлению гетерохроматиновых сегментов и их величине у линий кукурузы, Для каждой линии представлены данные по пяти полным мета фазам.

Анализ результатов кариологического анализа показал, что целесообразно в качестве родительских пар использовать линии

W-64 и Cr-25, так как они полиморфны, содержат много гетерохроматина, различаются no его распределению в хромосомах, а также в линии Cr-25 в хромосоме 6-й в ядрышкообразующем районе выявляются крупные гетерохроматиновые сегменты.

В линии W-64 в первой хромосоме гетерохроматиновые сегменты отсутствуют как

40 в длинном,так и в коротком плече, в линии

Cr-25 выявляются гетерохроматиновые сегменты в теломере длинного плеча. В линии

W-64 во второй хромосоме выявляются гетерохроматиновые сегменты в теломере длинного плеча, а в линии Сг-25 отсутствуют, В третьей хромосоме в линии W-64 гетерохроматин не выявляется, а в линии Cr-25 выявляется, В коротком плече ядрышкообразующей шестой хромосомы у линии Сг-25 выявляются крупные гетерохроматиновые сегменты, а у линии W-64 нет, в то время как у линии W-64 выявляются гетерохроматиновые сегменты в теломере длинного плеча, в у линии Сг-25 нет.

Последующее изучение полученного гибрида показало наличие у него амплификации, что доказуемо только в том случае, если у родительских форм гомеологические хромосомы имеют противоположное распределениее гетерохроматина, Гибрид, полученный из линии Сг-25 W64 (см,табл.2), показывает наличие амплификации. У гибрида в хромосомах выявляется гетерохроматин в обоих гомологах, хотя, если бы не было амплификации, то гетерохроматин выявлялся бы только у одного из гомологов.

Способность гетерозиготных гибридов к амплификации является характерным признаком этих гибридов, Способ позволяет резко сократить число возможных комбинационных пар, что ведет к экономии трудозатрат и посевных площадей.

Путем к а риол о гичес кого а н ал и за л ин ий можно подобрать родительские пары и при получении гибрида по способности амплифицировать гетерохроматин можно выявлять продуктивные формы. о

Формула изобретения

Способ подбора родительских компонентов для получения гетероэисных гибридов кукурузы, включающий анализ растительной ткани исходных линий и подбор родительских компонентов по результатам анализа, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени осуществления способа и снижения его трудоемкости, в растительной ткани анализируют распределение гетерохроматина в хромосомах и подбирают линии, максимально различающиеся по распределению гетерохроматина в гомологичных хромосомах.

1667749 с е е с

Тl Т! Т4 ТЗ Тэ Т3 с е

Т! Т! с с

Тэ Тэ ТЗ IÇ е е

I2 Т2 Il тз Т2

Бс2

Т4 Т4

Т4 т2 тэ тэ IÇ т2 Т2

St2 St2

Т2 Т2

ТЗ Т2

Т4 Т4

Т2 TÇ тэ тэ Il т! тl с е с с с

Т4

Тl I I T I T2 Т2

Т2 Т2

W- 1 32

t1 сl

St! е с

T1 II Т! Tl Т! Т! Т! Т!

t! с!

St 1 с

Tl Tl с е

T! ТI Т!

t1

Il e

StI C a

Tl II

4 с! tl

St 1

Т! I!

Т! T l Tl

t1 St 1

tl

Т!

I! T1 т! Тl

8-84

t3 t2 е с с е

Бс4 БС4 е е

Т4 т4 т4 т1

C т! (т4

St2 St) t1 е

Tl Tl Tl

t1 е е

Тl с t е с с с с с с I3 Тэ с е

T l I I Т4 с е с с е

Т2 Т2

I2 Il с е

St2 St2

Т! Т! е тэ Т2 с е

S9S а 1

St 2

Т! Т1

Бс2 Бс2 т2 т2 т2 тз

Бс1 St l е с е е т2 т2 Il т!

Бс! Бс! с т2 т2 т2 т2 т l TI

Т2 Т2 T I Т1

Т2 Тэ Т2 Т2

tl

Т!

Т1 Т1 Т!

Нз-! 7 I

t3 t3

Т2 ТЭ е с

St2 St2 с е

ТЗ ТЗ с с е с

C C с с

St3 Бсэ с с

Т2 ТЗ

t2 Без

TÇ Тэ

Бс4 Без

ТЭ ТТ

St 1 с е с! tl с с с с тэ тз тэ тэ тз тэ т! т! с TÇ IÇ

1 е

° I3 тз тэ

t1 tl с Т! Tl

t1 tl C tl

Т2 Т2

I2 T! т! т2 тэ е е Тэ Тэ Тз тэ TI Т2

TI Tl Il T1 Т1 Т!

TI Tl Tl

БС2 БС2

Т! Т! Т!

Бс1 St! е

Т! Т1 Tl с с

Т2 Т2

1бб7749 пг I ° Ill 1чгв 1 рвспрвл ° свис I грахрвивтивч В хрггг ггвв»

Ь в в! u Tlllt ь .! /

r г

ТЗ ТЗ Т2 Т2 Т2 Т2 Т! Tl

12 Т2

Т2 Т2 Т2 Т2 Т2 Т2 Т! Тl с ТЗ 71

Т2 Т2 Т? ТЗ 12 Т2

Т2 Т2

St !

Т4 Т4

ТЭ ТЗ ТЗ ТЭ

St 4 St 5

ТЭ ТЭ

St5 St4

Сс-25 !

ТЬ 74

ТЭ ТЭ

Т5 Т4 Т! Т! с с с

ТЗ

73 ТЗ

St5 St3

Т3 ТЭ Т! Т2

Т4 Т4

ТЭ Т2

st4 яс3

ТЭ ТЬ Т2

Т2 Т2

Т4 ТЭ

St 3 St 3

ТЗ ТЗ Т2 Т2

ТЗ

ТЗ 73

Таблида 2

Распределение гетерохроматииовых сегментов по длине хромосон в гибридах кукурузы

I L

Гибрид Карнот

2 3 4 5 6 7 8 9 10

St2 St2

Т2 Т2 Т2 Т2

St1 St1

Т2 Т2 Т2 Т2 Т2 Т2

32-64ч Сгй5 1

Т2 Т! Т2 Т2

С С

Т! Т! Т2 ТЗ

871

Т2 Т! Т2 Т2 Т2 Т2

Т2 Т2 Т2 ТЗ!

2-64 ч

*Сг .25 ВТ 1

Зс2 St2

ТЗ ТЗ ТЗ ТЗ

St 2 St 1

Т! Тl Т! Т4

Яс! St 1

T1 — Т2 Т! T l Т!

Тl Т2 ТЗ Т3 TÇ Т2

Т! Т1 Т4 Т2 72 Т!

Т! Т2 72 Т! Tl

Составитель Е.Шкрадюк

Техред М.Моргентал Корректор Н, Король

Редактор И.Шмакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 2594 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5