Способ получения мутаций растений
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5022118/1 3 (22) 1601.92 (46) 15.11.93 Бюл. Na 41-42 (76) Пащенко Василий Михайлович (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МУТАЦИЙ РАСТЕНИЙ (в) RU (1ц 200240б Cl (5Ц (57) Использование: мутагенез, селекционно-генетические исследования растений. Сущность изобретения: мутации растений получают путем воздействия на пыльцу растений лазерным излучением и сенсибилизаторами-интеркаляторами.
2002406
Изобретение относится к генетике, свя- пользовать лазеры с длиной волны иэлучеэанной с расширением спектра исходных ния более 300 нм, так как в этом случае форм селекции йутем искусственного созда- происходит наименьшее поглощениелазерния новых мутантных форм растений. ного излучения мембранами, углеводами и
Известно, что наиболее распростра- 5 белками пыльцевого зерна. После подбора ненными способами вызывания мутаций у пары лазер — сенсибилизатор проводят обрастений являются воздействия ионизиру- лучение комплексаДНК-сенсибилизаторлающей радиацией, хиМическими мутагенами, верным излучением и проверяют, на лазерным излучением. Однако при воздей- сколько эффективно сенсибилизатор, внедствии указанными факторами невозможно 10 рившийся между основаниями ДНК, воспцеленаправленно воздействовать только на ринимает лазерное излучение и передает генетический аппарат, так как одновремен- воспринятую световую энергию на соседно воздействию подвергаются мембраны, ние основания ДНК, вызывая тем самым углеводные и белковые структуры клетки.. однонитевые и двунитевые разрывы в ДНК.
Наиболее близким к. заявленному спо-, 15, Регйстрацию разрывов проводят обычно собу создания мутаций растений относится методом гель-электрофореза, на котором известный метод совместного воздействия хорошо видно фрагментацию обработанной сенсибилизаторов-интеркаляторов и лазер- ДНК. Так, например, при использовании ла. ного излучения на биологические обьекты, -:: зера ЛГИ-21 с длиной волны излучения 337
Недостаток указанного способа заклю- 20 нм в качестве эффективных интеркаляточается 8 том; что совместному воздействию .: . ров-сенсибилизаторов могут быть использосенсибилизаторов-интеркаляторов и лазер- ваны 6 меркаптопурин, этидиум бромистый, ного излучения подвергаются соматические акридин оранжевый. Далее подбирается клетки меристемы, что приводит к генетиче- концентрация интеркалятора в растворе ским нарушениям в делящихся соматиче- 25 для йрорйстания пыльцы, при которой проских клетках. При этом возникающие исходит ингибирование прорастания пыльгенетические изменения, как правило, по- цевых зерен на 30-50%. Эксперименты
".следующим поколениям растений.не пере- показывают. что при такой концентрации даются, так как при указанном способе интеркалятора, происходит ужедостаточно вероятность генетических нарушений e re-"3О значимое проникновение интеркалятора в .неративных клетках крайне мала. Именно . пыльцевые зерна, в дальнейшем попадание генеративные клетки передают информа- в ДНК пыльцы. Увеличение концентрации циюи ее нарушения последующим поколе- . интеркалятора свыше этого приводит к ниям, . слишком сильному снижению прорастания,.
Сущность заявленного способа заклю- 35 что создает трудности при опылении. Эксчается в том, что совместному действию периментально установлено; что попадает
- лазерного излучения и интеркаляторов- интеркалятора в ДНК происходит уже после сенсибилизаторов подвергается пыльца .3-5 мин после замачивания пыльцы, Доза . растений. При этом возникающие однони-. облучения лазером подбирается из расчета тевые и двунитевые разрывы в ДНК генети- "Î ингибирования прорастания пыльцы после ческого аппарата пыльцы при опылении облучения в чистом растворе для прорастарастений могут вести к мутациям и рекомби- ния на 5-10%, Увеличение дозы облучения нациям в оплодотворенной яйцеклетке. может привести к разрушению оболочек, Возникшие генетические нарушения могут белковых и углеводных компонентов, что быть как доминатными, так и рецессивны- 45 крайне нежелательно, так как при этом рез. ми. 8 случае рецессивного проявления они ко снижается жизнеспособность пыльцы могут быть в дальнейшем переведены в го- без проявления генетических изменений. мозиготное состояние селекционными ме- После 3-5 мин замачивания пыльцы в питатодами для фенотипического выражения тельной смеси с добавленным интеркалятовозникших нарушений, Для обработки 50 роМ производят облучение ранее пыльцы предварительно должна быть подо- определенной дозой лазерного излучения, брана пара лазер — сенсибилизатор. При Обычно этозанимает1-5мин. Кокончанию этом сенсибилизатор должен поглощать воздействия лазерным излучением пыльцесветовое излучение той длины волны, кото. вые зерна должны быть еще в непроросшем рую генерирует используемый лазер. Одно- 55 состоянии. В противном случае необходимо временно сенсибилизатор должен снижать время облучения за счет повышепроявлять и свойства интеркалятора, т.е. ния интенсивности излучения. После оконсвойства внедряться между основаниями чания облучения немедленно производится
ДНК и иметь сродство именно к ДНК, но не отмывка непроросших пыльцевых зерен от к белкам и углеводам. Предпочтительно ис- интеркалятора. Промывка осуществляется
2002406
Составитель В.Пащенко
Редактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор С.Лисина
Заказ 3196
Тираж, Подписное
H00"Поиск" Роспатента
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб.,4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 путем мягкого осаждения пыльцевых зерен центрифугированием и замены надосадочной питательной смеси, содержащей интеркалятор, чистым питательным раствором для прорастания пыльцы, По окончании промывки немедленно осуществляют опыление путем нанесения еще непроросших обработанных пыльцевых зерен на рыльце пестика.
Технический результат заявленного способа получения мутаций растений за. ключается в обработке генеративных клеток растений (пыльцы), что, в свою очередь, позволяет резко увеличить разнообразие исходных форм селекции и выделить линии
Формула изобретения
СПОС06 ПОЛУЧЕНИЯ МУТАЦИЙ РАСТЕНИЙ, включающий совместное воздействие сенсибилиэаторов-интеркаляторов и растений со значимыми народнохозяйственными признаками.
Применение заявленного способа в на5 родном хозяйстве не. представляет значительных трудностей, не связано с большими затратами на его осуществление и может иметь большое значение для селекции с целью создания новых искусственных му10 тантных форм растений с нужными народнохозяйственными признаками. (56) Бурилков В.К., Крочик Г.M. Биологическое действие лазерного излучения, Киши15 нев, Щтиинца, 1989, с.21-33. лазерного излучения на биологические объекты, отличающийся тем, что совмест20 ному воздействию подвергают пыльцу растений;
