Способ индуцирования мутаций у растений

Авторы патента:

Трофимов Владимир Александрович (RU)

A01H1/06 - способы изменения наследственных признаков, например путем обработки химикалиями или облучением (мутации или генная инженерия C12N 15/00)

Владельцы патента RU 2269258:

Государственное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции растений в мутационной генетике. Обрабатывают семена растений раствором сульфата железа (II) с концентрацией 4-5 ммоль в течение 5-10 ч с последующей промывкой в проточной воде и облучением их потоком отрицательных аэроионов на расстоянии 23-25 см в течение 40-80 мин. Изобретение позволяет повысить частоту мутации в искусственном мутагенезе, а также увеличить выход хромосомных аббераций с одновременным повышением жизнеспособности семян. 1 табл.

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

Известно применение модификаторов частоты индуцирования мутаций у растений, цитологических красителей - фуксина основного, аурамина и кармина методом вакуум-фильтрации. С последующей обработкой семян мутагеном - ионизирующим излучением радиоактивного изотопа ¹³⁷С, в дозах 50-100 Гр. (патент RU №1316602, МПК 7 А 01 Н 1/04, 15.06.87 г.).

Недостатком применения известных модификаторов является ковалентная модификация ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) семян растений токсичными химическими соединениями, что может привести к угнетению жизненных функций.

Технический результат заключается в повышении частоты мутаций в искусственном мутагенезе и увеличении выхода хромосомных аббераций с одновременным повышением жизнеспособности семян.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе индуцирования мутаций у растений, включающем обработку семян мутагеном, с последующей промывкой в проточной воде и высушиванием, семена подвергают предварительной обработке сульфатом железа (II) с концентрацией 4-5 ммоль в течение 5-10 ч с последующим облучением их потоком отрицательных аэроионов на расстоянии 23-25 см в течение 40-80 мин.

Если концентрация сульфата железа (II) будет менее 4 ммоль, понижается мутагенный эффект, концентрация более 5 ммоль вызывает токсическое действие. Время обработки семян сульфатом железа (II) не должно превышать 10 ч, так как более длительная обработка негативно влияет на процесс прорастания семян.

Если величина воздушного промежутка над слоем семян будет больше 25 см, возможно возникновение неравномерности потока отрицательных аэроионов, что приводит к изменению плотности аэроионного тока по всей площади расположения ионизируемых семян и обуславливает их некачественную обработку. Если воздушный промежуток над слоем семян меньше 23 см, необходимо для требуемой дозы уменьшить величину ионного тока и время ионизации семян, что также влияет на качество обработки семян.

Время воздействия на семена потоком отрицательных аэроионов составляет 40-80 мин, в этот промежуток времени семена получают оптимальное количество отрицательных аэроионов, необходимых для выхода хромосомных аббераций. Воздействие на семена потоком отрицательных аэроионов менее 40 мин приводит к уменьшению выхода хромосомных аббераций, более 80 мин - к угнетению жизненных функций семян.

Способ осуществляют следующим образом. Воздушно-сухие семена обрабатывают раствором сульфата железа (II), концентрацией 4-5 ммоль. Время экспозиции до 5-10 ч с последующей промывкой в проточной воде. Затем на семена воздействуют потоком отрицательных аэроионов, для этого их помещают, например, под электроэффлювиальный ионизатор воздуха, который образует отрицательно заряженный кислород супероксид О₂ в процессе тихого разряда без примесей озона и положительных аэроионов. Семена помещают на расстоянии 23-25 см от электроэффлювиального ионизатора. Содержание аэроионов, определенное в месте обработки, составляет при 40 мин 1,3 млн., при 60 - мин 2 млн., при 80 мин - 2,7 млн. в см³. Семена высевают для выращивания первого поколения (M₁) после обработки, во втором поколении (М₂) получают измененные растения, в третьем поколении (М₃) проверяют мутационную (наследственную) природу, отбирают мутации и рассчитывают их частоту по известным методикам экспериментального мутагенеза. В табл. 1 показано увеличение выхода хромосомных аббераций, что характеризует данный подход как эффективный в получении исходного материала при селекции.

Таблица 1.
Семена	Время облучения, мин	Клетки с абберациями,%
Замоченные в воде (контроль).	0	2,20±0,04
	40	1,23±0,05
	60	1,60±0,01
80	1,56±0,01
Обработанные раствором сульфата железа (II)	0	4,29±0,01
	40	2,15±0,11
	60	3,29±0,09
80	3,72±0,08

Выход хромосомных аббераций повышается при обработке семян сульфатом железа (II) в 1,95 раз. Последующая обработка семян потоком отрицательных аэроионов увеличивает выход хромосомных аббераций в 1,74-2,39 раз. В результате повышается эффективность получения мутантного материала при селекции.

Способ индуцирования мутаций у растений, включающий обработку семян мутагеном, с последующей промывкой в проточной воде и высушиванием, отличающийся тем, что семена подвергают предварительной обработке сульфатом железа (II) с концентрацией 4-5 ммоль в течение 5-10 ч с последующим облучением их потоком отрицательных аэроионов на расстоянии 23-25 см в течение 40-80 мин.

Изобретение относится к области генной инженерии, в частности к способу получения трансгенных растений. .

Рекомбинантная плазмида pgbp450f для получения трансгенных растений и способ получения трансгенных растений табака с повышенной продуктивностью и устойчивостью к грибным фитопатогенам // 2237717

Изобретение относится к области генной инженерии, в частности, может быть использовано для получения трансгенных растений табака. .

Способ предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур для синхронизации клеточных делений в корневой меристеме // 2180474

Изобретение относится к сельскому хозяйству и растениеводству, а именно к физическим методам воздействия на биологические объекты, в частности на семена, и может быть использовано в селекционно-генетической работе, направленной, например, на получение ценных мутантов сельскохозяйственных растений.

Устройство для изменения свойств веществ и состоящих из них объектов // 2177504

Изобретение относится к области обработки биологических, физических и химических объектов для изменения их свойств. .

Способ мутагенной обработки семян зерновых культур // 2166847

Изобретение относится к генетике и селекции и может быть использовано для получения наследственных изменений при создании исходного материала для селекции сельскохозяйственных культур.

Способ коррекции наследственных признаков биологического объекта // 2158503

Изобретение относится к биологии, а именно к генетике, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, в производстве продуктов питания и в биотехнологии.

Способ прогнозирования изменчивости качественных признаков генотипов озимой мягкой пшеницы // 2151497

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в области селекции, семеноводства, генетики и физиологии зерновых культур. .

Семена подсолнечника и масло, имеющее высокое содержание стеариновой кислоты // 2147407

Способ мутагенной обработки семян ячменя // 2136144

Изобретение относится к области генетики и селекции и может быть использовано для индукции мутаций при создании исходного материала для селекции ячменя. .

Способ мутагенного воздействия на семена ячменя // 2136143

Изобретение относится к генетике и селекции и может быть использовано для получения мутантов как исходного материала в селекции ячменя. .

Способ создания растений пшеницы, устойчивой к клопу-вредной черепашке (eurygaster integryceps puton) // 2277586

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способу получения растения пшеницы, устойчивого к клопу-вредной черепашке (Eurygaster integryceps Puton)

Способ получения генетически модифицированных растений сахарной свеклы с использованием agrobacterium tumefaciens // 2278162

Изобретение относится к селекции и биотехнологии растений, в частности к высокоэффективной системе генетической трансформации сахарной свеклы

Рекомбинантная полинуклеотидная последовательность, характеризующая уникальный трансформационный акт между генетической конструкцией, включающей ген cryiiia, и геномной днк картофеля сорта елизавета, ее применение и содержащие эту последовательность клетка, трансгенное растение и его потомство // 2286385

Изобретение относится к области генетической инженерии, в частности к получению устойчивого к колорадскому жуку и отвечающего условиям биологической и пищевой безопасности трансгенного картофеля

Рекомбинантная полинуклеотидная последовательность, характеризующая уникальный трансформационный акт между генетической конструкцией, включающей ген cryiiia, и геномной днк картофеля сорта невский, ее применение и содержащие эту последовательность клетка, трансгенное растение и его потомство // 2286386

Способ получения генетически модифицированных растений капусты белокочанной // 2286669

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способу получения генетически модифицированных растений капусты белокочанной

Способ получения фотомутантов сельскохозяйственных культур // 2312482

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекционной работе

Способ индукции эпигенетической изменчивости у мягкой пшеницы // 2322801

Изобретение относится к области генетики и селекции и может быть использовано при создании исходного материала для селекции сельскохозяйственных растений

Способ стимуляции митотической активности клеток растений // 2332841

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для повышения митотической активности меристем однодольных и двудольных растений

Рекомбинантная полинуклеотидная последовательность, характеризующая уникальный трансформационный акт между генетической конструкцией, включающей ген cryiiia, и геномной днк картофеля сорта луговской, ее применение и содержащие эту последовательность клетка, трансгенное растение и его потомство // 2337529

Изобретение относится к области генетической инженерии и направлено на получение устойчивого к колорадскому жуку и отвечающего условиям биологической и пищевой безопасности трансгенного картофеля на основе высокопродуктивного отечественного сорта и разработку надежного средства для идентификации соответствующего трансформационного события в геноме растения

Масло, семена и растения подсолнечника с модифицированным распределением жирных кислот в молекуле триацилглицерина // 2337530