Способ отбора in vitro кислотовыносливых форм клевера лугового (trifolium pratense l.)

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора in vitro кислотовыносливых форм клевера лугового, включающий культивирование на питательной среде Гамборга В5 морфогенной культуры клевера лугового, полученной путем проращивания семян и культивирования проростков на питательной агаризованной среде Гамборга В5 с 2 мг/л 6-бензиламинопурина и 100 мг/л Al3+, где морфогенную ткань получают путем субкультивирования эпикотилей проростков без корней и с корнями менее 4-5 мм с селективной питательной агаризованной среды Гамборга В5 с 2 мг/л 6-бензиламинопурина и 100 мг/л Al3+ на среду того же состава, но без Al3+, а оценку кислотовыносливости морфогенной ткани проводят по индексу роста (не ниже 5,0) через 3-4 недели повторного культивирования эксплантов (кусочки морфогенной ткани) на селективной среде с 100 мг/л Al3+ и способности образовавшихся из морфогенной ткани растений-регенерантов выживать после 3-4 скашиваний в грунтовой теплице в течение не менее 3 лет вегетации. Изобретение позволяет отобрать растения-регенеранты с большей кислотовыносливостью. 3 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции растений для получения кислотовыносливых форм клевера лугового, в исследованиях по физиологии и генетике растений.

Известен способ отбора кислотоустойчивых форм клевера лугового методом рулонной культуры [1].

К недостаткам данного способа можно отнести следующее. Способ ограничен отбором кислотоустойчивых форм, но не содержит сведений о вегетативном размножении полученных форм и не обеспечивает длительное сохранение ценных кислотоустойчивых форм, что снижает воспроизводимость контролируемых скрещиваний и проведение генетических исследований признака кислотоустойчивости у такого строгого перекрестно-опыляемого растения, как клевер луговой.

В литературе имеются сведения о способе отбора кислотоустойчивых форм клевера лугового по рН клеточного сока [2].

К недостаткам данного способа следует отнести то, что он не содержит сведения о микроразмножении ценных кислотоустойчивых генотипов клевера лугового. Это не позволяет длительно сохранять отобранные формы.

Известен способ отбора in vitro кислотоустойчивых форм клевера лугового [3]. К недостаткам данного способа можно отнести следующее. Число кислотоустойчивых форм в популяциях сортообразцов, отобранных данным способом (образец 30 ВИК 7) варьирует и может не превышать 7,4%. Это значительно обедняет популяцию по другим, не менее ценным селекционным признакам (высокая семенная и кормовая продуктивность, раннеспелость, устойчивость к болезням), не коррелирующих с признаком кислотоустойчивости.

Цель изобретения - разработка способа отбора in vitro кислотовыносливых форм клевера лугового.

В предлагаемом способе поставленная цель достигается получением морфогенной ткани путем субкультивирования эпикотилей проростков без корней и с корнями менее 4-5 мм с селективной питательной агаризованной среды Гамборга В5 с 2 мг/л 6-бензиламинопурина и 100 мг/л Al3+ на среду того же состава, но без Al3+. Оценку кислотовыносливости морфогенной ткани проводят по индексу роста (не ниже 5,0) через 3-4 недели повторного культивирования эксплантов (кусочки морфогенной ткани) на селективной среде с 100 мг/л Al3+ и способности образовавшихся из морфогенной ткани растений-регенерантов выживать после 3-4 скашиваний в грунтовой теплице в течение не менее 3-х лет вегетации.

Способ осуществляется следующим образом: из сортообразцов клевера лугового с низкой устойчивостью к почвенной кислотности проводили отбор in vitro генотипов, выдерживающих концентрацию селективного фактора Al3+ 100 мг/л в питательной среде Гамборга В5. Среду и соль алюминия стерилизовали раздельно автоклавированием в течение 30 минут при 1,25 атм., а затем смешивали в стерильных условиях до момента застывания среды.

Морфогенную ткань получали путем субкультивирования эпикотилей проростков без корней и с корнями менее 4-5 мм с селективной питательной агаризованной среды Гамборга В5 с 2 мг/л 6-бензиламинопурина и 100 мг/л Al3+ на среду того же состава, но без Al3+. Индекс роста определяли через 3-4 недели после повторного культивирования эксплантов (кусочки морфогенной ткани) на питательной агаризованной среде Гамборга В5 с 100 мг/л Al3+. Изучали морфобиологические показатели растений-регенерантов клевера лугового, образовавшихся в морфогенной ткани с различным индексом роста на селективной среде Гамборга В5 с 100 мг/л Al3+ и выживших после 3-4 скашиваний в течение 3 лет вегетации в грунтовой теплице.

Пример 1.

Изучение токсического влияния Al3+ на корнеобразовательную способность проростков клевера лугового в культуре in vitro.

Исследования проводили на F2 потомстве растений клевера лугового с низкой кислотоустойчивостью (табл. 1). Число генотипов с корнями ≥4 мм на селективной агаризованной среде Гамборга В5 с 100 мг/л Al3 было незначительным у F2I 0,9; у F2II 18,3 и у F2III 7,4, что составляло 2,1; 59,2 и 23,9 процентов к контролю (среда без Al3+) соответственно.

Наибольшее число проростков в популяциях F2 потомства при проращивании на среде с 100 мг/л Al3+ было без корней и с корнями менее 4,0 мм (31,1 и 7,1 у F2I; 20,7 и 11,0 у F2II и 32,0 и 10,6 у F2III), т.е. 444,3% и 788,9% у F2I; 279,7% 94,0% у F2II; 400,0% и 96,4% у F2III по отношению к контролю (среда без Al3+).

В связи с низким числом кислотоустойчивых генотипов клевера лугового, отобранных ранее разработанным способом, возникла необходимость в дальнейших исследованиях по увеличению числа генотипов клевера лугового для селекции на кислотовыносливость.

Пример 2.

Проводили сравнительную оценку кислотовыносливости in vitro трех популяций F2 генотипов клевера лугового (F2I, F2II, F2III). Для чего асептически выращенные экспланты клевера лугового после взвешивания культивировали 3-4 недели на агаризованной среде Гамборга В5 с 2 мг/л 6-бензиламинопурина с 0 (контроль), 50 и 100 мг/л Al3+ до образования морфогенной ткани с побегами. При определении индекса роста (ИР) получены следующие результаты (табл. 2). Наибольший ИР на селективной среде с 100 мг/л Al3+ отмечался у морфогенной ткани F2I (в среднем 7,3 при 41,0% к контролю (среда без Al3+), наименьший - у F2III (в среднем 2,9 при 37,1% к контролю).

Побеги с корнями, образовавшиеся в морфогенной ткани клевера лугового с индексом роста не ниже 5,0 высаживали из чашек Петри в кассеты для выращивания растений с почвой (рН 4,1), а затем в почву с нормальной кислотностью в грунтовой теплице при индивидуальном стоянии.

Пример 3.

Проводили сравнительное изучение морфобиологических показателей в вегетационном опыте F2 поколения растений-регенерантов клевера лугового, полученных из морфогенной ткани с различным индексом роста на селективной среде с 100 мг/л Al3+. Число выживших растений-регенерантов клевера лугового, полученных из морфогенной ткани с индексом роста не менее 5 после трех скашиваний в течение трех лет вегетации в вегетационном опыте на почве с нормальной кислотностью составляет F2I 84,1%; у F2II - 89,1%; F2III - 69,3%, что значительно превышает этот показатель у растений-регенерантов, полученных из морфогенной ткани с ИР ниже 5 (F2I - в 4,1 раза; F2II - 6,2 раза; F2III - 3,8 раза) (табл. 3). При этом эти растения превосходят и по высоте в 2,5-5,9 раза, в 2,0-4,3 раза по числу стеблей и в 2,5-2,6 раза по числу соцветий.

Все это свидетельствует о том, что растения-регенеранты клевера лугового, полученные из морфогенной ткани с ИР не менее 5,0 обладают большей кислотовыносливостью, чем полученные из морфогенной ткани с ИР ниже 5,0.

Таким образом, разработанный способ позволяет проводить отбор in vitro кислотовыносливых форм клевера лугового по индексу роста морфогенной ткани, что значительно увеличивает число генотипов клевера лугового, способных преодолевать токсическое влияние Al3+ и повышенной кислотности среды и формировать растения с высокой кормовой и семенной продуктивностью.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Онучина О.Л., Тумасова М.И. Методы и результаты селекции клевера лугового на повышенную кислотоустойчивость // Кормопроизводство. - 2007. -№4. - с. 27-28.

2. Пат. 2138154 РФ, МПК А01Н 1/04. Способ отбора кислотоустойчивых форм клевера лугового / Новоселов М.Ю., Пайвин С.Г. (РФ) - №9810620/13; заявлено 15.01.1998; опубл. 27.09.1999. - Бюл. №27. - 5 с.

3. Пат. 2583304 РФ. МПК А01Н 1/04. Способ отбора in vitro кислотоустойчивых форм клевера лугового / Солодкая Л.А., Агафодорова М.Н., Лапотышкина Л.И. (РФ) - №2014151553/10; заявлено 19.12.2014; опубл. 10.05.2016. - Бюл. №13.

Способ отбора in vitro кислотовыносливых форм клевера лугового, включающий культивирование на питательной среде Гамборга В5 морфогенной культуры клевера лугового, полученной путем проращивания семян и культивирования проростков на питательной агаризованной среде Гамборга В5 с 2 мг/л 6-бензиламинопурина и 100 мг/л Al3+, отличающийся тем, что морфогенную ткань получают путем субкультивирования эпикотилей проростков без корней и с корнями менее 4-5 мм с селективной питательной агаризованной среды Гамборга В5 с 2 мг/л 6-бензиламинопурина и 100 мг/л Al3+ на среду того же состава, но без Al3+, а оценку кислотовыносливости морфогенной ткани проводят по индексу роста (не ниже 5,0) через 3-4 недели повторного культивирования эксплантов (кусочки морфогенной ткани) на селективной среде с 100 мг/л Al3+ и способности образовавшихся из морфогенной ткани растений-регенерантов выживать после 3-4 скашиваний в грунтовой теплице в течение не менее 3-х лет вегетации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора растений яровой мягкой пшеницы с укороченным сроком колошения, включающий скрещивание родительских образцов мягкой пшеницы, самоопыление гибридов первого поколения F1 для получения гибридов второго поколения F2, среди которых с помощью молекулярных ПЦР-маркеров отбирают растения с генами, определяющими сроки колошения, повторное самоопыление отобранных растений для получения поколения F3 и тестирование последних в полевых условиях на оценку сроков колошения, где сорт яровой мягкой пшеницы «Тулун 15», содержащий аллель нечувствительности к фотопериоду Ppd-D1a, а также аллели Vrn-A1a, Vrn-B1c и Vrn-В3а, определяющие ранние сроки колошения, скрещивают с коммерческим сортом мягкой пшеницы «Обская 2», отбирают из поколения F2 с помощью молекулярных ПЦР-маркеров 1а и 1б растения, содержащие в гомозиготном состоянии аллель Ppd-D1a, анализируют растения F2, отобранные с помощью молекулярных маркеров 1а и 1б, с помощью аллель-специфичных маркеров 2а, 3а, 3б, 4а, 4б, отбирают растения, содержащие в гомозиготном состоянии аллели Vrn-A1a, Vrn-B1c и Vrn-В3а, определяющие ранние сроки колошения.

Изобретение относится к области биотехнологии. Сущность изобретения заключается в том, что высокопродуктивные селекционные образцы выделяют по максимальному показателю индекса продуктивности растений (ИПР), который определяется в фазу полного созревания по длине колоса, числу зерен в колосе и массе зерна с колоса, по формуле: ИПР=(ЧЗ × ВЗ)/ДК, где ЧЗ - число зерен, шт.; ВЗ - масса зерна с колоса, г; ДК - длина колоса, см.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора дигаплоидных растений капусты белокочанной Brassica oleracea, устойчивых к сосудистому бактериозу, включающий межвидовую гибридизацию с последующим беккроссированием и отбором растений с устойчивостью к сосудистому бактериозу, где межвидовую гибридизацию проводят между амфидиплоидным видом горчицы эфиопской В.

Изобретение относится к области биотехнологии. Способ отбора растений клевера лугового с высокой семенной продуктивностью включает отбор по максимальным показателям междоузлий, числу генеративных стеблей и цветущих головок, где дополнительно осуществляет отбор цветков ярко-розовой и ярко-красной окраски и длины трубочки венчика не более 7-7,5 мм.

Изобретение относится к области биотехнологии и представляет собой способ отбора светолюбивых генотипов яровой пшеницы, заключающийся в измерении интенсивности фотосинтеза листьев (ИФ), при этом измерения проводят с 9:00 до 11:00 часов дня с помощью переносного газоанализатора марки LI-6400 XT, измерительную камеру которого прикрепляют к листу растения, где в измерительной камере устанавливают поочередно следующие режимы освещения: низкий - 300 мкмоль/м2с, оптимальный - 1000 мкмоль/м2с и высокий - 1800 мкмоль/м2с, для измерения выбирают флаговые листья в фазу молочной спелости зерновок, при этом светолюбивыми признаются генотипы яровой пшеницы, у которых при уровне освещения 1800 мкмоль/м2с ИФ увеличивается на 15% или более по сравнению с ИФ при освещении 1000 мкмоль/м2с, а при уровне освещения 300 мкмоль/м2с ИФ снижается на 50% или менее по сравнению с ИФ при освещении 1000 мкмоль/м2с.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора форм культурного льна на устойчивость ко льноутомлению для разных зон его возделывания, включающий приготовление в лаборатории инокулюма, обогащенного собственными токсинами льна, внесение его в почву, посев семян, выращивание растений, проведение оценки на устойчивость, отбор устойчивых растений, при этом приготовление инокулюма осуществляют путем замачивания семян здоровых растений льна водой с добавлением небольшой навески почвы, взятой с опытного участка, из расчета обработки 1 м2 участка используют 700 семян на 2 л водопроводной воды с добавлением 100 г почвы, оставления смеси для микробиологического гидролиза и брожения при комнатной температуре до окончания выделения газов из гидролизата, представляющего собой перебродившую водную взвесь ослизненных семян льна, внесение инокулюма в почву осуществляют путем равномерного полива опытного участка полученным гидролизатом на глубину заделки семян до посева или при посеве и дополнительно во время вегетации на той фазе развития растений льна, преимущественно на которой проявляется льноутомление в конкретной зоне возделывания: в фазу всходов, «елочки», бутонизации, цветения, формирования семян или их налива.

Настоящее изобретение относится к способу получения комбинации стевиолгликозидов, используемых в качестве подсластителей в пищевой промышленности. Предложен способ получения комбинации двух или нескольких стевиолгликозидов, включающий экстракцию листьев стевии горячей водой, очистку общего экстракта и разделение комбинации двух или нескольких стевиолгликозидов методом непрерывной хроматографии, где непрерывную хроматография осуществляется с использованием градиентного элюирования двумя или более растворителями, и градиента температуры, где два или более растворителей содержат воду, и где комбинация двух или несколько стевиолгликозидов содержит менее чем 25% по массе ребаудиозида А.

Изобретение относится к области физиологии и нанобиотехнологии растений. Способ включает выращивание растений в присутствии тяжелых металлов меди и никеля и последующую оценку устойчивости.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ оценки и отбора высокоурожайных генотипов сои по устьичной проводимости паров воды листьев, включающий определение устьичной проводимости листьев по измерению проводимости паров воды на центральной листовой пластине тройчатого листа, расположенного на 4 сверху узле главного побега растений сои в фазу плодообразования, при этом измерения проводят с 8:00 до 11:00 часов дня с помощью переносного газоанализатора марки LI-6400 XT и отбирают формы со значениями устьичной проводимости паров воды на 25% больше от средней по оцениваемой выборке.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции льна на устойчивость к льноутомлению. Способ включает наработки токсина в лабораторных условиях и последующее равномерное его распределение по поверхности почвы опытного участка.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора in vitro кислотовыносливых форм клевера лугового, включающий культивирование на питательной среде Гамборга В5 морфогенной культуры клевера лугового, полученной путем проращивания семян и культивирования проростков на питательной агаризованной среде Гамборга В5 с 2 мгл 6-бензиламинопурина и 100 мгл Al3+, где морфогенную ткань получают путем субкультивирования эпикотилей проростков без корней и с корнями менее 4-5 мм с селективной питательной агаризованной среды Гамборга В5 с 2 мгл 6-бензиламинопурина и 100 мгл Al3+ на среду того же состава, но без Al3+, а оценку кислотовыносливости морфогенной ткани проводят по индексу роста через 3-4 недели повторного культивирования эксплантов на селективной среде с 100 мгл Al3+ и способности образовавшихся из морфогенной ткани растений-регенерантов выживать после 3-4 скашиваний в грунтовой теплице в течение не менее 3 лет вегетации. Изобретение позволяет отобрать растения-регенеранты с большей кислотовыносливостью. 3 табл., 3 пр.

Наверх