Способ индуцированного мутагенеза при селекции винограда на устойчивость к грибным заболеваниям

Изобретение относится к сельскому хозяйству применительно к селекции винограда на иммунитет к патогенным грибам. Способ индуцированного мутагенеза при селекции винограда на устойчивость к милдью и оидиуму осуществляют путем обработки семян электроактивированной водой кислой реакции, когда семена находятся в электролитической ячейке и подвергаются воздействию постоянного электрического тока напряженностью 65 вольт, при экспозиции 8 часов. При этом плотность тока составляет от 7,0 до 7,5 мА/см2, а водородный показатель воды - рН составляет 2,9 единиц. Отбор сеянцев проводят на втором году вегетации, после посева семян по шестибалльной шкале, при соответствии устойчивости не хуже 2-х баллов. Достигается высокий процент мутаций в селекции винограда при получении гибридных форм, устойчивых к патогенным грибам. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к селекции винограда на иммунитет к патогенным грибам, и может быть использовано для получения новых сортов.

Одной из серьезных проблем при создании новых сортов винограда с высокими хозяйственными признаками - величина ягод, вкус - заключается в сложности получения таких сортов, обладающих высокой устойчивостью к патогенным грибам. Наиболее опасные заболевания - милдью и оидиум - вызываемые грибами Plasmopara viticola и Uncinula necator, способны в эпифитотийные годы уничтожить до 50 и более процентов урожая.

Наилучшим качеством ягод обладают виды Vitis vinifera и Но они неустойчивы к милдью и оидиумом. Для повышения их иммунной устойчивости, в половую гибридизацию включают некоторые американские виды, например, Vitis Labrusca, Vitis riparia, Vitis Lincecumii и другие. Такие гибриды могут отличаться высокой и даже полной иммунностью к указанным грибам, но качество их ягод остается неудовлетворительным. Эта закономерность вызвана тем, что генетические признаки определяющие невосприимчивость к грибам, сцеплены с признаками качества ягод.

Большое значение мутационная селекция имеет для разделения блоков генов, включающих аллели, определяющие невосприимчивость к фитопатогенам и аллели, ухудшающие другие хозяйственные признаки. Для нарушения сцепления признаков используются различные физические и химические факторы, которые приводят к генным и хромосомным мутациям. Среди них: гамма-лучи, УФ излучения, магнитные поля, различные химические супермутагены, пр. Такие методы индуцированного мутагенеза давно используются в селекции винограда и упоминаются в различных источниках, например, в трудах симпозиума Генетика и селекция винограда на иммунитет, Киев, «Наукова думка», 1978. Но в них не описаны способы с использованием электрического поля и перекисных радикалов, одновременно.

Целью данного изобретения является разработка такого способа, который позволяет с высокой степенью контролировать дозировки мутагенных факторов, не представляющих опасность для оператора и позволяющего получать высокий процент мутаций.

Известен «Способ индуцирования мутаций у растений» (патент РФ 2302728), который заключается в обработке семян потоком отрицательных аэронов, перекисью водорода и маннитола. Способ позволяет увеличить выход хромосомных аберраций и повышает жизнеспособность семян. Недостаток способа в том, что он не апробирован в селекции винограда.

Наиболее близким изобретением к предлагаемому (прототип) является «Способ повышения всхожести семян амурского винограда» (патент РФ 2654865). Известный способ позволяет проводить обработку семян винограда в электрическом поле с одновременным воздействием перекисных радикалов. Однако способ не изучен на предмет проявления мутаций и их последствий.

Целью предлагаемого изобретения является использование электрического поля и перекисных радикалов, возникающих в анодной электролитической ячейке для индуцирования мутаций в селекции винограда, с целью получения гибридных форм, устойчивых к патогенным грибам.

Для осуществления предлагаемого изобретения, стратифицированные гибридные семена виноград помещают в анодную электролитическую ячейку с питьевой водой. Напряженность постоянного электрического тока составляла 65 вольт. При этом показатель рН анолита достигает величины 2,9 единиц. А плотность тока устанавливалась в пределах - от 7,0 до 7,5 мА/см. Экспозиция семян в ячейке - 8 часов.

Был проведен эксперимент по описанной методике с гибридными семенами (Таежный х Сомерсет сидлис). Контролем служили те же семена, не прошедшие обработку в электролитической ячейке.

Форма винограда Таежный является гибридом винограда и Vitis Labrusca. При высокой морозоустойчивости, форма полностью неустойчива к милдью и среднеустойчива к оидиуму. При удовлетворительном весе ягод, около 3 грамм, имеет специфический «лисий» вкус.

Сорт Сомерсет сидлис является сложным гибридом с участием Vitis vinifera и нескольких американских видов, в том числе Vitis Labrusca, Vitis riparia, Vitis Lincecumii. Сорт Сомерсет сидлис высокоустойчив к милдью и оидиуму, но имеет мелкие ягоды, около 1 грамма.

Из полученных 144-х гибридных семян, после проращивания без стимуляции в электролитической ячейке, взошло 16 штук из них. В дальнейшем эти семена считались контрольными. После стимуляции оставшихся семян, взошло еще 59 штук, которые являлись экспериментальными. Итого, было получено 75 сеянцев.

В период вегетации до 1-го настоящего листа мы наблюдали у 36 сеянцев экспериментальной группы отсутствие роста или морфологические изменения: отсутствие одного из семядольных листьев, курчавость листьев, отсутствие зеленой окраски, что свидетельствовало о наличии мутаций. Такие сеянцы отбраковывались. Оставшиеся сеянцы - 16 контрольных и 23 экспериментальных - высаживались в условия с повышенным инфекционным фоном. Растения выращивались по методике А.Ю. Потапенко (диссертация на ученую степень к. с-х наук «Направленное выращивание сеянцев винограда в целях ускорения селекционного процесса», Новочеркасск, 1996 г. ), что позволяло получить сигнальные грозди на многих сеянцах уже на второй год и сделать оценку качеству плодов.

Во время вегетации можно было наблюдать поражение листьев милдью и оидиумом. Эти поражения оценивались по общепринятой шестибальной шкале, где 0 баллов - полная иммунность, 1 балл - очень высокая устойчивость, 2 балла - высокая устойчивость, 3 балла - средняя устойчивость, 4 балла - низкая устойчивость, 5 баллов - полная неустойчивость. Высокоустойчивыми сеянцами считались те, которые получили оценку не хуже 1-2 баллов по заражению обоими грибами.

В контрольной группе устойчивость не превышала 3 баллов и наследовалась по принципу гипотетического гетерозиса, когда в потомстве не наблюдается выщепления форм, превышающих устойчивость одной из наиболее устойчивых родительских форм, но наблюдаются формы более устойчивые, чем величина среднего значения устойчивости двух исходных форм. В экспериментальной группе наблюдалось 11 штук растений с устойчивостью 1-2 балла.

Было замечено, что на второй год вегетации некоторые сеянцы приобретают более высокую устойчивость к грибам, по сравнению с первым годом. Это может объясняться тем, что в ответ на внедрение патогена, растение, вырабатывает большее количество фитоалексинов. Поэтому, окончательный отбор на устойчивость, целесообразно проводить на втором году вегетации. Степень изменения устойчивости некоторых форм показана в таблице 1.

На третий и последующие годы продолжалась оценка хозяйственно ценных признаков плодов тех высокоустойчивых сеянцев, которые не дали сигнальные грозди на второй год после посева. Удовлетворительными считались те ягоды, вес которых был не менее 3 грамм и без «лисьего» вкуса, характерного для гибридов с участием Vitis Labrusca. В экспериментальной группе, из 11-ти высокоустойчивых к грибам, таких растений обнаружилось 6 шт. Был сделан вывод, что для получения требуемых результатов, целесообразно проводить селекцию с семенами прошедшими обработку в описанном способе. Способ может применяться при гибридизации в селекции винограда для получения форм с высокой устойчивость к грибным заболеваниям.

1. Способ индуцированного мутагенеза при селекции винограда на устойчивость к милдью и оидиуму путем обработки семян электроактивированной водой кислой реакции, когда семена находятся в электролитической ячейке и подвергаются воздействию постоянного электрического тока напряженностью 65 вольт, при экспозиции 8 часов, при этом плотность тока составляет от 7,0 до 7,5 мА/см2, а водородный показатель воды - рН составляет 2,9 единиц, отличающийся тем, что отбор сеянцев проводят на втором году вегетации, после посева семян по шестибалльной шкале, при соответствии устойчивости не хуже 2-х баллов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отбирают сеянцы, ягоды которых не обладают «лисьим» вкусом, характерным для гибридов с участием Vitis Labrusca.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу идентификации растения канолы, обладающего резистентностью к черной ножке. При этом способ включает детекцию в растении канолы по меньшей мере одного маркера, сцепленного с резистентностью к черной ножке.
Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ оценки селекционного материала, состоящий из маркирования устойчивых и толерантных к ржавчине растений в фазу молочной, молочно-восковой спелости.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора материнских деревьев Betula pendula, продуцирующих семенное потомство с разной стабильностью генетического материала соматических клеток, по биохимическим параметрам (количество общего белка в семенах и проростках, активность пероксидазы), включающий выделение не менее пяти учетных фенотипически здоровых деревьев березы повислой, достигших генеративного возраста, на каждой исследуемой территории, срез трех побегов с каждого дерева с распускающимися листьями или почками длиной не менее 30 см, сбор и проращивание семян Betula pendula от каждого материнского растения в отдельности не менее 300 штук, определение активности пероксидазы в распускающихся листьях и количества общего белка в семенах и проростках, при этом вычисляют активность пероксидазы материнского растения, полученное значение сравнивают со значением 0,28 мкмоль/мин/мг, выше которого материнский экземпляр продуцирует мутабильное семенное потомство, в противном случае - слабомутабильное, а вычисленное количество общего белка в семенах и проростках сравнивают со значениями 0,180 мг/мл и 0,160 мг/мл соответственно, ниже которых материнский экземпляр продуцирует мутабильное семенное потомство, характеризующееся низкой всхожестью и ростовой способностью, в противном случае - слабомутабильное с высокой всхожестью и ростовой способностью.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора материнских растений Betula pendula, продуцирующих семенное потомство с разной стабильностью генетического материала соматических клеток, по уровню флуктуирующей асимметрии листовой пластинки, отличающийся тем, что выделяется не менее пяти учетных фенотипически здоровых деревьев березы повислой, достигших генеративного возраста, на каждой исследуемой территории собирается не менее 50 листьев примерно одинакового размера с максимального количества доступных укороченных побегов нижней части кроны, относительно равномерно вокруг дерева, определяется флуктуирующая асимметрия как среднее арифметическое отношение разности к сумме промеров листа слева и справа, отнесенное к числу признаков; анализируется флуктуирующая асимметрия по пяти параметрам каждого листа (ширина левой и правой половинок листа, длина жилки второго порядка, второй от основания листа, расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка, расстояние между концами этих же жилок, угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка), при этом вычисляют величину флуктуирующей асимметрии листа материнского растения, полученные значения сравнивают со значением 0,020, выше которого материнский экземпляр продуцирует мутабильное семенное потомство, в противном случае – слабомутабильное.

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 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 сельскому хозяйству применительно к селекции винограда на иммунитет к патогенным грибам. Способ индуцированного мутагенеза при селекции винограда на устойчивость к милдью и оидиуму осуществляют путем обработки семян электроактивированной водой кислой реакции, когда семена находятся в электролитической ячейке и подвергаются воздействию постоянного электрического тока напряженностью 65 вольт, при экспозиции 8 часов. При этом плотность тока составляет от 7,0 до 7,5 мАсм2, а водородный показатель воды - рН составляет 2,9 единиц. Отбор сеянцев проводят на втором году вегетации, после посева семян по шестибалльной шкале, при соответствии устойчивости не хуже 2-х баллов. Достигается высокий процент мутаций в селекции винограда при получении гибридных форм, устойчивых к патогенным грибам. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Наверх