CS261157B1 - Mutagenní prostředek ke šlechtění rostlin - Google Patents
Mutagenní prostředek ke šlechtění rostlin Download PDFInfo
- Publication number
- CS261157B1 CS261157B1 CS87799A CS79987A CS261157B1 CS 261157 B1 CS261157 B1 CS 261157B1 CS 87799 A CS87799 A CS 87799A CS 79987 A CS79987 A CS 79987A CS 261157 B1 CS261157 B1 CS 261157B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- azido
- propanediol
- mutagenic
- mutations
- mutagenic agent
- Prior art date
Links
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 title claims description 7
- HTTNJQAFJLVWCN-UHFFFAOYSA-N 3-azidopropane-1,2-diol Chemical compound OCC(O)CN=[N+]=[N-] HTTNJQAFJLVWCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000003976 plant breeding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 abstract description 13
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 abstract description 2
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- 231100000243 mutagenic effect Toxicity 0.000 description 7
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 7
- 206010028400 Mutagenic effect Diseases 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 5
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 4
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 4
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 4
- 206010069754 Acquired gene mutation Diseases 0.000 description 3
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 3
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 3
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 3
- 230000037439 somatic mutation Effects 0.000 description 3
- 241000219195 Arabidopsis thaliana Species 0.000 description 2
- 208000031404 Chromosome Aberrations Diseases 0.000 description 2
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 2
- ZRKWMRDKSOPRRS-UHFFFAOYSA-N N-Methyl-N-nitrosourea Chemical compound O=NN(C)C(N)=O ZRKWMRDKSOPRRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000005 chromosome aberration Toxicity 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 2
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 2
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 2
- 230000036438 mutation frequency Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 231100000188 sister chromatid exchange Toxicity 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000219321 Caryophyllaceae Species 0.000 description 1
- 235000002845 Dianthus plumarius Nutrition 0.000 description 1
- PLUBXMRUUVWRLT-UHFFFAOYSA-N Ethyl methanesulfonate Chemical compound CCOS(C)(=O)=O PLUBXMRUUVWRLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209219 Hordeum Species 0.000 description 1
- 235000004338 Syringa vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000233835 Tradescantia Species 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000002168 alkylating agent Substances 0.000 description 1
- 229940100198 alkylating agent Drugs 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000002962 chemical mutagen Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 231100000502 fertility decrease Toxicity 0.000 description 1
- 231100000024 genotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001738 genotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 1
- 231100000518 lethal Toxicity 0.000 description 1
- 230000001665 lethal effect Effects 0.000 description 1
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- 231100000299 mutagenicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007886 mutagenicity Effects 0.000 description 1
- 230000002352 nonmutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 1
- 210000000582 semen Anatomy 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
Použití 3-azido-l,2-propandiolu jako
mutagenního prostředku ke šlechtění rostlin.
Description
Vynález se týká mutagenního prostředku ke šlechtění rostlin.
K indukci mutací u rostlin se dnes používá celá řada chemických sloučenin, převážně alkylačníoh látek, jako například ethylmethansulfonát, methylnitrosomočovina apod. Nevýhodou těchto látek je jejich relativně vysoké riziko pro manipulátora, způsobené genotoxickými účinky na savčí a lidské buňky a z nich vyplývající karcinogenity.
Uvedené nevýhody odstraňuje použití 3-azido-l,2-propandiolu ke šlechtění rostlin.
Jak bylo prokázáno (M. Juříček et al., Mutat. Res. v tisku), 3-azido-l,2-propandiol neindukuje u lidských periferních lymfocytů výměny sesterských chromatidů a chromosomálni aberace a dá se tedy předpokládat, že jeho použití bude relativně bezpečnější, než při práci s dosud používanými chemomutageny.
3-azido-l,2-propandiol je ve vodném roztoku stálý a jeho účinek nezávisí na pH prostředí a zřejmě též na metabolické aktivací.
Použiti je dokumentováno na následujících příkladech.
Přikladl
Arabidopsis thaliana, odrůda Dijon
Suchá semena byla namočena do vodného roztoku 3-azido-l,2-propandiolu na 24 hod při 25 °C.> Po promytí vodou (30 min) byla vyseta do půdy ve skleníku. Pro hodnocení frekvence mutací a stupně sterility byla použita metoda A. J. Miillera, Biol. Zentralbl. 82, 113 (1963). Byly hodnoceny vždy 3 šešulky z 60 rostlin, celkem tedy 180 M^ šešulek.
Jak vyplývá z tab. 1, vykazuje 3-azido-l,2-propandiol v závislosti na dávce vysoký mutagenní účinek. Nejvyšší použitelná koncentrace 30 mmol/1 indukovala 92,9 % šešulek štěpících na chlorofylové a letální mutace. Vyšší koncentrace nemohly již být hodnoceny, nebot ovlivněné rostliny byly sterilní. Azid sodný je na tomto systému nemutagenní (T. Giohner, J. Velemínský, Biol. Plantarum 19, 153 (1977).
Příklad 2 1 Tradesoantia, klon 4 430
Z květenstvi řízku Tradesoantia bylo odstraněno 4 až 6 poupat a do vzniklé mezery bylo aplikováno 20 jul vodného roztoku 3-azido-l,2-propandiolu. Kultivace probíhala v Hoaglandově roztoku ve světelném boxu (18 °C, 16 hod světla denně). Pro každou koncentraci bylo použito 5 až 10 květin, to je 1 500 až 3 000 trichomů tyčinek květů. Somatické mutace v barvě trichomových buněk květních tyčinek byly hodnoceny dle Underbrinka et al. (A. G. Underbrink, L. A. Schairer, A. H. Sparrow, Chemical Mutagens, Principles and Methods for Their Detection, Vol 3, Plenům Press, New York, 171 až 207 (1973)).
3-azido-l,2-propandiol silně zvyšoval frekvenci somatických mutací v závislosti na dávce (Tab. 2). Optimální dávka 250 mmpl/1 zvyšovala 40krát frekvenci somatických mutací, což reprezentuje velmi vysoký mutagenní účinek. Azid sodný byl na tomto systému neúčinný (J. Velemínský et al., Mutat. Res., v tisku).
Příklad 3
Hordeum vulgare, var. Spartak
Semena ječmene byla namočena na 24 hod do vodného roztoku 3-azido-l,2-propandiolu při 25 °C. Po následujícím 15 min promytí byla vyseta na pokusné pole (400 semen pro každou koncentraci) . Po měsíci růstu bylo vyhodnoceno procento klíčivosti. Hodnoty fertility a frekvence mutací byly hodnoceny dle Gaula (H. Gaul, Radiat. Bot., 4, 155 (1964)).
Působení 3-azido-l,2-propandiolu vedlo ke zvýšení frekvence chlorofylových mutací a současně ke snížení fertility a to opět v závislosti na dávce. Klíčivost semen byla ovlivněna méně. Při nejvyšší použité dávce 10 mmol/1 došlo ke zvýšení frekvence segregur jících klasů asi 30krát nad spontánní úroveň (Tab. 3). Účinnost 3-azido-l,2-propandiolu se rovnala účinnosti azidu sodného, který patří u tohoto organismu mezi nejsilnější mutageny (A. Kleinhofs, W. M. Owais, R. A. Nilan, Mutat. Res., 55, 165 (1978)).
Závěr
Z uvedených příkladů je zřejmé, že 3-azido-l,2-propandiol má u testovaných rostlin extrémně vysoký mutagenní účinek, který je na úrovni takových supermutagenů jako například methylnitrosomočovina (T. Gichner et al., Biol. Zentralbl., 101, 375 (1982)).
Vzhledem k univerzálnosti jeho působení u rostlin, demonstrovaném na výše uvedených příkladech, relativní bezpečnosti při práci (neindukuje chromosomální aberace ani sesterské chromatidové výměny u lidských periferních lymfocytů (M. Juříček et al., Mutat. Res., v tisku)), vysoké rozpustnosti ve vodě, nezávislosti jeho mutagenního působení na pH prostředí stabilitě ve vodných roztocích a mutagenitě u těch rostlinných druhů, kde azid sodný byl neúčinný etc., jeví se 3-azido-l,2-propandiol jako nový, perspektivní mutagen pro použití na šlechtěni kulturních rostlin.
Tabulka 1
Mutagenní aktivita 3-azido-l,2-propandiolu u Arabidopsis thaliana
| Konc. mutagenu (mmol/1) | Štěpící šešulky (%) | šeěulky s chlorofyl. mutacemi (%) | Stupeň sterility (%) |
| 30,0 | 92,9 | 27,2 | 85,4 |
| 20,0 | 78,7 | 12,6 | 33,7 |
| 15,0 | 69,2 | 12,8 | 38,3 |
| 12,5 | 56,5 | 14,1 | 22,8 |
| 10,0 | 54,8 | 8,3 | 15,0 |
| 7,5 | 23,3 | 2,8 | 4,4 |
| 5,0 | 20,0 | 0 | 6,9 |
| 2,5 | 11,2 | 1,7 | 7,3 |
| 1,0 | 12,2 | 0 | 8,4 |
| pufr | 1,7 | 0 | 0,5 |
Tabulka 2
Mutagenní aktivita'3-azido-l,2-propandiolu u Tradescantia 4 430
| Konc. mutagenu (mmol/1) | Počet hodnocených trichomů | Počet růžových . mutací | % růžových mutací |
| 250 | 21 804 | 1 777 | 8,15 |
| 1 100 | 23 484 | 1 003 | 4,27 |
| 75 | 26 672 | 916 | 3,43 |
| 50 | 24 578 | 622 | 2,55 |
| 25 | 22 809 | 335 | 1,47 |
| 0 | 34 920 | 69 | 0,20 |
Tabulka 3
| Mutagenní | účinek 3-azido-l, | , 2-propandiolu | u Hordeum | vulgare, var. | Spartak | |
| Konc. | M1 | M1 | Počet | Frekvence | Počet | Frekvence |
| mutagenu | klíčivost | fertilita | klasů | štěpících | Mj semen | chlorofylových |
| (mmol/1) | (M | («) | M| klasů | mutací | ||
| 10,0 | 71,5 | 2,2 | 12 | 33,-3 | 20 | 20,0 |
| 5,0 | 82,3 | 29,8 | 519 | 36,8 | 2 832 | 12,8 |
| 2,5 | 82,5 | 48,6 | 672 | 29,2 | 6 928 | 5,7 |
| 1,0 | 83,8 | 69,7 | 597 | 10,6 | 8 632 | 1,7 |
| 0 | 79,5 | 84,0 | 461 | 1,1 | 8 486 | 0,06 |
předmEt vynAlezu
Claims (1)
- předmEt vynAlezuPoužití 3-azido-l,2-propandiolu jako mutagenního prostředku ke šlechtění rostlin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS87799A CS261157B1 (cs) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Mutagenní prostředek ke šlechtění rostlin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS87799A CS261157B1 (cs) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Mutagenní prostředek ke šlechtění rostlin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS79987A1 CS79987A1 (en) | 1988-06-15 |
| CS261157B1 true CS261157B1 (cs) | 1989-01-12 |
Family
ID=5340793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS87799A CS261157B1 (cs) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Mutagenní prostředek ke šlechtění rostlin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS261157B1 (cs) |
-
1987
- 1987-02-06 CS CS87799A patent/CS261157B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS79987A1 (en) | 1988-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU624420B2 (en) | Hydroponic crop production | |
| Bell et al. | Sesquiterpenoid aldehyde quinones and derivatives in pigment glands of Gossypium | |
| Rédei | A heuristic glance at the past of Arabidopsis genetics | |
| US4757011A (en) | Herbicide resistant tobacco | |
| US7223906B2 (en) | B-2-1ctHgg cotton displaying genetically-controlled naturally-occurring herbicide resistance, method for transfer, and method of use | |
| Alcantara et al. | Ethyl methanesulfonate-induced seed mutagenesis of Capsicum annuum | |
| EP0127313B1 (en) | The production of haploid seed, of doubled haploids and of homozygous plant lines therefrom | |
| Temple et al. | The effect of surfactants on the water solubility of herbicides, and the foliar phytotoxicity of surfactants | |
| CA1095049A (en) | 1-aryl-4-pyridones | |
| CN108935079B (zh) | 一种简化的油菜杂交f1种子的制种方法 | |
| Sastri et al. | Effects of growth regulators on incompatible crosses in the genus Arachis L. | |
| Martínez et al. | BIII progeny (2 n+ n) from apomictic Paspalum notatum obtained through early pollination | |
| Rines | Sodium azide mutagenesis in diploid and hexaploid oats and comparison with ethyl methanesulfonate treatments | |
| US11910794B2 (en) | Solutions and methods for long-term pollen storage | |
| Liang et al. | Meiotic and morphological response of grain sorghum to atrazine, 2, 4-D, oil, and their combinations | |
| US4053501A (en) | Alkoxycarbonylbenzyltrialkylphosphonium salts | |
| CS261157B1 (cs) | Mutagenní prostředek ke šlechtění rostlin | |
| Wu et al. | Chromosome number and isoenzyme variation in Kentucky bluegrass cultivars and plants regenerated from tissue culture | |
| Jellis et al. | Control of silver scurf (Helminthosporium solani) disease of potato with benomyl and thiabendazole | |
| Bhatia et al. | Genetic effects of ethyl methanesulfonate in combination with copper and zinc ions on Arabidopsis thaliana | |
| Khidir | Natural cross-fertilization in sesame under Sudan conditions | |
| US2889662A (en) | Production of hybrid cottonseed by chemically inducing male-sterility | |
| EP0089137B1 (en) | Substituted pyridazines, their use as plant growth regulators, and plant growth regulating compositions containing them | |
| El-Sayed | Response of three sweet pepper cultivars to biozyme under unheated plastic house conditions | |
| Constantin | Utility of specific locus systems in higher plants to monitor for mutagens. |