RU2093017C1 - Method of mutagenic treatment of barley seeds - Google Patents
Method of mutagenic treatment of barley seeds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2093017C1 RU2093017C1 RU94015633A RU94015633A RU2093017C1 RU 2093017 C1 RU2093017 C1 RU 2093017C1 RU 94015633 A RU94015633 A RU 94015633A RU 94015633 A RU94015633 A RU 94015633A RU 2093017 C1 RU2093017 C1 RU 2093017C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- etrel
- seeds
- barley
- barley seeds
- mutations
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области генетики и селекции и может быть использовано для получения наследственных изменений при создании исходного материала для селекции сельскохозяйственных растений. The present invention relates to the field of genetics and selection and can be used to obtain hereditary changes in the creation of source material for breeding agricultural plants.
Известны способы получения мутаций у растений с применением гамма- и рентгеновских лучей, лазерного излучения, химических веществ /диметилсульфат, диэтилсульфат, этиленимин, нитрозоэтилмочевина и др./ [1, 2, 3]
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ мутагенной обработки с применением химического мутагена нитрозоэтилмочевины с концентрацией 0,025 и 0,05% и экспозицией воздействия 16 ч [4]
Однако при существующем способе длительной обработки семян наблюдается сильное снижение выживаемости растений первого поколения.Known methods for producing mutations in plants using gamma and X-rays, laser radiation, chemicals / dimethyl sulfate, diethyl sulfate, ethyleneimine, nitrosoethylurea, etc. / [1, 2, 3]
Closest to the proposed invention is a method for mutagenic processing using a chemical mutagen nitrosoethylurea with a concentration of 0.025 and 0.05% and exposure time of 16 hours [4]
However, with the existing method of long-term seed treatment, there is a strong decrease in the survival of plants of the first generation.
Увеличение концентрации мутагена не ведет в повышению частоты и расширению спектра мутаций во втором поколении, а абсолютный выход мутаций резко снижается /табл. 1/. An increase in the concentration of mutagen does not lead to an increase in the frequency and expansion of the spectrum of mutations in the second generation, and the absolute yield of mutations decreases sharply / table. one/.
В спектре наследственных изменений в M2 преобладают мутантные формы ячменя с хаотической и полной стерильностью колоса и длинным вегетационным периодом.In the spectrum of hereditary changes in M 2 , mutant forms of barley with a chaotic and complete spike sterility and a long growing season predominate.
В предлагаемом способе обработка семян ячменя включает замачивание семян в течение 8 10 ч в водном растворе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты /этрела/ с концентрацией 0,2.5,0%
Поступающий в клетку in vitro этрел под действием кислой среды клеточного сока быстро расщепляется с образованием фотогормона этилена. К числу первых регистрируемых реакций на этилен относятся изменения транспортных свойств мембран [5] Изменение распределения фитогормонов, ионов водорода, калия, кальция внутри клеток /ионная дифференциация/ приводит к активации биохимических реакций и запускает целую программу процессов синтеза и распада. Например, аллостерический эффект индукция синтеза продуктов, которые не нужны в данный момент клетке для выполнения ее функций, может нарушать работу ферментов, осуществляющих репликацию или исправляющих повреждение генетического аппарата.In the proposed method, the treatment of barley seeds involves soaking the seeds for 8 to 10 hours in an aqueous solution of 2-chloroethylphosphonic acid / Etrel / with a concentration of 0.2.5.0%
Etrel entering the cell in vitro under the action of the acidic environment of cell juice is rapidly cleaved with the formation of ethylene photogormone. Among the first recorded reactions to ethylene are changes in the transport properties of membranes [5] A change in the distribution of phytohormones, hydrogen, potassium, calcium ions within cells / ion differentiation / leads to the activation of biochemical reactions and launches a whole program of synthesis and decomposition processes. For example, the allosteric effect is the induction of the synthesis of products that are not currently needed by the cell to perform its functions, can disrupt the functioning of enzymes that replicate or repair damage to the genetic apparatus.
Этилен вызывает задержку митотического процесса в меристемах побега, корня. Остановка митозов связана со снижением синтеза ДНК в делящихся клетках [6] Все это ведет к возникновению мутаций. Ethylene causes a delay in the mitotic process in the shoot and root meristems. Mitosis arrest is associated with a decrease in DNA synthesis in dividing cells [6] All this leads to the occurrence of mutations.
Установлено, что угнетающее действие этилена проявляется в том случае, если этот агент воздействует на семена больше 8 ч анаэробного набухания [7]
Способ иллюстрируется следующими примерами.It has been established that the inhibitory effect of ethylene manifests itself if this agent acts on seeds for more than 8 hours of anaerobic swelling [7]
The method is illustrated by the following examples.
Семена ячменя сорта Зазерский 85 в течение 8.10 ч замачивали в растворе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты /этрела/ с концентрацией 0,2; 1,0 и 5,0%
Контролем служили семена, замоченные в воде.Barley seeds of Zazersky 85 variety were soaked for 8.10 hours in a solution of 2-chloroethylphosphonic acid / Etrel / with a concentration of 0.2; 1.0 and 5.0%
The control was seeds soaked in water.
В каждом варианте обрабатывалось и высевалось в M1 500 зерен /по 125 зерен на делянку площадью 1 м2/.In each embodiment, the treated and plated in M 1500 grains / 125 grain per plot area of 1 m 2 /.
2-хлорэтилфосфоновая кислота с концентрацией 5,0% оказала существенное отрицательное влияние на полевую всхожесть семян ячменя /табл. 2/. 2-chloroethylphosphonic acid with a concentration of 5.0% had a significant negative effect on the field germination of barley seeds / table. 2 /.
Наблюдения за динамикой растений в М1 показали, что фаза полных всходов в вариантах в этрелом наступила на 2 дня позже, чем в контроле. При концентрациях этрела 0,2; 1,0 и 5,0% увеличилась длина вегетационного периода ячменя соответственно на 2, 3 и 10 дней.Observations of the dynamics of plants in M 1 showed that the phase of complete seedlings in the variants in Etrel came on 2 days later than in the control. At etrel concentrations of 0.2; 1.0 and 5.0% increased the length of the growing season of barley by 2, 3 and 10 days, respectively.
Обработка семян ячменя раствором 2-хлорэтилфосфоновой кислоты оказала влияние на рост и развитие растений в первом поколении /табл. 3/. The treatment of barley seeds with a solution of 2-chloroethylphosphonic acid had an impact on the growth and development of plants in the first generation / table. 3 /.
Как видно из табл. 3, незначительное снижение продуктивной кустистости отмечено в варианте этрел 0,2%
В вариантах с 2-хлорэтилфосфоновой кислотой у растений значительно меньше длина соломины, а при концентрациях 0,2 и 1,0% и длина колоса.As can be seen from the table. 3, a slight decrease in productive bushiness was noted in the etrel variant 0.2%
In variants with 2-chloroethylphosphonic acid, the length of the straw is much shorter in plants, and the spike length at concentrations of 0.2 and 1.0%.
Масса зерна с колоса в контрольном варианте составила 1,24 г, в вариантах с этрелом 1,14.1,22 г. The weight of grain from an ear in the control version was 1.24 g, in versions with etrel 1.14.1.22 g.
Во втором поколении с появлением всходов определили тип и провели подсчеты хлорофильных мутаций /табл. 4/. Во всех вариантах отмечены мутации типа antocyana, у которых окраска обусловлена антоцианином или подобными соединениями. Наибольший спектр хлорофильных мутаций наблюдался в варианте этрел 1,0% встречались мутации striata, проявляющиеся в виде узких безхлорофильных полос, maculata растения, имеющие отдельные хлоротические белые пятна на листьях и листовых влагалищах, viridis растения со светло-зелеными листьями и antocyana. В варианте этрел 5,0% была выделена хлорофильная мутация apicalis, у которой верхушки и основания листьев окрашены неодинаково. In the second generation, with the advent of seedlings, they determined the type and carried out calculations of chlorophilic mutations / table. 4/. In all cases, mutations of the antocyana type are noted in which the color is due to anthocyanin or similar compounds. The largest spectrum of chlorophilic mutations was observed in the Etrel variant of 1.0%; striata mutations were observed, which manifested themselves as narrow chlorophyll-free bands, maculata plants with distinct chlorotic white spots on leaves and leaf sheaths, viridis plants with light green leaves and antocyana. In the etrel variant of 5.0%, the chlorophyll mutation apicalis was isolated, in which the tops and bases of the leaves are not the same color.
Кроме хлорофильных мутаций в М2 наблюдались и другие типы новообразований это семьи с прямостоячей и стелющейся формой куста, со слабой кустистостью, низким стеблем, длинным и коротким колосом, с высоким и низким количеством колосков в колосе, большой массой зерна с колоса, с поздним колошением и другие /табл. 4/.In addition to chlorophyll mutations in M 2 , other types of neoplasms were also observed: these are families with an erect and creeping bush form, with weak bushiness, low stem, long and short spike, with a high and low number of spikelets in an ear, a large mass of grain from an ear, and late heading and others / tab. 4/.
Как видно из табл. 4, спектр изменений в опытных вариантах представлен 5. 10 типами. Минимальное число новообразований отмечено в варианте этрел 0,2%
В третьем поколении семьи, выделенные в M2, наследовали измененные признаки.As can be seen from the table. 4, the spectrum of changes in the experimental variants is represented by 5. 10 types. The minimum number of neoplasms was noted in the etrel variant 0.2%
In the third generation, the families identified in M 2 inherited altered traits.
Большая часть полученных мутантов отличается от сорта Зазерский 85 не одним, а целым рядом признаков, которые затрагивают длину стебля и колоса, массу зерна с колоса, наступление отдельных фаз развития ячменя и другие признаки. Это явление /изменение ряда признаков/ у мутантов обычно вызывается или плейотропным действием мутантного гена, или одновременным мутированием нескольких генов. Most of the obtained mutants differ from Zazersky 85 not in one, but in a whole series of traits that affect the length of the stem and spike, the weight of grain from the spike, the onset of individual phases of the development of barley and other signs. This phenomenon / change in a number of traits / in mutants is usually caused either by the pleiotropic action of the mutant gene, or by the simultaneous mutation of several genes.
Часть выделенных мутантов ячменя представляет ценность для селекционеров по признакам длины вегетационного периода, длины стебля и колоса и т.д. /табл. 5/. Part of the selected barley mutants is of value to breeders according to the signs of the length of the growing season, the length of the stem and spike, etc. / tab. 5/.
Мутант 32-1 получен при обработке семян ячменя этрелом с концентрацией 0,2%
В отличие от исходного сорта Зазерский 85 мутант имеет светло-зеленую окраску листьев, достоверное снижение длины стебля на 6,6 см и созревает на 3 дня раньше.Mutant 32-1 obtained by treating barley seeds with Etrel 0.2% concentration
Unlike the original variety Zazersky 85, the mutant has a light green leaf color, a significant decrease in stem length by 6.6 cm and
Мутант 33-1 выделен в варианте этрел 1,0%
Характеризуется слабой кустистостью, низким стеблем /47,2 см/, коротким колосом /6,0 см/ и низким числом колосков в колосе в сравнении с контролем.Mutant 33-1 isolated in the variant Etrel 1.0%
It is characterized by weak bushiness, low stem / 47.2 cm /, short spike / 6.0 cm / and a low number of spikelets per ear in comparison with the control.
Мутант 33-5 получен в варианте этрел 1,0%
Имеет более низкий стебель /50,6 см/, длинный колос /8,7 см/. Созревание наступает на 3 дня позднее, чем у сорта Зазерский 85.Mutant 33-5 obtained in the variant Etrel 1.0%
Has a lower stem / 50.6 cm / long spike / 8.7 cm /. Ripening occurs 3 days later than the variety Zazersky 85.
Мутант 34-2 получен при замачивании семян в 5,0% этрела. Mutant 34-2 was obtained by soaking seeds in 5.0% etrel.
Отличается от исходного сорта отсутствием антоциановой окраски на вегетативных и генеративных органах, светло-зеленой окраской листьев и стебля, коротким колосом /5,9 см/ и низким числом колосков в колосе /19,9/. Вегетационный период короче на 2 дня. It differs from the original variety in the absence of anthocyanin coloration on the vegetative and generative organs, the light green color of the leaves and stem, a short spike / 5.9 cm / and a low number of spikelets per spike / 19.9 /. The growing season is shorter by 2 days.
Мутант 34-4 выделен в варианте этрел 5,0%
Стебель мутанта на 12 см короче, чем у сорта Зазерский 85. Колошение и созревание наступает на 3 дня позднее.Mutant 34-4 isolated in the variant Etrel 5.0%
The stem of the mutant is 12 cm shorter than the variety Zazersky 85. Earing and ripening occurs 3 days later.
Все описанные мутанты относятся к разновидности нутанс. All described mutants belong to the nutans variety.
Частота морфологических и физиологических мутаций, полученных во втором поколении, показана в табл. 6. The frequency of morphological and physiological mutations obtained in the second generation is shown in table. 6.
При обработке семян ячменя водным раствором 2-хлорэтилфосфоновой кислоты /этрелом/ с концентрацией 0,2% получено 0,35% мутантных семей. При увеличении концентрации этрела до 1% частота мутаций существенно возросла до 2,54%
При замачивании семян в 5,0% растворе этрела частота наследственных изменений составила 3,29% что на уровне варианта этрел 1,0% /td 0,42/.When processing barley seeds with an aqueous solution of 2-chloroethylphosphonic acid / Etrel / with a concentration of 0.2%, 0.35% of mutant families were obtained. With an increase in the concentration of etrel to 1%, the mutation frequency increased significantly to 2.54%
When seeds were soaked in a 5.0% etrel solution, the frequency of hereditary changes was 3.29%, which is 1.0% at the level of the etrel variant / t d 0.42 /.
Таким образом, предлагаемый для обработки семян фитогормон - 2-хлорэтилфосфоновая кислота в сравнении с прототипом является новым мутагенным фактором для семян и растений зерновых культур, и во втором поколении наряду с увеличением абсолютного выхода мутаций расширяется спектр селекционно-ценных наследственных изменений при отсутствии стерильных форм растений. Thus, the phytohormone - 2-chloroethylphosphonic acid proposed for seed treatment, in comparison with the prototype, is a new mutagenic factor for seeds and plants of grain crops, and in the second generation, along with an increase in the absolute yield of mutations, the range of selection-valuable hereditary changes in the absence of sterile plant forms is expanding .
Источники информации
1. Gaul H. Mittelstenscheid L. Untersuchungen zur Selektion von Kleinmutation bei Gerste. L.f. Pflz. 1961, Bd. 45, N 3/4, S. 300.314.Sources of information
1. Gaul H. Mittelstenscheid L. Untersuchungen zur Selektion von Kleinmutation bei Gerste. Lf Pflz. 1961, Bd. 45,
2. Дудин Г. П. Мутагенное действие излучения гелий-неонового лазера на яровой ячмень. Генетика, 1983, N 10, с. 1693.1699. 2. Dudin G. P. Mutagenic effect of radiation of a helium-neon laser on spring barley. Genetics, 1983,
3. Зоз Н. Н. Исследование зависимости действия химических мутагенов от дозы. В кн. Химический мутагенез и селекция. М. 1971, с. 161.169. 3. Zoz N. N. The study of the dose dependence of the action of chemical mutagens. In the book. Chemical mutagenesis and selection. M. 1971, p. 161.169.
4. Дудин Г.П. Мутагенное действие N-нитрозо-N-этилмочевины и лазерного излучения на яровой ячмень. Сельскохозяйственная радиобиология. Кишинев, 1989, с. 61.68, прототип. 4. Dudin G.P. Mutagenic effect of N-nitroso-N-ethylurea and laser radiation on spring barley. Agricultural radiobiology. Chisinau, 1989, p. 61.68, prototype.
5. Дерфлинг К. Гормоны растений. М. Мир, 1985, с. 167. 5. Derfling K. Plant hormones. M. Mir, 1985, p. 167.
6. Полевой В.В. Фитогормоны. Л. Издательство Ленинградского университета, 1982, с. 190. 6. Field V.V. Phytohormones. L. Publishing house of the Leningrad University, 1982, p. 190.
7. Физиология и биохимия покоя и прорастания семян. Пер. с англ. Н.А. Аскоченской, Н. А. Гумилевкой, Е. П. Заверткиной и Э.Е. Хавкина. М. Колос, 1982, с. 197 198.1 7. Physiology and biochemistry of dormancy and seed germination. Per. from English ON THE. Askochenskaya, N.A. Gumilevka, E.P. Zavertkina and E.E. Khavkina. M. Kolos, 1982, p. 197 198.1
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94015633A RU2093017C1 (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Method of mutagenic treatment of barley seeds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94015633A RU2093017C1 (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Method of mutagenic treatment of barley seeds |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94015633A RU94015633A (en) | 1996-06-27 |
| RU2093017C1 true RU2093017C1 (en) | 1997-10-20 |
Family
ID=20155355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94015633A RU2093017C1 (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Method of mutagenic treatment of barley seeds |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2093017C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464779C1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-27 | Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования "Вятская государственная сельскохозяйственная академия" (ФГОУ ВПО ВСГХА) | Method of mutagenic treatment of barley seeds |
-
1994
- 1994-04-27 RU RU94015633A patent/RU2093017C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сельскохозяйственная радиобиология. - Кишинев, 1989, с.61-68. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464779C1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-10-27 | Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования "Вятская государственная сельскохозяйственная академия" (ФГОУ ВПО ВСГХА) | Method of mutagenic treatment of barley seeds |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94015633A (en) | 1996-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Singh et al. | Culture of detached ears of wheat in liquid culture: modification and extension of the method | |
| Green et al. | Tissue Cultures of Maize (Zea mays L.): Initiation, Maintenance, and Organic Growth Factors 1 | |
| US4003156A (en) | Process for obtaining variants of plants with improved characteristics | |
| Yadav | Effect of gamma radiation on various growth parameters and biomass of Canscora decurrens Dalz | |
| BR8500986A (en) | CORN PLANT, CORN TISSUE CULTURE, PLANT TISSUE CULTURE, CORN SEED, GENE CODING AN ALTERED PLANT ACETHYDROXYACID SYNTHESIS AND PROCESS TO PRODUCE A PLANT, PLANT TISSUE OR HERBIC RESISTANT PLANT SEED | |
| DE69031711D1 (en) | METHODS AND COMPOSITIONS FOR THE PRODUCTION OF STABLY TRANSFORMED, FERTILIZABLE CORN PLANTS AND CELLS THEREFOR | |
| RU2093017C1 (en) | Method of mutagenic treatment of barley seeds | |
| US5770788A (en) | Inducing chromosome doubling in anther culture in maize | |
| Rabinowitch | Doubling of onion bulbs as affected by size and planting date of sets | |
| US6238663B1 (en) | Method for treating hyperkeratotic disease with a Halobacterium halobium lysate | |
| CN1077841A (en) | A kind of new plant growth regulator composition and using method thereof | |
| Auti et al. | Induced mutagenesis in mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek) | |
| RU2166847C2 (en) | Method for mutagenic treatment of cereal crop seeds | |
| Yoshida et al. | Induction and selection of salt-tolerant mutant rices by tissue culture–recent progress at IRRI | |
| Lim et al. | Effects of Melatonin on Colchicine-Treated PLBs of Dendrobium sonia-28 Orchid | |
| RU2038743C1 (en) | Method for changing hereditary features of pea plants | |
| RU2150821C1 (en) | Method of development of parent material for selection of winter soft wheat | |
| Imai et al. | Variation of spontaneous somatic mutation frequency in the stamen hairs of a mutable clone of Tradescantia, KU 20 | |
| RU2136143C1 (en) | Method for mutagenic treatment of barley seeds | |
| SU1734604A1 (en) | Method for mutagenic treatment of cereal crop seeds | |
| RU2136144C1 (en) | Barley seed mutagenic treatment method | |
| SU1076034A1 (en) | Method of growing tomato plants in vitro | |
| Ratho et al. | A method of inducing awnless condition in rice by chemical mutagenesis | |
| Zhilin et al. | A new spring barley variety ‘In Memory of Dudin’ | |
| SU710545A1 (en) | Plant growth regulator |