RU2290785C1 - Способ создания изогенной линии по доминантному признаку семени у растений - Google Patents
Способ создания изогенной линии по доминантному признаку семени у растений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2290785C1 RU2290785C1 RU2005125858/13A RU2005125858A RU2290785C1 RU 2290785 C1 RU2290785 C1 RU 2290785C1 RU 2005125858/13 A RU2005125858/13 A RU 2005125858/13A RU 2005125858 A RU2005125858 A RU 2005125858A RU 2290785 C1 RU2290785 C1 RU 2290785C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plants
- backcross
- crossing
- cotyledon
- genotype
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к селекции и генетике возделываемых растений, в частности подсолнечника. Проводят непрерывную схему беккроссов и установление генотипа беккроссных растений. Генотип растения устанавливают у каждого поколения беккросса по результатам биохимического анализа, в частности по жирно-кислотному составу масла апикальной части семядоли проростка. Апикальную часть семядоли отделяют от проростка в течение первых двух дней после появления всходов в полевых условиях. Выделяют гетерозиготные проростки. Выращивают их в поле до репродуктивных растений, а затем в качестве отцовской формы скрещивают их с реципиентом для получения следующего поколения беккросса. Изобретение позволяет обеспечить отбор гетерозиготных генотипов беккроссных растений на ранней стадии появления всходов в полевых условиях с сохранением жизнеспособности анализируемых проростков, снизить трудоемкость создания изогенных линий за счет устранения рассадного метода выращивания растений. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к селекции и генетике возделываемых растений, в частности подсолнечника.
Известен способ получения изогенных линий по доминантным признакам путем беккроссов, согласно которому перед каждым скрещиванием проводят выделение гетерозиготных генотипов беккроссных растений и чередуют после трех беккроссов два самоопыления, чтобы отобрать особи с передаваемым признаком в полевых условиях, используемых в дальнейшем насыщении (Бороевич С. Принципы и методы селекции растений. - М.: Колос, 1984, с.138-140).
Недостатком известного способа является длительный срок создания изогенных линий.
Известен способ получения изогенных линий по доминантным признакам на основе непрерывной схемы беккроссов, согласно которому беккроссируют без чередования с самоопылением, но с отбором гетерозиготных генотипов на каждом этапе беккроссирования (Система генетического изучения материала для селекции растений. - Методические указания. Л.: издательство ВНИИР, 1984, с.60-62). Этот способ позволяет сократить срок создания изогенных линий по отношению к вышеописанному способу на два поколения.
Недостатком известного способа также является длительный срок создания изогенных линий.
Известен также способ получения изогенной линии по доминантному признаку семени у растений на основе непрерывной схемы беккроссов и установления генотипа беккроссных растений (патент РФ № 2151494 от 27.06.2000 г.), согласно которому в каждом поколении беккросса берут недозрелые (12-14-дневные после оплодотворения) семянки, отделив их от соцветия, удаляют с каждой плодовую и семенную оболочки, разрезают на две части, по одной из них (части семядолей без зародыша) проводят биохимический анализ для установления генотипа беккроссных семянок, в частности по жирно-кислотному составу масла части семядолей, а другую часть семянки (семядоли с зародышем) помещают на питательную среду и держат их на этой среде 5-7 дней, т.е. до образования первой пары настоящих листьев и хорошо развитой корневой системы проростков. По результатам биохимического анализа выделяют гетерозиготные проростки и высаживают их в торфяные стаканчики с почвенной смесью, предварительно отмыв корни проростков от питательной среды. Стаканчики с проростками помещают в камеру искусственного климата для укоренения. После образования первой-второй пары настоящих листьев растения пересаживают в грунт (тепличный или поле) и выращивают до репродуктивного возраста, собирают с них пыльцу и в качестве отцовской формы скрещивают с реципиентом для получения следующего поколения беккросса. Непрерывная схема беккроссов предусматривает проведение 5-7 циклов беккроссирования, после чего растения самоопыляют в течение двух поколений, во втором поколении F2 отбирают 9-12 зародышей с генотипом АА или Аа, а в третьем поколении F3 из них получают 3-4 самоопыленных растения изогенных линий гомозиготных по генотипу АА, т.е. по доминантному признаку семени.
Недостатком известного способа, взятого в качестве прототипа, является большая трудоемкость создания изогенных линий.
Настоящим изобретением решается задача снижения трудоемкости создания изогенных линий за счет устранения рассадного метода выращивания растений, предусмотренного в прототипе.
Цель изобретения - отбор гетерозиготных генотипов беккроссных растений на ранней стадии появления всходов в полевых условиях с сохранением жизнеспособности проростков.
Технический результат достигается тем, что в известном способе создания изогенной линии по доминантному признаку семени у растений на основе непрерывной схемы беккроссов и установления генотипа беккроссных растений, согласно которому у каждого поколения беккросса генотип растения устанавливают по результатам биохимического анализа, в частности по жирнокислотному составу масла части семядоли, выделяют гетерозиготные проростки, выращивают их в поле до репродуктивных растений, которые в качестве отцовской формы скрещивают с реципиентом для получения следующего поколения беккросса, согласно изобретению биохимическому анализу подвергают апикальную часть семядоли проростка, которую отделяют от последнего в течение первых двух дней после появления всходов в полевых условиях. Причем установление генотипа беккроссных растений осуществляют непосредственно после отрезания апикальной части семядоли у проростка.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного условиями осуществления действий: используемым материалом (в прототипе для установления генотипа беккроссных растений биохимическому анализу подвергают часть семядолей семянки, извлеченной из созревающей корзинки подсолнечника спустя 12-14 дней после оплодотворения, а в заявленном изобретении анализу подвергают апикальную часть семядоли проростка, которую отделяют в течение первых двух дней после появления всходов в полевых условиях).
Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию патентоспособности "новизна".
Исследуя уровень техники в процессе проведения патентного поиска по всем видам сведений, общедоступных в печати, мы не обнаружили решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными. Эти отличительные от прототипа признаки, содержащиеся в независимом пункте формулы изобретения, для специалиста в области селекции явным образом не следуют из известного на сегодня существующего уровня техники.
Нашими исследованиями была выявлена возможность выделения гетерозиготных беккроссных растений в период, когда растение (в возрасте проростка) имеет орган, содержащий достаточное для анализа количество запасных веществ (семядоли вынесены на поверхность почвы, освобождены от околоплодника и еще не превратились в семядольные листья проростка, в которых доминантный признак семян не идентифицируется).
Поэтому можно сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию патентоспособности "изобретательский уровень".
Заявляемое техническое решение соответствует и критерию патентоспособности "промышленная применимость", так как оно может быть использовано в сельском хозяйстве и, кроме того, в описании изобретения показаны средства и методы, с помощью которых возможно осуществление технического решения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения.
Способ осуществляют следующим образом.
Проводят непрерывную схему беккроссов по общеизвестной методике. Для чего реципиент скрещивают с донором доминантного признака (ген А), а затем - с гибридами первого поколения (F1), что приводит к образованию фенотипически неоднородных семян первого поколения беккросса (BC1), 50% которых имеют генотип aa и 50% - генотип Аа, гетерозиготный по передаваемому признаку.
Семена первого поколения беккросса (BC1) высевают в поле. В течение первых двух дней после появления всходов отрезают от семядоли проростка ее апикальную часть и по ней устанавливают генотип растения с помощью биохимического анализа, в частности по жирно-кислотному составу масла этой части семядоли проростка.
По результатам анализа выделяют гетерозиготные проростки (соответствующие генотипу Аа) и выращивают их до репродуктивных растений, которые в качестве отцовской формы скрещивают с реципиентом для получения следующего поколения беккросса. Оплодотворенные семянки второго поколения беккросса, сформировавшиеся на растениях реципиента P1 в комбинации скрещивания с отцовской формой генотипа Аа, отбирают для дальнейшего насыщения.
После проведения необходимого (для создания изогенной линии) числа беккроссов, обычно 5-7, выделенные гетерозиготные растения самоопыляют (согласно требованиям непрерывной схемы беккроссов) в течение двух поколений, во втором поколении F2 отбирают 3-5 растений с генотипом АА или Аа. А в третьем поколении F3 из них получают 2-3 самоопыленных растения изогенных линий, гомозиготных по доминантному признаку (АА).
Схема получения изогенной линии по доминантному признаку семени у растений
Два поколения самоопыления и отбор АА изогенной линии
Условные обозначения к схеме:
| А - передаваемый аллель; | F1 - гибрид первого поколения; |
| P1 - реципиент; | ВС - беккросс; |
| P2 - донор; | n - нужное число беккроссов. |
Пример 1. Скрещивали линии подсолнечника, созданные во ВНИИМК:
линию-реципиент ВК678 с линией ВК464 - донором доминантной аллели Ol, контролирующей высокое содержание олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника.
На каждом этапе беккроссирования семена высевали в поле. В течение первых двух дней после появления всходов отрезали апикальную часть одной из семядолей у 20-ти проростков, переносили в пронумерованные пробирки, а проростки с остатками одной семядоли и целой другой маркировали.
В лабораторных условиях проводили биохимический анализ состава жирных кислот масла отрезанной части семядоли. По результатам анализа на содержание олеиновой кислоты в масле семядолей выделяли те проростки, у которых количество олеиновой кислоты превышало 72% от суммы кислот, т.е. проростки генотипа Olol (таблица 1).
| Таблица 1 | |||
| Линия, гибрид | Генотип | Содержание олеиновой кислоты, % от суммы | |
| семянки | 1-2-дневные семядоли | ||
| ВК678 | olol | 28-38 | 32-42 |
| ВК464 | OlOl | 86-89 | 75-85 |
| F1 BK678×BK464 | Olol | 85-88 | 72-84 |
Выделенные по результатам анализа гетерозиготные проростки выращивали до репродуктивных растений, собирали с них пыльцу и скрещивали с двумя растениями реципиента P1 для получения следующего поколения беккросса. Аналогично вышеописанному провели по непрерывной схеме беккроссов шесть последовательных скрещиваний, и на каждом этапе устанавливали генотип беккроссных растений по составу жирных кислот масла части семядоли одно-, двухдневных проростков. По результатам анализа выделяли гетерозиготные проростки - с содержанием олеиновой кислоты более 75% и выращивали их до репродуктивных растений. Из выделенных гетерозигот отбирали два наиболее похожих на реципиента растения, с них собирали пыльцу и проводили скрещивание с реципиентом для получения следующего поколения беккросса. Получили изогенную линию F3ВС6 ВК678 Ol с содержанием олеиновой кислоты в масле семян в пределах 86-88%.
Пример 2. Скрещивали линии подсолнечника, созданные во ВНИИМК: линию-реципиент ВК580 с линией ЛГ30-донором неполно доминантной аллели Р, контролирующей повышенное содержание пальмитиновой кислоты в масле семян подсолнечника.
На каждом этапе беккроссирования с семенами, проростками и растениями поступали так же, как в примере 1: семена высевали в поле, на 1-2 день после появления всходов отрезали апикальную часть одной из семядолей у 20 проростков и переносили в пронумерованные пробирки, а проростки с остатками одной семядоли и целой другой маркировали.
В лабораторных условиях проводили биохимический анализ состава жирных кислот масла отрезанной части семядоли. По результатам анализа на содержание пальмитиновой кислоты в масле семядолей выделяли те проростки, у которых количество пальмитиновой кислоты превышало 9% от суммы кислот, т.е. проростки генотипа Рр (таблица 2).
| Таблица 2 | |||
| Линия, гибрид | Генотип | Содержание пальмитиновой кислоты, % от суммы | |
| семянки | 1-2-дневные семядоли | ||
| ВК580 | РР | 4-6 | 4-7 |
| ЛГ30 | pp | 22-26 | 20-25 |
| F1 ВК580×ЛГ30 | Рр | 9-13 | 9-13 |
Выделенные растения доводили до цветения, собирали пыльцу и скрещивали с двумя растениями реципиента P1 для получения следующего поколения беккроссных семян. Провели по непрерывной схеме беккроссов пять последовательных скрещиваний и на каждом этапе устанавливали генотип беккроссных растений по составу жирных кислот масла семядолей одно-, двухдневных проростков, выделяли гетерозиготные проростки. Из выделенных гетерозигот отбирали два наиболее похожих на реципиента растения, с них собирали пыльцу и проводили скрещивание с реципиентом для получения следующего поколения беккросса. Получили пятое поколение беккроссных семян линии BC5 BK580 по признаку повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян. Наличие передаваемого признака контролировали по расщеплению в отдельных семянках двух самоопыленных корзинок беккроссных растений F2BC4 BK580, пределы варьирования содержания пальмитиновой кислоты в масле которых составили от 5 до 25%.
Установление генотипа беккроссных растений по результатам биохимического анализа, в частности по жирно-кислотному составу масла части семядоли проростка, обеспечивает отбор гетерозигот на ранней стадии появления всходов в полевых условиях с сохранением жизнеспособности проростков.
Отделение апикальной части семядоли проростка в первые два дня после появления всходов обеспечивает возможность четкой оценки генотипа проростка, т.к. выделение гетерозиготных беккроссных растений возможно только в период нескольких дней при надземном типе прорастания семян. В этом случае семядоли, еще содержащие достаточное для анализа количество запасных веществ, вынесены на поверхность почвы, освобождены от околоплодника и не превратились в семядольные листья проростка, в которых доминантный признак семян не идентифицируется.
Кроме того, в семядолях проростка во время его роста появляется характерная для зеленого листа линоленовая кислота. Ее содержание коррелируется с возрастом проростка - на 4-5 день от начала появления всходов ее содержание в семядоли колеблется от 35 до 55% от суммы кислот семядолей, а в первые два дня концентрация линолевой кислоты не превышает 7%, что не влияет на соотношение олеиновой и линолевой жирных кислот.
Использование для анализа части семядоли проростка, выращенного после посева семян в поле, исключает применение трудоемкого рассадного метода выращивания гетерозиготных растений, с которых необходимо собрать пыльцу для скрещивания с реципиентом для получения следующих поколений при непрерывной схеме беккроссов.
Следовательно, указанная совокупность заявленных признаков является необходимой и достаточной для достижения поставленной цели (отбор гетерозиготных генотипов беккроссных растений на ранней стадии появления всходов в полевых условиях с сохранением жизнеспособности проростков) и решение поставленной задачи (снижение трудоемкости создания изогенных линий по доминантному признаку семени у растений).
Claims (2)
1. Способ создания изогенной линии по доминантному признаку семени у растений на основе непрерывной схемы беккроссов и установления генотипа беккроссных растений, согласно которому у каждого поколения беккросса генотип растения устанавливают по результатам биохимического анализа, в частности по жирно-кислотному составу масла части семядоли, выделяют гетерозиготные проростки, выращивают их в поле до репродуктивных растений, которые в качестве отцовской формы скрещивают с реципиентом для получения следующего поколения беккросса, отличающийся тем, что биохимическому анализу подвергают апикальную часть семядоли проростка, которую отделяют от последнего в течение первых двух дней после появления всходов в полевых условиях.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что установление генотипа беккроссных растений осуществляют непосредственно после отрезания апикальной части семядоли проростка.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005125858/13A RU2290785C1 (ru) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Способ создания изогенной линии по доминантному признаку семени у растений |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005125858/13A RU2290785C1 (ru) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Способ создания изогенной линии по доминантному признаку семени у растений |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2290785C1 true RU2290785C1 (ru) | 2007-01-10 |
Family
ID=37761033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005125858/13A RU2290785C1 (ru) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Способ создания изогенной линии по доминантному признаку семени у растений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2290785C1 (ru) |
-
2005
- 2005-08-15 RU RU2005125858/13A patent/RU2290785C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rallo et al. | Strategies for olive (Olea europaea L.) breeding: cultivated genetic resources and crossbreeding | |
| JP5231466B2 (ja) | 小さい果実を作出する四倍体スイカ | |
| US20130298273A1 (en) | Watermelon Double Grafting Methods | |
| Abul-Soad | Micropropagation of date palm using inflorescence explants | |
| US11266115B2 (en) | Methods for the production of seed with improved seed germination properties | |
| KR20180130547A (ko) | 유채 배가 반수체 유도계에서 십자화과 채소 재료 및 품종을 선별 육종하는 방법 | |
| CN102405826B (zh) | 一种利用甘薯特异材料选育自交系的方法 | |
| da Silva et al. | Anthurium in vitro: a review | |
| CN106688878A (zh) | 利用长雄野生稻无性繁殖特性培育多年生稻的方法 | |
| CN108353790A (zh) | 一种花生高油品种的培育方法 | |
| Szymajda et al. | Cross-compatibility in interspecific hybridization between three Prunus species | |
| Sahijram et al. | Hybrid embryo rescue in crop improvement | |
| Jones et al. | Cannabis propagation | |
| Abul-Soad et al. | Date palm somatic embryogenesis from inflorescence explant | |
| Goswami et al. | In vitro regeneration of three varieties of Brassica campestris L. grown in Bangladesh | |
| CN110692511A (zh) | 依据基因组大小改良十字花科作物性状的方法 | |
| Jakše et al. | Haploid induction in onion via gynogenesis | |
| JPH05276845A (ja) | バレイショの育種方法及び種いもの生産方法 | |
| RU2290785C1 (ru) | Способ создания изогенной линии по доминантному признаку семени у растений | |
| RU2151494C1 (ru) | Способ получения изогенной линии по доминантному признаку семени у растений | |
| Carrier | Breeding carnations for disease resistance in southern California | |
| JP2002095352A (ja) | トマトの接ぎ木苗とそれに使用する台木用トマト | |
| Kekeç et al. | Development Fusarium oxysporum Schlecht. f. sp. melongenae resistant “Yamula” eggplant using MAS (marker assisted selection) and anther culture method | |
| Ezzat et al. | Magnification of the productivity of potato minituber seeds in tissue culture program using stem cutting | |
| Arias | Selection of new eggplant (Solanum melongena, L.) lines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130816 |