RU2780853C1 - Method for changing the phenotype and resistance of plants - Google Patents

Method for changing the phenotype and resistance of plants Download PDF

Info

Publication number
RU2780853C1
RU2780853C1 RU2021135316A RU2021135316A RU2780853C1 RU 2780853 C1 RU2780853 C1 RU 2780853C1 RU 2021135316 A RU2021135316 A RU 2021135316A RU 2021135316 A RU2021135316 A RU 2021135316A RU 2780853 C1 RU2780853 C1 RU 2780853C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
potato
control
tubers
stalks
plants
Prior art date
Application number
RU2021135316A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Анатольевич Масюк
Владимир Николаевич Зейрук
Сергей Валентинович Жевора
Наталия Николаевна Гордиенко
Юрий Павлович Бойко
Светлана Викторовна Васильева
Марина Константиновна Деревягина
Виктор Иванович Старовойтов
Оксана Анатольевна Старовойтова
Олег Владимирович Абашкин
Дмитрий Васильевич Абросимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр картофеля имени А.Г. Лорха"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр картофеля имени А.Г. Лорха" filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр картофеля имени А.Г. Лорха"
Application granted granted Critical
Publication of RU2780853C1 publication Critical patent/RU2780853C1/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of biotechnology. The invention is a method for changing the phenotype and resistance to late blight of potato plants, including implantation of vegetative and dormant parts of various donor plant species into the recipient plant, and vegetative and dormant parts of various plant species are implanted into the pulp of potato tubers or pollinated with pollen of other plants on the wound surface of potato tubers.
EFFECT: invention makes it possible to change the phenotype and strengthen the resistance to late blight of potato plants.
1 cl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области растениеводства и может быть использовано при выведении новых сортов сельскохозяйственных культур.The invention relates to the field of crop production and can be used in breeding new varieties of crops.

Известны способы изменения фенотипа и устойчивости растений, путём скрещивания различных форм растений /1/. Однако, это длительный и дорогостоящий процесс, включающий подбор соответствующих пар, проведение скрещивания, выращивание потомства и отбора растений с новыми, полезными для человека свойствами. Known methods of changing the phenotype and resistance of plants by crossing different forms of plants /1/. However, this is a lengthy and expensive process, including the selection of appropriate pairs, crossbreeding, the cultivation of offspring and the selection of plants with new properties that are useful to humans.

Известны способы изменения фенотипа и устойчивости растений путём применения изотопов и ядерных излучений /2/. Однако этот путь дорогостоящий, требует специальной аппаратуры и специализированных помещений, а в экстремальных ситуациях подвергается опасности жизнь и здоровье людей.Known methods of changing the phenotype and resistance of plants through the use of isotopes and nuclear radiation /2/. However, this path is expensive, requires special equipment and specialized facilities, and in extreme situations, life and health of people are endangered.

Известны случаи изменения фенотипа и устойчивости растений в результате модифицированной изменчивости при условии развития растительного организма в различных условиях внешней среды /3/. Однако для искусственного получения таких изменений необходимы специализированные дорогостоящие оборудование и большие затраты труда.There are known cases of changes in the phenotype and resistance of plants as a result of modified variability, subject to the development of the plant organism in various environmental conditions /3/. However, to artificially obtain such changes, specialized expensive equipment and large labor costs are required.

Известны изменения фенотипа и устойчивости растений, происходящие под влиянием мутационного процесса (мутанты, спорты, химеры) /4/. Использование этого биологического явления требует изучения отбора нужных растений из многих тысяч растительных организмов.Known changes in the phenotype and resistance of plants occurring under the influence of the mutation process (mutants, sports, chimeras) /4/. The use of this biological phenomenon requires the study of the selection of the desired plants from many thousands of plant organisms.

Известен способ вегетативной гибридизации как метод создания новых сортов растений /5/ суть которого заключается в том, что ткани одного растения (донор - привой) имплантируют в ткани другого растения (реципиент - подвой). В результате этого, развивающиеся ткани реципиента становятся внешней средой для имплантируемого донора. Дезоксирибонуклеиновые кислоты обоих сортов, несущие формообразующую и другую генетическую информацию получают возможность взаимодействовать друг с другом, увеличивая число комбинаций фенотипических признаков. Реализация этих способов, решается практически путём окулировок или прививок. Таким образом, было получено много сортов фруктовых деревьев. Опыты по вегетативной гибридизации проводились и в отношении картофеля. Однако растение реципиент при описанных способах вегетативной гибридизации оказывает на растение донор ограниченное воздействие, вследствие кратковременности соприкосновения поверхностей с активно делящимися клетками, что ограничивает рекомбинацию фенотипических признаков. Кроме того при таких способах вегетативной гибридизации не было получено положительных результатов по преодолению несовместимости растений, принадлежащих к разным типам, классам, семействам растений. A known method of vegetative hybridization as a method of creating new plant varieties /5/ the essence of which is that the tissues of one plant (donor - graft) are implanted in the tissues of another plant (recipient - rootstock). As a result, the developing tissues of the recipient become the external environment for the implanted donor. Deoxyribonucleic acids of both varieties, carrying formative and other genetic information, are able to interact with each other, increasing the number of combinations of phenotypic traits. The implementation of these methods is solved practically by budding or grafting. In this way, many varieties of fruit trees have been obtained. Experiments on vegetative hybridization were also carried out in relation to potatoes. However, the recipient plant with the described methods of vegetative hybridization has a limited effect on the donor plant, due to the short contact of the surfaces with actively dividing cells, which limits the recombination of phenotypic traits. In addition, with such methods of vegetative hybridization, no positive results were obtained in overcoming the incompatibility of plants belonging to different types, classes, and families of plants.

Клубень картофеля - видоизменённый стебель, наделённый свойствами отдельного организма. В нём протекает огромное количество биохимических реакций, определяющих фенотип будущего растения картофеля. При механическом повреждении клубня вступают в силу защитные реакции, сопровождающиеся образованием генетически инертных недифференцированных клеток (каллус). Зона поражения клубня - зона интенсивного деления клеток, процесс затягивания повреждений продолжается 10 - 15 дней. A potato tuber is a modified stem endowed with the properties of a separate organism. A huge number of biochemical reactions take place in it, which determine the phenotype of the future potato plant. With mechanical damage to the tuber, protective reactions come into force, accompanied by the formation of genetically inert undifferentiated cells (callus). The tuber damage zone is a zone of intensive cell division, the process of damage tightening lasts 10-15 days.

Клетки растения-донора, попадая в зону интенсивного деления клеток клубня картофеля (имплантация), также травмированные (отделение части растения от целого растения-донора) в зоне повреждения также начинают интенсивное деление, сопровождающееся репликацией генетического материала. В результате происходит обмен и объединение функций нуклеиновых кислот, несущих формообразовательную, биохимическую и другую информацию, в том числе определяющую степень жизнеспособности и устойчивости растительного организма. Cells of the donor plant, getting into the zone of intensive division of potato tuber cells (implantation), also injured (separation of a part of the plant from the whole donor plant) in the damaged zone also begin intensive division, accompanied by the replication of genetic material. As a result, there is an exchange and unification of the functions of nucleic acids that carry shaping, biochemical and other information, including determining the degree of viability and stability of the plant organism.

Метаболизм нуклеиновых кислот в клетках - сложный, сопровождающийся трансформацией, разрушением и синтезом дезоксирибонуклеиновых (ДНК) и рибонуклеиновых кислот (РНК) /5/. Так как нуклеиновые кислоты напрямую контролируют особенности фенотипа растения, то слияние протоплазмы травмированных клеток донора и реципиента приводит к резкому изменению фенотипа обоих родительских форм.Metabolism of nucleic acids in cells is complex, accompanied by transformation, destruction and synthesis of deoxyribonucleic (DNA) and ribonucleic acids (RNA) /5/. Since nucleic acids directly control the characteristics of the plant phenotype, the fusion of the protoplasm of injured donor and recipient cells leads to a sharp change in the phenotype of both parental forms.

Целью изобретения является упрощение и удешевление получения растений с новыми хозяйственно-фенотипическими признаками и повышенной устойчивостью к вредителям и болезням при хранении, а также к абиотическим факторам, с более высокими урожайностью и пищевыми качествами. The aim of the invention is to simplify and reduce the cost of obtaining plants with new economic and phenotypic characteristics and increased resistance to pests and diseases during storage, as well as to abiotic factors, with higher yields and nutritional qualities.

Поставленная цель решается путём имплантации вегетирующих или покоящихся частей растений различных видов в мякоть клубней картофеля, или опыление раневой поверхности клубня картофеля пыльцой растений с последующей посадкой и получением урожая.The goal is achieved by implanting vegetative or dormant parts of plants of various species into the pulp of potato tubers, or by pollinating the wound surface of a potato tuber with plant pollen, followed by planting and harvesting.

Общедоступность и простота решения позволяет в короткие сроки при минимальных затратах труда и средств получать множество различных по качеству фенотипических модификаций и степени устойчивости растения реципиента и осуществлять наблюдение за фенотипическими изменениями растения-донора.The general availability and simplicity of the solution makes it possible to obtain many phenotypic modifications of different quality and degree of resistance of the recipient plant in a short time, with minimal labor and cost, and to monitor the phenotypic changes of the donor plant.

Способ осуществляется следующим образом: для посадки используют прогретые и пророщенные на свету клубни картофеля. Перед проращиванием клубни обрабатыванием раствором микроэлементов. В мякоти клубня стерильным режущим инструментом делается надрез или вырезается отверстие соответствующей форме и размеру имплантируемого донора. Донор помещается в мякоть клубня, после чего клубень высаживают в почву, параллельно с контрольным, не подвергающимися операции клубнями и осуществляют фиксирование фенотипических признаков.The method is carried out as follows: potato tubers heated and germinated in the light are used for planting. Before germination, tubers are treated with a solution of trace elements. An incision is made in the pulp of the tuber with a sterile cutting tool or a hole is cut out corresponding to the shape and size of the implanted donor. The donor is placed in the pulp of the tuber, after which the tuber is planted in the soil, in parallel with the control, not subjected to the operation of the tubers and phenotypic characteristics are fixed.

Пример 1. Растение донор - берёза (несозревшие серёжки), растение реципиент - клубни картофеля сорт Невский (Картобер). В клубни картофеля сорта Невский имплантировали несозревшие серёжки берёзы. Высадили в грунт. Параллельно, в качестве контроля выращивали растения картофеля сорта Невский.Example 1. The donor plant is birch (immature catkins), the recipient plant is potato tubers of the Nevsky variety (Cartober). Immature birch catkins were implanted into potato tubers of the Nevsky variety. Planted in the ground. In parallel, potato plants of the Nevsky variety were grown as a control.

Посадка - 25 июня.Landing - 25 June.

Всходы - 2 июля (в контроле 17 июля).Seedlings - July 2 (in control July 17).

В случае картобера из клубней картофеля не взошли растения березы.In the case of kartober, birch plants did not sprout from potato tubers.

Среднее число стеблей картобера составило 5,8 (73,4%) на 1 куст, (контроль 7,9). The average number of kartober stems was 5.8 (73.4%) per bush (control 7.9).

Высота стеблей картобера составила в опыте 88,0 см (197,8%) (контроль 81,6 см).The height of the kartober stems in the experiment was 88.0 cm (197.8%) (control 81.6 cm).

Бутонизация картобера началась 18 июля (контроль 01 августа).The budding of the cartober began on July 18 (control on August 01).

Цветение 28 июля, (контроль 16 августа).Flowering July 28, (control August 16).

В опыте имело место обильное ягодообразование.In the experiment, abundant berry formation took place.

Средний диаметр клубня картобера составил, 42,1мм (113,2%), (контроль 37,2 мм).The average tuber diameter of the cartober was 42.1 mm (113.2%) (control 37.2 mm).

Средний вес клубня картобера составил г. 42,4 г (81,4%), (контроль 52,1 г).The average weight of a Cartober tuber was 42.4 g (81.4%) (control 52.1 g).

Средне число клубней на 1 куст картобера (стебли картофеля), 11,9 (116,7%), (контроль 10,2).The average number of tubers per 1 kartober bush (potato stalks) was 11.9 (116.7%) (control 10.2).

Средний вес клубней, в пересчете на 1 куст картобера 504,6 г (95,0%), в контроле 531,4 г.The average weight of tubers, in terms of 1 kartober bush 504.6 g (95.0%), in the control 531.4 g.

Урожайность, т/га. 25,2 (94,7%) (контроль 26,6 т/га).Productivity, t/ha. 25.2 (94.7%) (control 26.6 t/ha).

Устойчивость ботвы картобера к фитофторозу, баллов 8,7 балла, сорта Невский (контроль 5,6 балла). The resistance of the tops of the cartober to late blight, points 8.7 points, varieties Nevsky (control 5.6 points).

Пример 2. Растение донор - полевой вьюнок, растение реципиент - клубни картофеля сорта Невский (Картовьюн). В клубни картофеля сорта Невский имплантировали живые цветки полевого вьюнка, после чего клубни высаживали в грунт. Параллельно, в качестве контроля высаживали клубни картофеля сорта Невский. Следили за развитием растений полевого вьюнка в природе.Example 2. Donor plant - field bindweed, recipient plant - potato tubers of the Nevsky variety (Kartovyun). Live flowers of the field bindweed were implanted into the tubers of the Nevsky variety potato, after which the tubers were planted in the ground. In parallel, potato tubers of the Nevsky variety were planted as a control. We followed the development of field bindweed plants in nature.

Посадка - 5 июня Landing - June 5

Всходы - 19 июня (в контроле 29 июня).Seedlings - June 19 (in control June 29).

В случае картовьюна из клубней картофеля взошли как растения картофеля, так и вьюнка полевого. In the case of potato tubers, both potato plants and field bindweed sprouted from potato tubers.

Цветения, как у картофеля, так и у растения вьюнка не наблюдалось. Flowering, both in potatoes and in the bindweed plant, was not observed.

Среднее число стеблей картовьюна (стебли картофеля), составило 4,8 (52,7%) на 1 куст, (контроль 9,1).The average number of stalks of cartovyun (potato stalks) was 4.8 (52.7%) per 1 bush (control 9.1).

Высота стеблей картовьюна (стебли картофеля), составило в опыте 43,4 см. (55,4%), (контроль - 75,3 см).The height of kartovyun stems (potato stalks) in the experiment was 43.4 cm (55.4%) (control - 75.3 cm).

Высота стеблей картовьюна (стебли вьюнка), составило в опыте 50 см (28,6%), (контроль - 175 см).The height of the stalks of cartovyun (bindweed stalks) was 50 cm (28.6%) in the experiment (control - 175 cm).

Длина листа картовьюна (стебли вьюнка), составило в опыте 64 мм (123,1%), (контроль - 52 мм).The length of the leaf of the cartovyun (bindweed stalks) was 64 mm (123.1%) in the experiment (control - 52 mm).

Ширина листа картовюна (стели вьюнка) составила в опыте 15 мм (75%) (контроль - 20 мм).The width of the kartovyun leaf (bindweed stele) was 15 mm (75%) in the experiment (control - 20 mm).

Отношение длины к ширине листа картовьюна (стебли вьюнка) - 4,30 (165,4%), (контроль - 2,60).The length-to-width ratio of the cartovy leaf (bindweed stalks) was 4.30 (165.4%) (control - 2.60).

Листовые пластинки у картовьюна (стебли вьюнка) были более тонкие и нежные в сравнении с контролем.The leaf blades of cartovyun (bindweed stalks) were thinner and more tender compared to the control.

Стебли вьюнка у картовьюна обвивали стебли картофеля и не поднимались выше стеблей картофеля.The stalks of the bindweed at the cartovine were wrapped around the stalks of potatoes and did not rise higher than the stalks of potatoes.

Стебли картофеля и вьюнка у картовьюна не бутонизировали.The stalks of potatoes and bindweed did not bud in the cartovine.

Средний диаметр клубней картовьюна составил 33,8 мм (76,3%), (контроль - 44,3 мм).The average diameter of potato tubers was 33.8 mm (76.3%) (control - 44.3 mm).

Средний вес клубней картовьюна составил 24,8 г (43,3%), (контроль - 57,3 г).The average weight of tubers was 24.8 g (43.3%) (control - 57.3 g).

Среднее число клубней на 1 куст картовьюна (стебли картофеля), - 5,7 (65,5%), (контроль 8,7).The average number of tubers per 1 bush of cartovye (potato stalks) is 5.7 (65.5%) (control 8.7).

Средний вес клубней, в пересчёте на 1 куст картовьюна (стебли картофеля) 141,4 г (28,4%), (контроль 498,5 г). The average weight of tubers, in terms of 1 bush of cartovy (potato stalks) is 141.4 g (28.4%), (control 498.5 g).

Урожайность, т/га картовьюна (стебли картофеля), - 7,07 т/га (28,4%), в контроле 24,9 т/га.Productivity, t/ha of cartovia (potato stalks), - 7.07 t/ha (28.4%), in control 24.9 t/ha.

Устойчивость ботвы картовьюна к фитофторозу, баллов - 8,9 балла (+3,3 балла), сорта Невский (контроль) - 5,6 балла.Resistance of tops of cartovyun to late blight, points - 8.9 points (+3.3 points), variety Nevsky (control) - 5.6 points.

Пример 3. Растение донор - клён (несозревшие крылатки), растение реципиент - клубни картофеля, сорта Невский (Картоклён).Example 3. Donor plant - maple (immature lionfish), recipient plant - potato tubers, varieties Nevsky (Kartoklen).

В клубни картофеля сорта Невский имплантировали несозревшие крылатки клёна, после чего клубни высаживали в грунт (картоклён). Параллельно, в качестве контроля выращивали растения картофеля сорта Невский.Immature maple lionfish were implanted into potato tubers of the Nevsky variety, after which the tubers were planted in the ground (potato). In parallel, potato plants of the Nevsky variety were grown as a control.

Посадка - 25 июня. Landing - 25 June.

Всходы - 2 июля (в контроле - 17 июля).Seedlings - July 2 (in control - July 17).

В случае картоклёна из клубней из клубней картофеля не взошли растения клёна. In the case of potato tubers, no maple plants sprouted from potato tubers.

Листья картоклёна отличались от контрольных более выраженным жилкованием, тенденцией к снижению числа жилок и имели длину 220 мм (122,0%), листья картофеля в контроле (сорт Невский) имели длину 180 мм.The leaves of potato maple differed from the control ones in more pronounced venation, a tendency to decrease in the number of veins and had a length of 220 mm (122.0%), the leaves of potato in the control (variety Nevsky) had a length of 180 mm.

Среднее число стеблей картоклёна составило 9,4 (140,3%) на 1 куст (контроль 6,7).The average number of potato stalks was 9.4 (140.3%) per bush (control 6.7).

Высота стеблей картоклёна составила в опыте - 97,0 см (118,9%), (контроль - 81,6).The height of the stalks of potato maple in the experiment was 97.0 cm (118.9%) (control - 81.6).

Бутонизация картоклёна началась 18 июля, (контроль - 01 августа).Budding of potato maple began on July 18 (control - August 01).

Цветение картоклёна (стебли картофеля) началось 28 июля, (контроль - 16 августа).Flowering of potato (potato stalks) began on July 28, (control - August 16).

Имело место обильное ягодообразование, (контроль - единичное).Abundant berry formation took place (control - single).

Средний диаметр клубней картоклёна составил 47,9 мм (115,4%), (контроль - 41,5 мм).The average diameter of potato tubers was 47.9 mm (115.4%) (control - 41.5 mm).

Среднее число клубней на 1 куст картоклёна (стебли картофеля) 14,1 (143,9%), (контроль - 9,8).The average number of tubers per 1 bush of potato (potato stalks) is 14.1 (143.9%) (control - 9.8).

Средний вес клубней картоклёна составил 59,0 г (113,2%), (контроль - 52,1г). The average weight of potato tubers was 59.0 g (113.2%) (control - 52.1 g).

Средний вес клубней в пересчёте на 1 куст картоклёна 832,0 г (168,8%), (контроль - 510,6 г).The average weight of tubers in terms of 1 potato bush is 832.0 g (168.8%) (control - 510.6 g).

Урожайность, т/га картоклёна 46,0 т/га (181,8%), (контроль - 25,3 т/га).Productivity, t/ha of potato 46.0 t/ha (181.8%), (control - 25.3 t/ha).

Устойчивость ботвы картоклёна к фитофторозу - 8,9 баллов (+3,3 балла), сорта Невский (контроль) - 5,6 балла.Resistance of potato tops to late blight - 8.9 points (+3.3 points), variety Nevsky (control) - 5.6 points.

Пример 4. Растение донор - кукуруза (проросшие зёрна), растение реципиент - клубни картофеля сорта Невский (Картокук).Example 4. The donor plant is corn (sprouted grains), the recipient plant is potato tubers of the Nevsky variety (Kartokuk).

В клубни картофеля сорта Невский имплантировали проросшие зёрна кукурузы, после чего клубни с зернами кукурузы высаживали в грунт (картокук). В качестве контроля сажали клубни картофеля сорта Невский и зерна кукурузы.Sprouted corn grains were implanted into potato tubers of the Nevsky variety, after which the tubers with corn grains were planted in the ground (kartocook). Potato tubers of the Nevsky variety and corn grains were planted as a control.

Посадка - 30 мая.Landing - 30 May.

Всходы - 11 июня (в контроле - 13 июля).Seedlings - June 11 (in control - July 13).

В случае картокука из клубней картофеля взошли как растения картофеля, так и растения кукурузы. In the case of kartocook, both potato plants and corn plants sprouted from potato tubers.

Листья картокука (стебли картофеля), отличались от контрольных вздутыми, опушёнными жилками, тенденцией к заострению концов долек и имели среднюю длину 70 мм (63,6%), листья картофеля (сорт Невский) в контроле имели длину 110 мм.Kartocook leaves (potato stalks) differed from the control ones in swollen, pubescent veins, a tendency to sharpen the ends of the lobules and had an average length of 70 mm (63.6%), potato leaves (Nevsky variety) in the control had a length of 110 mm.

Соотношение длины к ширине у листьев картокука (стебли картофеля), составило 54,2%, в контроле 60,5%.The ratio of length to width in the leaves of kartocook (potato stalks) was 54.2%, in the control 60.5%.

Среднее число стеблей картокука (стебли картофеля) составило 6,9 (78,4%) на 1 куст, (контроль - 8,8).The average number of kartocook stalks (potato stalks) was 6.9 (78.4%) per bush (control - 8.8).

Высота стеблей картокука (стебли картофеля) составила в опыте 52,5 см (63,3%), (контроль 60,5 см).The height of kartocook stalks (potato stalks) was 52.5 cm (63.3%) in the experiment (control 60.5 cm).

Бутонизация картокука (стебли картофеля) началась 29 июня, (контроль - 30 июня).Budding of kartokouk (potato stalks) began on June 29, (control - June 30).

Цветение картокука (стебли картофеля) началась 06 июля, (контроль - 10 июля).Flowering of kartokuka (potato stalks) began on July 06, (control - July 10).

Имело место ягодообразование, (в контроле единичное).Berry formation took place (single in control).

Средний диаметр клубней картокука (стебли картофеля), составил 48,1 мм (114,5%), (контроль 42,0 мм). The average diameter of kartocook tubers (potato stalks) was 48.1 mm (114.5%) (control 42.0 mm).

Средний вес клубней картокука (стебли картофеля), составил 64,3 г (115,2%), (контроль 55,8 г).The average weight of kartocook tubers (potato stalks) was 64.3 g (115.2%) (control 55.8 g).

Средний число клубней на 1 куст картокука (стебли картофеля), 11,4 (123,9%), (контроль - 9,2). The average number of tubers per 1 kartocook bush (potato stalks) is 11.4 (123.9%) (control - 9.2).

Средний вес клубней, в пересчете 1 куст картокука (стебли картофеля), - 733 г (142,8%), (контроль - 513,3 г).The average weight of tubers, in terms of 1 kartocook bush (potato stalks), is 733 g (142.8%), (control - 513.3 g).

Урожайность, т/га картокука (стебли картофеля) - 36,7 т/га (142,8%), (контроль - 25,7 т/га). Productivity, t/ha of kartocook (potato stalks) - 36.7 t/ha (142.8%), (control - 25.7 t/ha).

Высота стеблей картокука (стбели кукурузы) - 60,6 см (77,9%), (контроль - 77,8 см).The height of kartocook stalks (corn stalks) is 60.6 cm (77.9%), (control - 77.8 cm).

Листья стеблей кукурузы растений картокука были более длинными и узкими в сравнении с контролем (растения кукурузы).The leaves of the maize stalks of the kartocook plants were longer and narrower compared to the control (corn plants).

Устойчивость ботвы картокука к фитофторозу - 8,8 балла (+3,2 балла), сорт Невский (контроль - 5,6 балла). Resistance of kartocook tops to late blight - 8.8 points (+3.2 points), variety Nevsky (control - 5.6 points).

Кукуруза, проросшая из клубней картофеля (растения картокук) зацвела и дала початки молочно-восковой спелости. В контроле кукуруза также дала початки молочно-восковой спелости. Corn sprouted from potato tubers (kartocook plants) blossomed and gave the cobs of milky-wax ripeness. In the control, corn also gave ears of milky-wax ripeness.

Среднее число початков кукурузы в пересчёте на 1 стебель кукурузы растения картокук составил 3,7 (86,0%), (контроль - 4,3).The average number of corn cobs in terms of 1 corn stalk of the kartokouk plant was 3.7 (86.0%) (control - 4.3).

Среднее число зерен в початке кукурузы в пересчёте на 1 стебель кукурузы растения картокук составило 300 (115,4%), (контроль - 260).The average number of grains in a corn cob in terms of 1 corn stalk of the kartocook plant was 300 (115.4%) (control - 260).

Высаженные на следующий год клубни картокука дали хорошо развитые кусты и неплохой урожай - 34,8 т/га (109,9%), (контроль 31,9 т/га).The kartocook tubers planted next year gave well-developed bushes and a good yield - 34.8 t/ha (109.9%) (control 31.9 t/ha).

Устойчивость ботвы картокука к фитофторозу на второй год вегетации - 8,9 балла (+3,3 балла), сорта Невский (контроль) - 5,6 балла. Resistance of tops of kartocook to late blight in the second year of vegetation - 8.9 points (+3.3 points), variety Nevsky (control) - 5.6 points.

Пример 5. Растение донор - фасоль (проросшие зёрна), растение реципиент - клубни картофеля сорта Невский (Картофас). Example 5. Donor plant - beans (sprouted grains), recipient plant - potato tubers of the Nevsky variety (Kartofas).

В клубни картофеля сорта Невский имплантировали проросшие зёрна фасоли, после чего клубни с зёрнами фасоли высаживали в грунт (картофас). Параллельно в грунт в качестве контроля высаживали клубни сорта Невский, и проросшие семена фасоли.Sprouted bean grains were implanted into potato tubers of the Nevsky variety, after which the tubers with bean grains were planted in the ground (kartofas). In parallel, tubers of the Nevsky variety and germinated bean seeds were planted in the soil as a control.

Посадка - 5 июня.Landing - 5 June.

Всходы картофаса - 15 июня (в контроле 19 июня). Potato sprouts - June 15 (in control June 19).

В случае картофаса из клубней взошли как растения картофеля, так и растения фасоли.In the case of potatoes, both potato plants and bean plants sprouted from the tubers.

Листья картофаса (стебли картофеля), отличались от контрольных увеличенной конечной долей и имели длину - 120мм (109,1%), листья картофеля (сорт Невский) имели длину 110мм.The leaves of kartofasa (potato stalks) differed from the control ones in an increased final share and had a length of 120 mm (109.1%), potato leaves (Nevsky variety) had a length of 110 mm.

Среднее число стеблей картофаса (стебли картофеля), составило 11,6 (131,8%) на 1 куст, (контроль - 8,8).The average number of potato stalks (potato stalks) was 11.6 (131.8%) per 1 bush (control - 8.8).

Высота стеблей картофаса (стебли картофеля) составила в опыте - 90,3 см (110,7%), (контроль - 81,6) см.The height of potato stalks (potato stalks) was 90.3 cm (110.7%) in the experiment, (control - 81.6) cm.

Высота стеблей картофаса (стебли фасоли) - 48,0 см (81,4%), (контроль 59,0 см).The height of potato stalks (bean stalks) is 48.0 cm (81.4%), (control 59.0 cm).

Общая длина листа картофаса (стебли фасоли) - 150 мм (78,9%), (контроль 190 мм).The total length of a potato leaf (bean stalks) is 150 mm (78.9%), (control 190 mm).

Длина конечной доли листа (стебли фасоли) - 83,0 мм (92,2%), (контроль 90,0 мм).The length of the final leaf lobe (bean stalks) - 83.0 mm (92.2%), (control 90.0 mm).

Ширина конечной доли листа картофаса (стебли фасоли) - 41,0 мм (82,0%), (контроль - 50,0 мм).The width of the final share of the potato leaf (bean stalks) - 41.0 mm (82.0%), (control - 50.0 mm).

Отношение длины к ширине конечной доли листа картофаса (стебли фасоли) - 2,17 (120,6%), (контроль - 1,80).The ratio of length to width of the final share of the potato leaf (bean stalks) - 2.17 (120.6%), (control - 1.80).

Длина черешка конечной доли листа картофаса (стебли фасоли) - 52,0 мм (49,5%), (контроль - 105.0 мм).The length of the petiole of the terminal lobe of the potato leaf (bean stalks) is 52.0 mm (49.5%), (control - 105.0 mm).

Бутонизация картофаса (стебли картофеля) началась 25 июня, в контроле 03 июля.Budding of kartofasa (potato stalks) began on June 25, in control on July 03.

Цветение картофаса (стебли картофеля) началось 10 июля, в контроле 16 июля.Flowering of kartofasa (potato stalks) began on July 10, in control on July 16.

Бутонизация картофаса (стебли фасоли) началась 08 августа, в контроле 11 июля. Budding of potatoes (bean stalks) began on August 08, in control on July 11.

Цветение картофаса (стебли фасоли) началось 12 августа, в контроле 20 июля.Flowering of kartofasa (bean stalks) began on August 12, in control on July 20.

Длина стручка картофаса - 160 мм (110,3%), (контроль - 145 мм).The length of the potato pod is 160 mm (110.3%), (control - 145 mm).

Ширина стручка картофаса - 20 мм (125,0%), (контроль - 16,0 мм).The width of the potato pod is 20 mm (125.0%), (control - 16.0 mm).

Длина конечного шипа стручка картофакса, мм. - 20 (контроль 10).The length of the terminal spike of the kartofax pod, mm. - 20 (control 10).

Число семян в стручке картофаса - 5, в контроле 5.The number of seeds in the potato pod is 5, in the control 5.

Длина конечного шипа стручка картофаса - 20 мм (200%), в контроле 10 мм.The length of the terminal spike of the potato pod is 20 mm (200%), in the control 10 mm.

Поверхность стручка картофаса шероховатая с пупырышками (контроль - гладкая).The surface of the potato pod is rough with pimples (control - smooth).

Средний диаметр клубней картофаса - 65,7 мм (158,3%), (контроль - 41,5 мм).The average diameter of potato tubers is 65.7 mm (158.3%) (control - 41.5 mm).

Средний вес клубней картофаса - 64,7 г (115,7%), (контроль 55,8 г). The average weight of potato tubers is 64.7 g (115.7%) (control 55.8 g).

Среднее число клубней на 1 куст картофаса (стебли картофеля) - 18,9 (181,7%), (контроль 10,4).The average number of tubers per 1 potato bush (potato stalks) is 18.9 (181.7%) (control 10.4).

Средний вес клубней, в пересчете на 1 куст картофаса (стебли картофеля) - 1200.0 г (148,1%), (контроль - 811,3 г).The average weight of tubers, in terms of 1 bush of potato (potato stalks) - 1200.0 g (148.1%), (control - 811.3 g).

Урожайность, т/га - картофаса (стебли картофеля) - 60,0 т/га (148,1%), (контроль - 40,5 т/га). Productivity, t/ha - kartofasa (potato stalks) - 60.0 t/ha (148.1%), (control - 40.5 t/ha).

Устойчивость ботвы картофаса к фитофторозу - 8,9 балла (+3,1 балла), сорта Невский (контроль) - 5,8 балла.Resistance of potato tops to late blight - 8.9 points (+3.1 points), varieties Nevsky (control) - 5.8 points.

Устойчивость клубней картофеля к ризоктонии у картофаса - 8,4 (+1,1 балла), (контроль 7,3 балла).Resistance of potato tubers to rhizoctonia in kartofas - 8.4 (+1.1 points), (control 7.3 points).

Высота стеблей картофаса (стебли фасоли) - 22,8 см (77,7%), (контроль 28,4 см).The height of potato stalks (bean stalks) is 22.8 cm (77.7%), (control 28.4 cm).

Фасоль, проросшая из клубней картофеля (картофаса) зацвела и дала стручки (контроль тоже дала стручки). The beans sprouted from potato tubers (potatoes) bloomed and gave pods (the control also gave pods).

Среднее число стручков фасоли в пересчёте на 1 стебель фасоли растения картофас составил - 5,9 (107,3%), (контроль - 5,5).The average number of bean pods in terms of 1 bean stalk of the potato plant was 5.9 (107.3%) (control - 5.5).

Средне число зёрен в стручке в пересчёте на 1 стебель фасоли растения картофас - 9,7 (111,5%), (контроль - 8,7).The average number of grains in a pod in terms of 1 bean stalk of the potato plant is 9.7 (111.5%) (control - 8.7).

Пример 6. Растение донор - шиповник (несозревшие ягоды), растение реципиент - клубни картофеля сорта Невский (Картошип). Example 6. Donor plant - wild rose (unripe berries), recipient plant - potato tubers of the Nevsky variety (Kartoship).

В клубнях картофеля сорта Невский имплантировали разрезанные несозревшие ягоды шиповника, после чего клубни с несозревшими ягодами высаживали в грунт (картошип). Параллельно, в качестве контроля высаживали растения картофеля сорта Невский.In potato tubers of the Nevsky variety, cut unripe rosehip berries were implanted, after which the tubers with unripe berries were planted in the ground (potato). In parallel, potato plants of the Nevsky variety were planted as a control.

Посадка - 29 июня.Landing - 29 June.

Всходы - 6 июля (в контроле - 17 июля).Seedlings - July 6 (in control - July 17).

В случае карошипа из клубней картофеля не взошли растения шиповника.In the case of karoship, rosehip plants did not sprout from potato tubers.

Кусты карошипа образовались двух типов - штамбовые с одним стеблем и кустовые - 9,3 стеблей/куст (127,4%), (контроль 7,3 стебля/куст). Two types of karoship bushes were formed - standard ones with one stem and bush ones - 9.3 stems/bush (127.4%), (control 7.3 stems/bush).

Штамбовые кусты картошипа имели среднюю высоту - 40,3 см (51,2%), в контроле 78,7 см, не бутонизировали.Standard potato bushes had an average height of 40.3 cm (51.2%), in the control 78.7 cm, did not bud.

Кустовая форма картошипа 50,4 см (64,0%),(контроль - 78,7 см), дала обильное цветение без ягодообразования.The bush form of potato 50.4 cm (64.0%) (control - 78.7 cm) gave abundant flowering without berry formation.

Кустовая форма картошипа дала обильное цветение без ягодообразования.The bush form of the potato gave abundant flowering without berry formation.

Бутонизация картошипа началась 13 июля, (на 14 день после посадки), (контроль 01 августа).Potato budding began on July 13 (on the 14th day after planting), (control on August 01).

Цветение картошипа - началось 22 июля (на 21 день после посадки), (контроль - 16 августа).Potato flowering - began on July 22 (21 days after planting), (control - August 16).

Клубни картошипа отличались ярко красной окраской.Potato tubers were distinguished by a bright red color.

Средний диаметр клубней картошипа - 34,3 мм (72,5%), (контроль - 47,3 мм).The average diameter of potato tubers is 34.3 mm (72.5%) (control - 47.3 mm).

Средний вес клубней картошипа составил 23,4 г (52,1%), (контроль - 44,9 г).The average weight of potato tubers was 23.4 g (52.1%) (control - 44.9 g).

Среднее число клубней на 1 куст картошипа - 5,3 (63,1%), (контроль - 8,4).The average number of tubers per 1 potato bush is 5.3 (63.1%) (control - 8.4).

Средний вес клубней, в пересчете на 1 куст картошипа - 124,0 г (контроль - 377,2 г).The average weight of tubers, in terms of 1 potato bush - 124.0 g (control - 377.2 g).

Урожайность, т/га картошипа - 6,2 т/га (32,8%), (контроль - 18,9 т/га).Productivity, t/ha of potatoes - 6.2 t/ha (32.8%), (control - 18.9 t/ha).

Устойчивость ботвы картошипа к фитофторозу 7,7 балла (+2,0 балла), сорта Невский (контроль) - 5,7 балла.The resistance of potato tops to late blight is 7.7 points (+2.0 points), the Nevsky variety (control) is 5.7 points.

Пример 7. Растение донор - щавель (пыльца), растение реципиент - клубни картофеля сорта Невский (Картощав). Example 7. Donor plant - sorrel (pollen), recipient plant - potato tubers of the Nevsky variety (Kartoshchav).

Раневую поверхность клубней картофеля сорта Невский опыляли пыльцой щавеля, после чего клубни с пыльцой щавеля высаживали в грунт (картощав). Параллельно, в качестве контроля сажали в грунт растения картофеля сорта Невский. The wound surface of potato tubers of the Nevsky variety was pollinated with sorrel pollen, after which the tubers with sorrel pollen were planted in the ground (potato). In parallel, potato plants of the Nevsky variety were planted in the soil as a control.

Посадка - 24 июня. Landing - 24 June.

Всходы - 4 июля, в контроле 16 июля. Seedlings - 4 July, in control 16 July.

В случае картощава из клубней картофеля не проросли растения щавеля. In the case of potatoes, sorrel plants did not germinate from potato tubers.

Кусты картощавля имели высоту - 78 см (120%), (контроль - 65 см).Potato bushes had a height of 78 cm (120%) (control - 65 cm).

Бутонизация картощава началась 20 июля, (контроль - 30 июля).Budding of potatoes began on July 20 (control - July 30).

Цветение началось 28 июля, (контроль - 08 августа).Flowering began on July 28, (control - August 08).

Имело место ягодообразование.Berry formation took place.

Средний диаметр клубней картощава - 55,6 мм (110,5%), (контроль 50,3 мм).The average diameter of potato tubers is 55.6 mm (110.5%) (control 50.3 mm).

Средний вес клубней картощава - 59,3 г (129,8%), (контроль 45,7 г).The average weight of potato tubers is 59.3 g (129.8%) (control 45.7 g).

Среднее число клубней на 1 куст картощава - 11,8 (128,3%), (контроль 9,2).The average number of tubers per 1 potato bush is 11.8 (128.3%) (control 9.2).

Средний вес клубней в пересчёте на 1 куст картощава - 697,7 г (163,8%), (контроль 420,4 г).The average weight of tubers in terms of 1 potato bush is 697.7 g (163.8%) (control 420.4 g).

Урожайность, т/га картощава -35,0 т/га (166,7%), (контроль 21,0 т/га).Productivity, t/ha of potatoes - 35.0 t/ha (166.7%), (control 21.0 t/ha).

Устойчивость ботвы к фитофторозу - 8,8 балла (+3,3 балла), сорт Невский (контроль - 5,5 балла).Leaf resistance to late blight - 8.8 points (+3.3 points), variety Nevsky (control - 5.5 points).

Таким образом, имплантация в клубень картофеля вегетирующих и покоящихся частей различных видов растений, или опыление раневой поверхности приводят к изменению фенотипических признаков и устойчивости растений, как в отношении донора (полевой вьюнок, кукуруза, фасоль), так и в отношении растения реципиента (картофель) - во всех приведённых примерах, в частности, резкое снижение длины растения-донора (полевой вьюнок) и отсутствия цветения у этого растения. Снижение высоты растения-донора, в случае кукурузы, повышения регенерационной способности у растений - доноров (кукуруза, фасоль). У листьев полевого вьюнка, кукурузы и фасоли, выросших из клубней картофеля имели место изменения формы листовой пластинки и длины черешка. Thus, the implantation of vegetative and dormant parts of various plant species into a potato tuber, or pollination of a wound surface, leads to a change in phenotypic traits and plant resistance, both in relation to the donor (field bindweed, corn, beans) and in relation to the recipient plant (potato) - in all the given examples, in particular, a sharp decrease in the length of the donor plant (field bindweed) and the absence of flowering in this plant. Reducing the height of the donor plant, in the case of corn, increasing the regenerative capacity of donor plants (corn, beans). In the leaves of field bindweed, corn and beans grown from potato tubers, there were changes in the shape of the leaf blade and the length of the petiole.

У реципиента (клубни картофеля сорта Невский) проявились в формы - в сторону повышения урожайности (картоклён, картокук, картофас, картщав) и в сторону снижения урожайности (картовьюн, картошип). Во всех случаях имело место повышение устойчивости к фитофторе.In the recipient (potato tubers of the Nevsky variety) appeared in the form - in the direction of increasing productivity (kartoklen, kartokok, kartofas, kartshchav) and in the direction of decreasing productivity (kartovyun, potato). In all cases, there was an increase in resistance to phytophthora.

Источники информацииSources of information

1. Букасов С. М., Камераз А.Я. Селекция и семеноводство картофеля//Л. Колос, 1972. 1. Bukasov S. M., Kameraz A. Ya. Selection and seed production of potatoes//L. Kolos, 1972.

2. Сидоров В., Зубко М., Кучко А. Получение мутантов картофеля in vitro и их использование в клеточной инженерии//Генетика и селекция. Том 19. - Выпуск № 5. - 1986. - С.470 - 474.2. Sidorov V., Zubko M., Kuchko A. Obtaining potato mutants in vitro and their use in cell engineering // Genetics and breeding. Volume 19. - Issue No. 5. - 1986. - P. 470 - 474.

3. Асси Д. Сельскохозяйственная экология//Государственное издательство сельскохозяйственной и колхозно-кооперативной литературы. М - Л. - 1932. - 350 с.3. Assi D. Agricultural ecology//State publishing house of agricultural and collective farm-cooperative literature. M - L. - 1932. - 350 p.

4. Применение изотопов и ядерных излучений в сельском хозяйстве. Тезисы докладов Всесоюзной научно - технической конференции ХХ лет производства и применения изотопов и источников ядерных излучений в народном хозяев СССР//Атомиздат. - 1968. - 88 с.4. Application of isotopes and nuclear radiation in agriculture. Abstracts of the All-Union scientific and technical conference of the twentieth years of production and use of isotopes and sources of nuclear radiation in the national masters of the USSR / / Atomizdat. - 1968. - 88 p.

5. Мичурин И. В. Итоги шестидесятилетних работ//М. - 1976. 5. Michurin I. V. Results of sixty years of work//M. - 1976.

6. Нуклеиновые кислоты//Мир. - 1956 - 424 с.6. Nucleic acids//World. - 1956 - 424 p.

Claims (1)

Способ изменения фенотипа и устойчивости к фитофторозу растений картофеля, включающий имплантацию вегетирующих и покоящихся частей растений донора другого вида в мякоть клубней картофеля или опыливание пыльцой другого вида растения раневой поверхности клубней картофеля с последующей посадкой и получением урожая.A method for changing the phenotype and resistance to late blight of potato plants, which includes implanting vegetative and dormant parts of donor plants of another species into the pulp of potato tubers or pollinating the wound surface of potato tubers with pollen of another plant species, followed by planting and harvesting.
RU2021135316A 2021-12-01 Method for changing the phenotype and resistance of plants RU2780853C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2780853C1 true RU2780853C1 (en) 2022-10-04

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1604276A1 (en) * 1988-12-30 1990-11-07 Отделение Клеточной Биологии И Инженерии Института Ботаники Ан Усср Method of obtaining plant with heterologous cytoplasm
SU1738171A1 (en) * 1990-10-30 1992-06-07 Научно-производственное объединение "Элита Поволжья" Method for altering height of wheat plants

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1604276A1 (en) * 1988-12-30 1990-11-07 Отделение Клеточной Биологии И Инженерии Института Ботаники Ан Усср Method of obtaining plant with heterologous cytoplasm
SU1738171A1 (en) * 1990-10-30 1992-06-07 Научно-производственное объединение "Элита Поволжья" Method for altering height of wheat plants

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АНТОНЕНКО В.В., Развитие фитофтороза и альтернариоза на различных сортах картофеля при использовании регуляторов роста растений, автореферат диссертации, Москва, 2012, 26 с. *
Под редакцией БРЕМА З, Биология. Справочник школьника и студента, Москва, Издательство "Дрофа", 1999, с. 303. ЧУМИКИНА Л.В., Особенности создания зерновой культуры Тритикале и возможности ее применения, Известия Высших учебных заведений. Кубанский государственный технический университет, N 5-6, 2008, с. 12-16. Под редакцией ПРОХОРОВА А.М., Большая Советская энциклопедия, Москва, Издательство "Советская Энциклопедия", 1974, с. 463. VAN PEER R., Induced resistances and phy-toalexin accumulation in biological control of fusarium wilt of carnation by Pseudomonas sp.strain WCS417r. Phytopathol., 1991, 91: 728-734. ЧУДИНОВА Л.А. и др., Физиология устойчивости растений, Пермь, 2006, с.11-13, найдено в Интернете 25.04.2022, адрес сайта: http://www.psu.ru/files/docs/fakultety/bio/fiziologiya-ustojchivosti-rastenij.pdf. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200154662A1 (en) Enhanced pollenizer and method for increasing seedless watermelon yield
AU2012202642B2 (en) Watermelon pollenizer SP-6
US20050050597A1 (en) Enhanced pollenizer and method for increasing seedless watermelon yield
Xu et al. In vitro mutagenesis and genetic improvement
Nair et al. Induced mutagenesis in cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp] var. Arka Garima
Ocampo et al. Agro-morphological characterization of yellow passion fruit (Passiflora edulis f. flavicarpa Degener) reveals elite genotypes for a breeding program in Colombia
AU2011200211B2 (en) Watermelon pollenizer SP-5
RU2780853C1 (en) Method for changing the phenotype and resistance of plants
CN106034756A (en) Breeding method of mangifera indica mutants based on whole irradiation of grafted seedlings
CA2110740C (en) Induction and selection of somaclonal variation in coffee
Palei et al. Cashew nut (Anacardium occidentale L.) breeding strategies
Salvi et al. Recent developments in conventional mango breeding
Leng et al. Fruit set and embryo rescue in crosses using parthenocarpic ‘Mopanshi’persimmon
Yildirim et al. In vitro embryo culture of apricot, Prunus armeniaca L. cv. Hacihaliloglu
Shrestha et al. Cytological and morphological characterization of anther derived plants from sweet pepper (Capsicum annuum L.) cv.‘Special’
US11058090B2 (en) Hybrid true potato seed of tetraploid hybrid 1490185
US5436395A (en) Induction and selection of somaclonal variation in coffee
Ledbetter et al. Germination and net in vitro growth of peach, almond and peach-almond hybrid embryos in response to mannitol inclusion in the nutrient medium
Burger et al. Screening of melon (Cucumis melo) germplasm for consistently high sucrose content and for high ascorbic acid content
US11751522B2 (en) Method for increasing plant yield
Asakavičiūtė et al. Research on potato (Solanum tuberosum L.) genetic resources in Lithuania
Sharma et al. Changing paradigms in pomegranate breeding: a review
Rodríguez-Armenta et al. Characterization of backcross blueberry populations created to introgress Vaccinium arboreum traits into southern highbush blueberry
Victoria et al. Performance evaluation of secondary triploid Musa hybrids from in-vitro and ex-vitro derived propagules
Schlathölter et al. Field investigation of consequences from the genetic modification resulting in the fire blight resistant cisgenic apple line C44. 4.146