UA126273C2 - Виробництво насіння - Google Patents
Виробництво насіння Download PDFInfo
- Publication number
- UA126273C2 UA126273C2 UAA201800569A UAA201800569A UA126273C2 UA 126273 C2 UA126273 C2 UA 126273C2 UA A201800569 A UAA201800569 A UA A201800569A UA A201800569 A UAA201800569 A UA A201800569A UA 126273 C2 UA126273 C2 UA 126273C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- pollen
- plants
- male
- female
- pollination
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 103
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 91
- 230000010153 self-pollination Effects 0.000 claims abstract description 36
- 241000894007 species Species 0.000 claims abstract description 15
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 302
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 74
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 66
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 60
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 60
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims description 36
- 230000010154 cross-pollination Effects 0.000 claims description 20
- 241001057636 Dracaena deremensis Species 0.000 claims description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 7
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 claims description 6
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 claims description 5
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 5
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000002060 circadian Effects 0.000 claims description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 4
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 claims description 4
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 claims description 3
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000027288 circadian rhythm Effects 0.000 claims description 3
- 238000005138 cryopreservation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 3
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims description 2
- DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N Sarin Chemical compound CC(C)OP(C)(F)=O DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 56
- 206010021929 Infertility male Diseases 0.000 abstract description 44
- 208000007466 Male Infertility Diseases 0.000 abstract description 44
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 25
- 238000009401 outcrossing Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract description 3
- 244000038559 crop plants Species 0.000 abstract 1
- 230000010152 pollination Effects 0.000 description 57
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 35
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 24
- 240000003589 Impatiens walleriana Species 0.000 description 21
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 17
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 17
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 17
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 16
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 16
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 15
- 241000482268 Zea mays subsp. mays Species 0.000 description 13
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 13
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 11
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 10
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 8
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 7
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 6
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 6
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 5
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 5
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 5
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 5
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 5
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 5
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 5
- 235000014698 Brassica juncea var multisecta Nutrition 0.000 description 4
- 235000006008 Brassica napus var napus Nutrition 0.000 description 4
- 240000000385 Brassica napus var. napus Species 0.000 description 4
- 235000006618 Brassica rapa subsp oleifera Nutrition 0.000 description 4
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 4
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 description 3
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 3
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 3
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 3
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 2
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 description 2
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 description 2
- 108700005079 Recessive Genes Proteins 0.000 description 2
- 102000052708 Recessive Genes Human genes 0.000 description 2
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 2
- 241000592344 Spermatophyta Species 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 235000003869 genetically modified organism Nutrition 0.000 description 2
- 208000000509 infertility Diseases 0.000 description 2
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 2
- 208000021267 infertility disease Diseases 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- 241000408923 Appia Species 0.000 description 1
- 244000046038 Ehretia acuminata Species 0.000 description 1
- 235000009300 Ehretia acuminata Nutrition 0.000 description 1
- 241001605695 Pareronia Species 0.000 description 1
- 244000088415 Raphanus sativus Species 0.000 description 1
- 235000006140 Raphanus sativus var sativus Nutrition 0.000 description 1
- 230000036579 abiotic stress Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 108010050181 aleurone Proteins 0.000 description 1
- 229930002877 anthocyanin Natural products 0.000 description 1
- 235000010208 anthocyanin Nutrition 0.000 description 1
- 239000004410 anthocyanin Substances 0.000 description 1
- 150000004636 anthocyanins Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000004790 biotic stress Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 1
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 238000002716 delivery method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010211 insect pollination Effects 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000009343 monoculture Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000003976 plant breeding Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000010201 protandry Effects 0.000 description 1
- 230000010172 protogyny Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000033458 reproduction Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- WESJNFANGQJVKA-UHFFFAOYSA-M sodium;2,3-dichloro-2-methylpropanoate Chemical compound [Na+].ClCC(Cl)(C)C([O-])=O WESJNFANGQJVKA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000008467 tissue growth Effects 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
- A01H1/027—Apparatus for pollination
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
- A01H1/022—Genic fertility modification, e.g. apomixis
- A01H1/023—Male sterility
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
- A01H6/14—Asteraceae or Compositae, e.g. safflower, sunflower, artichoke or lettuce
- A01H6/1464—Helianthus annuus [sunflower]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
- A01H6/20—Brassicaceae, e.g. canola, broccoli or rucola
- A01H6/202—Brassica napus [canola]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
- A01H6/46—Gramineae or Poaceae, e.g. ryegrass, rice, wheat or maize
- A01H6/4624—Hordeum vulgarus [barley]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
- A01H6/46—Gramineae or Poaceae, e.g. ryegrass, rice, wheat or maize
- A01H6/4636—Oryza sp. [rice]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
- A01H6/46—Gramineae or Poaceae, e.g. ryegrass, rice, wheat or maize
- A01H6/4678—Triticum sp. [wheat]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
- A01H6/46—Gramineae or Poaceae, e.g. ryegrass, rice, wheat or maize
- A01H6/4684—Zea mays [maize]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
- A01H6/54—Leguminosae or Fabaceae, e.g. soybean, alfalfa or peanut
- A01H6/542—Glycine max [soybean]
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
- Physiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
Винахід належить до способу вибору призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи, які сприйнятливі до отримання пилку, як готових до цільового перехресного запилення пилком призначених чоловічих рослин і, таким чином, придатні для виробництва необхідного гібридного насіння, де призначені жіночі батьківські рослини кукурудзи, які включають жіночі компоненти, піддають впливу небажаного пилку.
Description
ВИРОБНИЦТВО НАСІННЯ
ПЕРЕХРЕСНЕ ПОСИЛАННЯ НА СПОРІДНЕНІ ЗАЯВКИ
Ця заявка заявляє пріоритет для Попередньої заявки США за реєстраційним номером 62/184,596, поданої 25 червня 2015 р., під назвою "ВИРОБНИЦТВО НАСІННЯ" та Попередньої заявки США за реєстраційним номером 62/269,496, поданої 18 грудня 2015 р., під назвою "ВИРОБНИЦТВО НАСІННЯ" та Попередньої заявки США за реєстраційним номером 62/269,531, поданої 18 грудня 2015 р., під назвою "ВИРОБНИЦТВО ЗЕРНА" та Попередньої заявки США за реєстраційним номером 62/269,514, поданої 18 грудня 2015 р., під назвою "ВИРОБНИЦТВО
ЗЕРНА". Зміст попередніх заявок США під реєстраційними номерами 62/184,596; 62/269,496; 62/269,531; та 62/269,514, таким чином, включається у повному обсязі шляхом посилання.
ГАЛУЗЬ ВИНАХОДУ
Цей винахід в цілому стосується нового, виробленого на замовлення насіння та/або технології виробництва гібридного насіння (далі зазначається як "гібридне насіння").
Конкретніше цей винахід стосується технології виробництва гібридного насіння, яка не залежить від активного скидання пилку, чоловічої стерильності та/або фізичної ізоляції.
РІВЕНЬ ТЕХНІКИ
Даний винахід має застосування у галузі виробництва насіння гібридних культур та практичної селекції рослин, включаючи, крім інших, кукурудзу, сою, пшеницю, рис, соняшник, канолу, сорго, бавовну, ячмінь, просо африканське, люцерну та інші рослини. Залежно від розташування репродуктивного органа та часу запліднення у рослин, багато видів покладаються на самозапилення з метою вироблення фертильного насіння. Без застосування певних форм механічного, фізичного або генетичного втручання для забезпечення чоловічої стерильності рослин багато рослин просто відтворюють генетику своїх батьківських рослин.
Гібридні рослини є результатом запліднення, яке трапляється при схрещуванні джерела чоловічого пилку одного генетичного оточення з жіночими репродуктивними органами рослини з іншим генетичним оточенням. Гібридність серед культурних рослин зазвичай дає перевагу у врожайності при комерційному виробництві, тому, якщо це можливо, їй віддають перевагу перед відкритими або самозапилювальними способами виробництва комерційних культур. Як показано на Фігурі 1, врожайність культур починала помітно зростати з широким
Зо запровадженням гібридів у 1940 роки, і врожайність культур з часом продовжувала зростати аж до теперішнього часу. На даний час, кукурудза, рис, сорго, соняшник та канола є основними культурами, які демонструють переваги гібридного насіння. Масштаби виробництва гібридного насіння інших культур, таких, як соя та пшениця, є дуже обмеженими через кількість ресурсів, які вимагаються для подолання перешкод, які виникають через біологічні особливості структури репродуктивних органів на відсутність ефективних способів забезпечення чоловічої стерильності. Великомасштабні процеси з виробництва гібридного насіння з сортів рослин, які зазвичай самозапилюються, є відсутніми або неефективними, але мали б велику цінність, якби були практично втілені. Широко відомо, що висівання та вирощування гібридного насіння забезпечує значно вищий потенціал насінної продуктивності порівняно з висіванням та вирощуванням самозапиленого або сортового насіння.
Фермери зазвичай мають бажання використовувати насіння на своїх полях невдовзі після ідентифікації нового сорту гібридного насіння. Відповідно, вимагається виробництво насіння.
Нині більшість насіння представлено простими гібридами, а не подвійними гібридами, які широко застосовували на початку ХХ сторіччя. Однак можуть застосовуватися будь-які з них.
Перехід до простих гібридів було здійснено через підвищену врожайність такого насіння.
Потрібна величезна кількість землі для одержання всього насіння, якого фермери потребують щосезону. Для ефективного виробництва потрібного гібриду запилення повинно відбуватися за відповідною схемою, що вимагає чіткого контролю над джерелами пилку. Для цього часто вимагається запобігання самозапиленню зазначеної жіночої рослини. Як правило, це здійснюють шляхом викликання чоловічої стерильності. Наприклад, у кукурудзи жіночі батьківські рослини зазвичай позбавляють волотей. Щоправда, видалення волотей має свої недоліки. По-перше, воно є дорогим. По-друге, рослина пошкоджується, в результаті чого знижується врожай. Для усунення недоліків видалення волотей було запропоновано інші форми чоловічої стерильності. Прикладами можуть бути цитоплазматична чоловіча стерильність, генна чоловіча стерильність та хімічно індукована чоловіча стерильність. Усі вони мають недоліки.
Відповідно, для культур, стосовно яких виробництво гібридів є звичною практикою, поточні способи виробництва гібридного насіння відрізняються за видами, але зазвичай включають такі компоненти: (1) висаджування жіночих та чоловічих батьківських рослин на виробничій ділянці з близьким розташуванням одна до одної; (2) розташування виробничої ділянки в ізольованому бо місці для зменшення впливу інших сторонніх або небажаних рослин одного виду та (3) надання певної форми чоловічої стерильності жіночим рослинам для того, щоб жіночі батьківські рослини набули чоловічої стерильності, що дозволяє уникати можливого самозапилення, яке зрештою забруднює гібридне насіння. Основний спосіб виробництва гібридного насіння кукурудзи з застосуванням цих трьох компонентів не змінився з часів першого комерційного застосування гібридної кукурудзи наприкінці 1920 років (Кизвзеї!Ї, М.А. (1974) Ргосеєєдіпдв ої Те
Аппиа! Сот апа бБогдпит Іпдивійа! Везєвагси Сопієгепсе 29: 81-101). У виробництві гібридного насіння термін "забруднення" стосується насіння, яке не містить потрібного або передбаченого генетичного схрещування між жіночими батьківськими та чоловічими батьківськими рослинами.
Забруднення може бути результатом самозапилення з боку жіночої рослини або ж може бути результатом запилення жіночої рослини пилком від непередбаченої чоловічої батьківської рослини. Це може бути результатом переміщення пилку в повітрі або через комах, диких тварин, людей, транспортні засоби або інші можливі переносники пилку, які потрапляють на поле для вирощування або перебувають у достатній близькості до жіночих рослин, щоб випадково перенести пилок.
Існують перешкоди для успішного здійснення ізоляції виробничих ділянок, уникнення випадків небажаного запилення та надання чоловічої стерильності. Забезпечення ділянки землі, яка є відокремленою достатньо великою відстанню від інших рослин одного виду, є важким і іноді недосяжним. Таким чином, доволі часто трапляються ситуації, коли поле є незахищеним від небажаного пилку, через що забруднюється певний відсоток насіння, вирощуваного на полі. Способи чоловічої стерильності включають генетичну стерильність, фізичне або механічне видалення чоловічої частини репродуктивної ділянки рослин, які передбачено використовувати як жіноче джерело, або хімічний гаметоцид, який знищує чоловічі гамети. Фізичні та механічні способи є дуже дорогими, а хімічні гаметоциди є дорогими і/або не дуже ефективними. Генетичну чоловічу стерильність у формі цитоплазматичної чоловічої стерильності широко застосовують для деяких культур, таких, як канола та соняшник, але її застосування є обмеженим для інших культур, таких, як кукурудза та рис, через те, що не вся зародкова плазма є сумісною (ВесКеїй, 9.В. (1971) Стор 5сі. 11: 724-727; Виміск, О.М. (1965)
Адуапсез іп Сепеїйсв 13: 1-56). Способи ядерної генетичної чоловічої стерильності здебільшого ще розробляються у галузі виробництва насіння, і лише кілька форм мають комерційне
Зо застосування, але вони застосовуються на незначній частці площ для гібридного виробництва.
Хоча генетичним способам чоловічої стерильності віддають перевагу перед фізичними / механічними та хімічними засобами, їх застосування все ж вимагає значних ресурсів, вони ускладнюють створення сукупності ознак та надходження продуктів на ринок у найкоротші терміни і іноді повинні проходити через складні глобальні регуляторні системи (для тих, які вимагають ГМО. За своєю природою всі способи надання чоловічої стерильності рослинам мають спільний знаменник, який полягає в тому, що вони потребують великих витрат та/або ресурсів, а також обмеження продуктів або строків продукування для належного виконання.
Кілька економічно важливих культур у даний час не можуть вирощуватись як гібриди (включаючи, крім інших, сою та пшеницю), оскільки не існує ефективного способу надання чоловічої стерильності, і/або види настільки активно самозапилюються, і пилок переміщується на такі короткі відстані, що навіть при чоловічій стерильності малоймовірним є успішне перехресне запилення, що в результаті призводить до зниження виходу перехресно запиленого гібридного насіння і робить виробництво гібридів економічно нездійсненним. Крім сої, пшениця є ще однією цінною культурою, успішність виробництва гібридного насіння якої на даний час є обмеженою. В цілому в насінництві активно дотримуються способів, які дозволяють здійснювати або поліпшувати виробництво гібридних культур переважної більшості культурних видів завдяки значному підвищенню врожайності та ефективності селекції, які забезпечуються системами гібридних культур.
Стосовно культур, для яких уже застосовують виробництво гібридів (наприклад, кукурудзи, соняшника), цей винахід повністю або частково усуває потребу або знижує залежність від усіх трьох витратних та залежних від ресурсів компонентів, які вже згадувалися: висаджування чоловічих рослин поблизу від жіночих, ізоляції та чоловічої стерильності. Один широко застосовуваний спосіб створення гібридних рослин кукурудзи полягає у висаджуванні чоловічих та жіночих батьківських рослин у безпосередній близькості одне до одного, причому кожна батьківська рослина має відповідну генетичну будову для створення оптимального гібридного насіння. Як обговорюватиметься детальніше далі, кожна рослина здатна вносити як чоловічі, так і жіночі гамети для продукування насіння. Відповідно, одна батьківська лінія має позначатись як така, що має відповідні властивості для застосування як чоловічого джерела, тоді як інші рослини мають позначатись як жіночі. Чоловічі рослини зазвичай вимагають 60 належної здатності до скидання пилку, тоді як жіночі рослини повинні мати достатню відкритість жіночих репродуктивних тканин, а також добру насінну продуктивність та інші бажані генетичні властивості. Згідно з широко практикованими способами, період скидання пилку з чоловічих рослин повинен припадати на період, у який жіноча рослина є найбільш фертильною. Чоловічі рослини зазвичай займають приблизно 30 95 поля, причому цей показник збільшується до більшого відсотка у випадках, коли чоловічі рослини неактивно скидають пилок, тоді як жіночі рослини займають приблизно 70 95 поля. Чоловічі рослини є присутніми лише для вироблення пилку для призначених жіночих рослин. Таким чином, земля, призначена для чоловічих рослин, є непродуктивною з точки зору показників виробництва насіння або продуктів харчування.
Чоловічі рослини також споживають цінні ресурси, деякі з яких включають наявні мінерали та вологу. Крім того, рослини, які позначаються як чоловічі, повинні бути стерилізовані стосовно їхніх чоловічих характеристик з метою запобігання самозапиленню або запиленню іншими призначеними жіночими рослинами на полі.
Як стане зрозуміло спеціалістові у даній області, описане авторами практичне втілення винаходу забезпечує різні переваги, залежно від характеру культури. Наприклад, деякі культури мають високий ступінь самозапилення через те, що пилок вивільнюється у межах квітки навіть до розкриття квітки. Такі культури у природі демонструють дуже високі показники самозапиленого насіння. Практичне втілення винаходу може знизити відсоток самозапилення, але через самозапилення, що трапляється до розкриття квітки, показник успішних перехресних запилень призначеним чоловічим пилком буде нижчим за показник у рослинах, які не мають самозапилення, яке відбувається у межах закритої квітки. Деякі культури не вимагають ізоляції на велику відстань для запобігання ауткросингу через характер культури та характеристики її пилку. У таких випадках практичне втілення даного винаходу не може впливати на будь-які вимоги щодо ізоляції, але все одно збільшить показник успішних перехресних запилень призначеним чоловічим пилком, а також зменшить самозапилення. Відповідно, залежно від вирощуваної культури, практичне втілення винаходу може повністю або частково усунути потребу або зменшити залежність від будь-якого одного, будь-яких двох або усіх трьох витратних та залежних від ресурсів компонентів, які вже згадувалися: висаджування чоловічих рослин поблизу від жіночих, ізоляції та чоловічої стерильності.
Крім того, часто буває важко знайти достатню ізоляцію від сторонніх рослин одного виду, які
Зо можуть спричинити небажане перехресне запилення порівняно з цільовим перехресним запиленням. Забезпечення такої ізоляції також може бути дорогим. Наприклад, при виробництві гібридного насіння кукурудзи звичною практикою є оточення кукурудзи іншими культурами, такими, як соя, для досягнення достатньої ізоляції. Як показано на Фігурі 2, типове поле 100 для виробництва гібридного насіння кукурудзи зазвичай оточують приблизно 201-метровим (660- футовим) посівом сої 102 з усіх сторін з метою досягнення ізоляції. Посів сої позначено злегка затіненим зовнішнім квадратом на Фігурі 2. Внутрішнє поле 104 для виробництва гібридного насіння має межу з 4-8 рядів чоловічих батьківських рослин 106 з усіх сторін, як показано чорним квадратом на Фігурі 2. Найближчу до середини частина поля для виробництва гібридного насіння засівають рядами чоловічих батьківських рослин переміжно з жіночими батьківськими рослинами. На Фігурі 2 її показано загальною схемою з 2 рядами чоловічих рослин між 4 рядами жіночих рослин. Ця схема не є обмежувальною - застосовують багато схем, наприклад, з чоловічими рядами, розташованими між жіночими рядами зі звичайним інтервалом. Рослинники застосовують багато схем висівання, залежно від характеристик чоловічих та жіночих батьківських рослин та інших чинників, які можуть бути присутніми в даному місці. На Фігурі 2 показано поле, яке включає приблизно 35 95 чоловічих батьківських рослин і 65 95 жіночих батьківських рослин. На базі поля приблизно 610 метрів (2000 футів) завдовжки з шириною 800 рядів схема з Фігури 2 в результаті має площу приблизно 37 гектарів (92 акрів) поля для виробництва насіння, оточеного 65 гектарами (161 акрами) поля для вирощування сої, яке діє як ізоляція. Це вимагає значної площі землі для відносно малої ділянки під виробництво насіння. В інших прикладах полів для виробництва гібридного насіння можуть застосовуватися різні комбінації чоловічих та жіночих батьківських рослин, і вибір застосовуваної схеми часто залежить від характеристик батьківських рослин.
Практичне втілення цієї процедури у виробничому або комерційному масштабі є дорогим і часто недостатнім для забезпечення потрібної генетичної чистоти. Генетична чистота є мірою чистоти насіння. Якщо йдеться про гібридне насіння, генетична чистота є мірою насіння, яке має спрямоване генетичне схрещування між чоловічими та жіночими батьківськими рослинами і зазвичай виражається у відсотках. Насіння, одержане в результаті самозапилення (селфи) або запилення не передбаченим для цього пилком (ауткроси) вважається забруднювачем і на є гібридним насінням. Гібридне насіння кукурудзи зазвичай має 95 95 генетичну чистоту (тобто, 60 95 95 гібридного насіння), щоб продаватись як сертифіковане гібридне насіння. Сертифікація насіння у США являє собою охоплюючу чотири покоління програму, відповідальність за яку покладається на кожен окремий штат, і в кожному штаті існує агентство, призначене для сертифікації насіння на основі закону про насіння, який діє в цьому конкретному штаті. Чотири покоління представляють селекційне насіння, насінний фонд, зареєстроване насіння та сертифіковане насіння. Сертифіковане насіння одержують з насінного фонду або зареєстрованого насіння і воно є кінцевим продуктом охоплюючої чотири покоління програми сертифікації насіння. Хоча в кожному штаті діє власний закон про насіння, вимоги щодо 95 95 генетичної чистоти є спільними для всіх штатів. Навіть за дотримання рекомендованої ізоляційної відстані небажаний пилок зазвичай забруднює поле через перенесення пилку з інших розташованих поблизу полів вітром, комахами, та через інші природні чинники.
Серед способів викликання чоловічої стерильності у жіночих батьківських рослинах кукурудзи видалення волотей застосовують у більшості способів виробництва насіння у світі, і воно є досить дорогим через необхідність у ручній праці та/або дорогому обладнанні для видалення султанів з жіночих рослин. З часу широкого запровадження гібридів кукурудзи у 1930-х роках (Сгом/, У. (1998) Сепеїіс5 148: 923-928) виробництво насіння здебільшого відбувається у дуже подібний спосіб з застосуванням засівання ділянки з виробництва насіння з ізоляцією чоловічих рослин від жіночих та видалення волотей на жіночих рядах. Описаний авторами винахід має економічне значення, яке полягає в тому, що він може знизити собівартість проданих товарів (СО05) для процесу виробництва насіння. По-перше, винахід дозволяє заощадити гроші, пов'язані з витратами на видалення волотей. Винахід може дозволяти видалення волотей в середньому на 50905 інтенсивності, яку на даний час застосовують. Якщо за поточну вартість видалення волотей взяти 5350/А (Огаїї Епмігоптепіаї
А55еззтепі (опіїпеЇ, 2010. Ріопеег Ні-Вгєед Іпіегпайопаї, пс. Зеей Ргодисіюп Тесппоіоду (5РТ)
Ргосе55 ЮОР-32138-1 Сот |знайдено 2016-06-19З. Знайдено у мережі Інтернет: «ЦМВ: пере: /Лумлм.арпіз. изаа.дом/Ьг5/арпізаос5/08 33801р Геа.раг») та приблизно один мільйон акрів виробництва гібридного насіння лише у США (Уебег єї аї!., 2009. доштаї ої Адгопоту апа Стор
Зсіепсе 193: 79-92), даний винахід мав би виражену у зниженні витрат на видалення волотей щорічну цінність для насінництва у 5175 мільйонів (5350/акр х 50 95 стандарт х 1 мільйон акрів).
Крім того, додаткова цінність може бути досягнута шляхом зменшення відстані ізоляції та
Зо зниження кількості чоловічих рослин, які вирощуються на полі для виробництва насіння.
Генетичні способи чоловічої стерильності є дешевшими за видалення волотей, але все ж потребують суттєвих витрат у насінництві для розробки жіночих ліній з правильними генами/цитоплазмою з метою отримання дозволу від урядового регуляторного органу на використання генів, якщо вони вважаються ГМО, та впровадження продуктів з невеликою затримкою через графік процесу розробки. З цих причин генетичну чоловічу стерильність використовують у меншості від загальної кількості гібридних одиниць кукурудзи, які виробляються у США. Подібним чином викликання хімічної чоловічої стерильності застосовують у кількох культурах, і воно вважається дорогим, відносно неефективним і не має широкого застосування.
Відповідно, у галузі існує потреба у винаході, який би зменшував вплив вищезгаданих недоліків або повністю їх усував. Такий винахід має знизити або повністю усунути потребу у вирощуванні чоловічих батьківських рослин у безпосередній близькості від жіночих батьківських рослин або зменшити кількість чоловічих батьківських рослин, яка вимагається. Крім того, винахід має усунути або суттєво зменшити потребу в засіванні поля для виробництва насіння ізольовано від інших сторонніх рослин одного виду через більш контрольовані засоби процедур запилення. Подібним чином винахід має забезпечувати можливість скорочення відстаней ізоляції. Крім того, винахід має знизити або усунути вимогу застосування певної форми чоловічої стерильності у призначених жіночих батьківських рослинах з метою уникнення самозапилення, таким чином, значною мірою зменшуючи або повністю усуваючи трудомісткий процес видалення волотей або застосування інших способів забезпечення чоловічої стерильності.
Крім того, для культур, які не можуть вирощуватись як гібриди або важко піддаються гібридизації через проблеми морфологічної структури або поточну практику селекції, даний винахід може забезпечувати можливість виробництва гібридного насіння, причому виробництва у комерційних масштабах, з витратами, які роблять виробництво гібридів економічно обгрунтованим вибором для насінництва. Зусилля з гібридизації пшениці тривають понад 80 років з незначними успіхами у виробництві насіння з точки зору економічності, незважаючи на потенціал для збільшення врожайності від гетерозису пшениці, що становить понад 20 95 (Ріскей, А.А. (1993) Аду. Ріапі Вгеєа., Зиррі. у. Ріапі Вгеєад. 15: 1-259). Система, яка забезпечує 60 економічне виробництво гібридного насіння, така, як в описаному авторами винаході, мала б величезну цінність. З врахуванням скромного підвищення врожайності у 10 956 для гібридної пшениці порівняно з сортовою пшеницею і з врахуванням того, що одна третина площ під пшеницю має бути відведена під гібриди, річна цінність має становити 54,3 мільярда у всесвітньому масштабі для повного ланцюга нарощування вартості. Ці дані розраховано на основі глобального виробництва пшениці за 3014 р., яке становило 729ММ метричних тонн (Продовольча й сільськогосподарська організація при ООН (ГАОБЗТАТ)), та товарної ціни на пшеницю 5180,32 за метричну тонну (ціна пшениці на 13 червня 2016 р. (онлайн, знайдено 2016-06-13) Знайдено в мережі Інтернет: « ОК! : пИрв /Лумли.атв.ибзаа.дом/таКеї-пем/в/імевіоск- дгаіп-та!Кеї-пемув-рибіїсайопе») (Розрахунок: Ф5180,32/МТ х 729ММ МТ х 1095 підвищення врожайності х 33 95 запровадження гібриду). Ця сумарна величина є заниженою, оскільки вимоги у галузі насінництва є такими, щоб потенційний глобальний приріст вартості лише через продаж насіння при приблизно 33 95 запровадженні гібридної пшениці становив приблизно 53 мільярдів щороку (Зупдепіа Іпмезіог Оау 2015 Ргезепіайоп Ц(опіїпе|, стор. 20, | найдено 2016-06- 191. Знайдено в мережі Інтернет: « ВІ: пЕруЛлимлид вупдепіа.сот/-/тедіа/НІез/5/5упдепіа/ємепів-апа-ргезепіаййоп5/ріепагу-ргезепіайоп- гтадау2г015-гізп-таїіагКкеу.ра)». Однак цифри у всесвітньому масштабі є значно більшими.
КОРОТКИЙ ОПИС ФІГУР
Фігура 1: ця фігура показує збільшення середньої врожайності у бушелях на акр сортів кукурудзи у США з 1866 по 2011 рр. Джерело: розширений веб-сайт Університету штату Міссурі.
Фігура 2: ця фігура представляє вид згори типового кукурудзяного поля для виробництва гібридного насіння. Зовнішній затінений світлим квадрат являє собою ізоляційну межу, як правило, засіяну соєю. Внутрішній чорний квадрат представляє чоловічі батьківські рослини, і внутрішнє поле являє собою переміжне розташування рядів чоловічих та жіночих батьківських рослин.
КОРОТКИЙ ОПИС ВИНАХОДУ
Забезпечується спосіб виробництва насіння, згідно з яким генетична чистота одержаного в результаті насіння поліпшується шляхом зниження забруднення, який включає вирощування призначеної жіночої батьківської рослини, яка включає як жіночі, так і чоловічі компоненти; навмисне запилення, одноразово або кількаразово, вищезгаданої призначеної жіночої
Зо батьківської рослини пилком призначеної чоловічої рослини, коли вищезгадані чоловічі компоненти вищезгаданої призначеної жіночої батьківської рослини не вивільнюють життєздатний пилок, і коли інші біологічно сумісні джерела пилку також не вивільнюють життєздатний пилок; вирощування призначеної жіночої рослини до зрілості; та збирання насіння, виробленого вищезгаданою призначеною жіночою рослиною. Крім того, спосіб включає зменшення або усунення потреби в одній або кількох з таких умов: чоловіча стерильність вищезгаданої призначеної жіночої рослини; фізична та/або часова ізоляція вищезгаданої призначеної жіночої рослини від будь-яких біологічно сумісних джерел пилку; та вирощування чоловічих рослин-запилювачів поблизу від вищезгаданої призначеної жіночої рослини.
Ще один варіант втілення винаходу включає застосування свіжого або консервованого призначеного пилку чоловічих рослин. Пилок може бути зібраним з одного або декількох полів, кліматичної камери, теплиці, оранжереї, тіньового будинку, аркової теплиці, установки для вертикального вирощування або гідропонної установки. Консервований пилок може зберігатися будь-якими засобами, які дозволяють зберігати його життєздатність, включаючи, крім інших, різні форми охолодження або заморожування, включаючи, крім інших, охолодження, кріоконсервацію, висушування заморожуванням або зберігання у рідкому азоті. Крім того, пилок, свіжий або консервований, може бути зібраний з джерела зі зміненим циркадним ритмом, джерела з нормальним циркадним цвітінням, але в якому розвиток вищезгаданих чоловічих компонентів вищезгаданих призначених жіночих батьківських рослин є затриманим, або джерела з нормальним циркадним цвітінням, у якому чоловічі компоненти призначених жіночих батьківських рослин можуть скидати пилок без затримки. Пилок, свіжий або консервований, може бути зібраний з одного або кількох генетичних джерел і може бути скомбінований з пилком з інших генетичних джерел перед застосуванням.
У деяких варіантах втілення пилок чоловічих рослин більш, ніж одноразово наносять на ту саму призначену жіночу рослину. Варіанти втілення винаходу включають нанесення пилку призначених чоловічих рослин тоді, коли призначена жіноча батьківська рослина вперше стає сприйнятливою до вищезгаданого пилку. Інший варіант втілення включає застосування обробки для затримки дозрівання чоловічих компонентів жіночої батьківської рослини.
Спосіб може бути застосований до широкого кола рослин, включаючи, крім інших, кукурудзу, сою, пшеницю, рис, соняшник, канолу, сорго, бавовну, ячмінь, просо африканське та люцерну. 60 Забезпечується спосіб виробництва насіння будь-якого виду рослин, причому спосіб включає умисне нанесення призначеного чоловічого пилку на призначену жіночу рослину, причому призначена батьківська жіноча рослина перебуває у стані, коли жіночі компоненти є готовими до приймання пилку, але чоловічі компоненти не вивільнюють пилок. Крім того, призначена жіноча батьківська рослина не обов'язково має включати чоловічу стерильність і не обов'язково має бути ізольована від джерел небажаного біологічно сумісного пилку.
Нанесення призначеного чоловічого пилку здійснюють автоматизованими засобами, механічними засобами, ручними засобами, пневматичними засобами, з застосуванням позитивного тиску, негативного тиску, напівавтоматичними засобами або з застосуванням їх комбінацій. Крім того, призначене джерело чоловічого пилку може бути взяте з попередньо законсервованого або щойно зібраного пилку з чоловічого вихідного матеріалу.
ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ВИНАХОДУ
Далі представлено детальний опис втілення технології та способів, які забезпечують поліпшене виробництво гібридного насіння. Такі технологія та способи можуть застосовуватися для створення гібридного насіння з будь-яких рослин. Для полегшення обговорення та розуміння представлений нижче детальний опис часто стосується винаходу для застосування на кукурудзі. Слід зазначити, що технологія та способи можуть застосовуватися з будь-якими рослинами, що розмножуються насінням, і кукурудза або інші конкретно зазначені рослини обговорюються лише з ілюстративною метою, і обсяг винаходу ними не обмежується. Подібним чином технологія також може бути застосована для зниження забруднення та підвищення генетичної чистоти у виробництві батьківських рослин та/або виробництві насіння в цілому.
Забруднення може бути знижене на будь-який відсоток, включаючи 5 95, 10 90, 15 У, 20 Ов, 25 9,
ЗО 9, 35 9о, 40 95, 45 96, 50 9о, 55 Зо, 60 96, 65 9о, 70 Зо, 75 9Уо, 80 9о, 85 Уо, 90 9, 95 9о, 100 90 або будь-який інший відсоток. В оптимальних варіантах втілення забруднення може бути знижене принаймні на 30 95, наприклад, на 30 95 або більше, 40 95 або більше, або 50 95 або більше.
Насіння, включаючи гібридне насіння, виробляють для багатьох різних цілей. По-перше, насіння виробляють для різних дослідницьких цілей для оцінки значення нових генетичних комбінацій. Компанії з виробництва насіння витрачають мільярди доларів на дослідження з метою розробки поліпшеної генетики рослин. Ще однією метою виробництва гібридного насіння є комерційний продаж такого насіння виробникам сільськогосподарської продукції, наприклад,
Зо фермерам. Крім того, насіння виробляють для створення батьківського насіння, яке застосовують для вирощування батьківських рослин на полі для виробництва гібридного насіння. Цей винахід може застосовуватися для виробництва будь-якого гібридного або негібридного насіння, яке виробляють з будь-якою метою. Незалежно від кінцевого застосування насіння виробництво гібридного насіння залежить від відповідного чоловічого пилку, який запліднює відповідну жіночу рослину. Поліпшений спосіб виробництва гібридного насіння включає збирання, зберігання та доставлення пилку з чоловічих батьківських рослин до жіночих батьківських рослин. Деякі способи збирання пилку є відомими спеціалістам у даній галузі. Наприклад, у Патенті США 4,922,651 розкривається пристрій для здійснення або вдосконалення запилення рослин.
Крім того, деякі способи доставлення пилку, такі, як описаний у Патенті США 4,922,651, є відомими спеціалістам у даній галузі. Крім того, відомими є різні способи зберігання пилку.
Наприклад, у Патенті США 5,596,838, який стосується способу та засобу підготування пилку до кріогенного зберігання, зазначається, що пилок може зберігатися протягом періодів у кілька місяців і залишатися життєздатним. Хоча деякі способи доставлення пилку є відомими, ці способи не вказують, не пропонують і не мотивують користувача навмисно доставляти пилок таким чином, щоб усувалася потреба в ізоляції та/або чоловічій стерильності, яка завжди вимагається згідно з існуючим рівнем техніки для підтримки застосування у великомасштабних польових дослідженнях або виробництві комерційного гібридного насіння. Результатом здійснення даного винаходу є запилення, яке відбувається за межами активного періоду, в який
БО рослини може бути піддана самозапиленню і/або зазнати небажаного запилення, а отже, не вимагає застосування чоловічої стерильності або ізоляції, хоча і те, й інше може бути застосоване без відхилення від обсягу винаходу. Крім того, у деяких рослин, таких, як пшениця, чоловічий пилок не переміщується на достатню відстань для ефективного виробництва гібридів (І оигеїго, І. єї а). (2007) ЕирНуїїса 156: 25-37; опа, 5. єї а). (2016) Рі о5 ОМЕ 11(3): е0151373. доі:10.1371/Лоцтаї. ропе.0151373). Даний винахід розв'язує цю існуючу в галузі проблему через покладання на умисне запилення, при якому пилок ефективно доставляється до жіночої батьківської рослини.
Як обговорювалося вище, даний винахід може застосовуватися до загальної практики висівання жіночого батьківського насіння, яке проростатиме й ставатиме насінними рослинами, бо які приноситимуть гібридне насіння яке зрештою продаватиметься фермерам або іншим клієнтам, або для виробництва насіння, призначеного для застосування у дослідницьких програмах. Однак замість висівання насіння чоловічої батьківської рослини у безпосередній близькості від жіночих рослин, як це практикується нині, даний винахід забезпечує вдосконалену альтернативу через застосування умисного нанесення чоловічого пилку на жіночі рослини у конкретний час. Застосування терміну "умисне" стосовно нанесення пилку означає конкретне нанесення пилку у спосіб, який не включає природне запилення через вітер, активність комах або інші природні умови. Умисно нанесеним пилком є пилок, який було нанесено на рослину в результаті умисних дій з боку людини, її рішення або втручання, і може бути нанесений вручну або іншими засобами. Одним з прикладів умисного нанесення пилку є "приписане" нанесення пилку, яке є застосуванням пилку для забезпечення конкретної потреби або умови у полі Хоча оптимальним вважається конкретний час, як детально обговорюватиметься нижче, один аспект винаходу стосується переваги запилення у полі у будь-який час доби. В усіх аспектах винаходу пилок може бути одержаний з одного або кількох генетичних джерел.
Придбання чоловічого пилку (іноді зазначається, як "пилокМ"|, який вимагається для одержання гібридного насіння, є можливим через банк пилку. Банк пилку є джерелом пилку, що зберігається, який було зібрано з одного або кількох джерел пилку і який зберігається таким чином, щоб пилок зберігав свою життєздатність. Рослини, які застосовують як джерело пилку для такого банку пилку, можуть бути вирощеними й зібраними у будь-яких умовах, включаючи, крім інших, поле, кліматичну камеру, теплицю, оранжерею, аркову теплицю, установку для вертикального вирощування або гідропонну установку. Пилок з банку пилку може надходити з джерел різними шляхами. Наприклад, в одному варіанті втілення свіжий пилок може бути зібраний з чоловічих рослин, вирощених у контрольованому середовищі, в якому циркадний ритм на 2-8 годин випереджає природний ріст жіночих рослин у полі. Цей спосіб детальніше описується нижче. В іншому варіанті втілення пилок, який зберігається у банку, може бути консервованим пилком, який було зібрано за кілька днів, тижнів, місяців або років до його кінцевого вилучення з банку з метою запилення. Консервований пилок може зберігатися будь- якими засобами, які дозволяють зберігати його життєздатність, включаючи, крім інших, різні форми охолодження або заморожування включаючи, крім інших, охолодження, кріоконсервацію,
Зо висушування заморожуванням або зберігання у рідкому азоті.
В одному або кількох варіантах втілення пилок може бути зібраний з пилякового блока.
Пиляковий блок забезпечує оптимальні умови росту для репродуктивних тканин чоловічої рослини будь-якого виду або сорту. Тканини (наприклад, султани кукурудзи) зрізають з рослин, які ростуть у стандартних умовах на свіжому повітрі, наприклад, у полі, або з тих, які ростуть у регульованих умовах, наприклад, у теплиці або кліматичній камері. Тканини в оптимальному варіанті відрізають перед тим, як рослина починає скидати пилок, і поміщують у пиляковий блок. Потім тканину культивують у живильному середовищі, що забезпечує можливість подальшого росту. Принаймні один із чинників, до яких належать спеціальне освітлення, температура та/або вологість, циклічно застосовують у пиляковому блоці, що забезпечує можливість безперервного росту тканини. Ріст може модулюватися для прискорення або уповільнення швидкості росту, а отже, модулювання тривалості доступності пилку. Це дозволяє забезпечувати можливість отримання пилку для запилення за потребою, яке можна здійснювати у будь-який час дня або ночі. Це може стати у пригоді для забезпечення можливості запилення у кількох корисних і цінних процесах, пов'язаних з виробництвом насіння та зерна. Це також забезпечує концентровані джерела пилку для консервації. Будь-який пилок, зібраний з пилякового блока й законсервований, може використовуватись у такий самий спосіб, як ії щойно зібраний пилок, але через тривалий час після загибелі свіжого пилку, який не було піддано консервації. (В.І. Сстеубзоп (1994) Маїге іпПогезсепсе сиПиге. р. 712-714. Іп: М. Егевіїїпод, М.
Маїрої (єдз), Те Маїге Напаброок; бргіпдег-Мепаад, Мем/ МогКк; 9.В. Зспорег, В.). Іатбег, В.Ї.
Мавіїаз, апа М.Е. У/езідаїе (1987) Ріапі Ттасігв сопігоїїпд 5еєй 5еї іп таїі2е. ТНе іпйнепсе ої в5іїк, роїІеп, апа єаг-Ієапй маїег віатз5 апа їа55еї Нпеаї ігеаїгтепі аї роїпайоп, Ріапі РНуїої. 83: 121-125).
Доставлення пилкумМм, яке може здійснюватися механічними засобами, з застосуванням позитивного тиску, негативного тиску, пневматичними засобами або іншим чином, відбувається відразу після того, як жіночі рослини набувають сприйнятливості до пилку, що завжди відбувається до того, як пилок призначених жіночих батьківських рослин (який іноді зазначається, як пилок"| набуває життєздатності у будь-який зазначений день, таким чином, забезпечуючи часове вікно, протягом якого може відбутись успішне перехресне запилення всіх сприйнятливих жіночих рослин. Іншими словами, жіночий компонент рослини є відкритим для приймання пилку від чоловічого до того, як чоловічий компонент тієї самої рослини фактично 60 стає готовим до продукування пилку. У кукурудзи жіночі рослини є сприйнятливими до пилку до формування приймочок і протягом багатьох днів після появи 3-під листових обгорток. Крім того, у кукурудзи існує дві можливості: пилок може скидатися перед появою приймочок (протандрія), або поява приймочок може відбутися до скидання пилку (протогінія). У будь-якому разі, щойно приймочки набувають сприйнятливості, вони можуть приймати пилок до скидання пилку у певний день. Цей винахід може бути застосований до обох ситуацій. Крім того, у деяких прикладах приймочки є сприйнятливими до пилку протягом усього дня приблизно сім днів поспіль. Відповідно, пилок може бути умисно нанесений будь-яку кількість разів, включаючи, крім інших, раз на день, двічі на день або у безперервному режимі. Без застосування чоловічої стерильності пилок" зазвичай починає скидатись у середні ранкові години і продовжує скидатися до пізнього ранку або раннього полудня, після чого весь пилок! знаходить життєздатний жіночий орган і утворює зародки, забезпечуючи успішне самозапилення, або гине протягом 60 хвилин або менше, якщо не потрапляє на життєздатний жіночий орган (І ипа У. єї аІ. (2001) Стор 5сі. 41(5): 1551-1557). Таким чином, жіноча рослина кукурудзи має щоденне часове вікно, протягом якого чоловічий пилок може доставлятися, і протягом якого пилок! не скидається. Це вікно повторюється протягом кількох днів. Оскільки даний винахід дозволяє перехресно запилювати майже всі з життєздатних жіночих рослин протягом часового вікна, під час якого пилок" не скидається або є нежиттєздатним, чоловіча стерильність не вимагається для уникнення самозапиленого насіння.
Відповідно, один аспект винаходу стосується регулювання часу доставлення пилку до жіночих батьківських рослин. В усіх культур існує щоденний цикл під час вікна для запилення (часу, протягом якого жіноча рослина є сприйнятливою до пилку, і протягом якого може відбутись успішне запилення), коли жіночі рослини визрівають і ростуть відносно безперервно, тоді як чоловічі рослини мають чіткий цикл, коли пилок стає життєздатним і скидається або вивільнюється з пиляків, з раннього ранку і до пізнього ранку або раннього полудня. У деяких випадках пилок" може стати життєздатним до набуття жіночими рослинами фертильності, але завжди є перший ранок, після якого життєздатні жіночі рослини стають фертильними до того, як життєздатний пилок" починає скидатись у цей день. Таким чином, пилок", який міг бути скинутий попереднього дня, вже давно загинув і став нежиттєздатним ще до того, як жіночі рослини набули життєздатності наступного ранку. Таким чином, години від раннього ранку до середини
Зо ранку є ідеальними для нанесення пилку для вдалого перехресного запилення всіх життєздатних жіночих рослин безпосередньо перед тим, як пилок" починає скидатися, хоча можливе й нанесення пилку за кілька днів до того, як пилок" починає скидатися, або кілька разів на день або у безперервному режимі для збільшення ймовірності успішного створення чистого гібридного насіння. В одному прикладі пилок може доставлятись о 6:00 ранку. Однак
З5 доставлення пилку може відбуватись у будь-який час дня, що забезпечує велику перевагу перед традиційними способами. Таким чином, коли пилок" починає скидатися, всі життєздатні жіночі рослини вже будуть запилені вибраним джерелом пилку, і пилок" гине через короткий час, не знайшовши життєздатних жіночих рослин, що дозволяє уникати самозапилення жіночих рослин, які потребували певної форми чоловічої стерильності у попередніх гібридних системах.
Різні види пилку мають різну тривалість життя, на що також можуть впливати умови середовища (Паїпі, А. 5 0. Ріптаде (2000) Ріапі Зузієтісв апа Емоїшіоп 222 (1): 113-132). Висока вологість і знижена температура можуть подовжувати довговічність пилку. Наприклад, для рису (Огуга заїїма) було виявлено, що тривалість життя пилку складає лише 4 хвилини (Кода еї аї. (1971) Суюіодіа 36: 104-110), або менше, ніж через 20 хвилин 50 95 пилку гине (Кпаїшт, 5. апа
Т.У. Ріомжеге (1995) 9. Ехр. Вої. 46: 151-154). Натомість було продемонстровано, що пилок вирощуваного на полі редису (Нарпапих 5аїїма5) має 5-денну тривалість життя (5іааідчі, В.А. (1983) Асіа Вої. Іпа. 11: 150-154).
Таким чином, згідно з цим винаходом, вигідно використовується той факт, що відразу після виникнення сприйнятливості жіночих рослин до пилку жіночі компоненти рослин зазвичай є сприйнятливими до пилку до скидання пилку у певний день, навіть у випадках, коли пилок взагалі скидається до того, як жіноча рослина стає сприйнятливою до пилку. У більшості, якщо не у всіх рослин це відбувається у добовому ритмі, наприклад, як у кукурудзи, у якої жіночі компоненти є сприйнятливими до пилку, а чоловічі компоненти не є готовими, принаймні доки не висохне щоденна роса, що у деяких прикладах може відбуватись о 10:00 або навіть о 13:00 у хмарний або дощовий день. Крім того, у деякі дні з поганою погодою або дощем чоловічі компоненти можуть страждати від сильної затримки розвитку або можуть фактично не скинути пилок. У багатьох культур, таких, як соя, жіночі компоненти можуть на день випереджати за розвитком чоловічі компоненти. Часто жіноча рослина випереджає чоловічу в цілому ії на щоденній основі. Відповідно, запилення, насамперед, вранці часто веде до запилення бо потрібним пилком. Крім того, можливість запилення саме в той час, коли жіноча рослина вперше стає сприйнятливою незалежно від часу доби є величезним прогресом відносно поточної практики.
Через доставлення пилку в належний час і протягом відповідного періоду вікна фертильності рослини може бути досягнута достатня чистота без застосування будь-якої форми чоловічої стерильності у жіночих рослинах. Вперше забезпечується можливість комерційного виробництва гібридного насіння у будь-якій культурі без застосування певної форми чоловічої стерильності. Таким чином, у цьому полягає аспект новизни даного винаходу.
Крім того, оскільки кілька культур, таких, як соя, не мають форми чоловічої стерильності, яка є економічно обгрунтованою, цей винахід забезпечує можливість виробництва гібридного насіння у видах, у яких це було або неможливим (наприклад, сої), або було пов'язане з труднощами (наприклад, пшениці). Так само цей винахід вперше забезпечує можливість ефективного виробництва гібридного насіння без застосування ізоляції, фізичної або часової, від небажаних біологічно сумісних джерел (пилкуУ). Таким чином, коли пилок" починає скидатися, всі життєздатні цільові жіночі рослини вже є запиленими вибраним джерелом пилку, і пилок" гине через короткий період часу (1-4 години), залежно від виду та умов середовища (і па У. еї аї. (2001) Стор 5сі. 41(5): 1551-1557; еїапієу, Н.С. 8 Ііп5Кепе, Н.Р. (1974) Роїеп: Віоіоду,
Віоспетівігу, Мападетепі. Зргіпдег-Мепад, НеїдеІрега.; Зпімаппа, К.В. (2003) РоПеп Віоіоду апа
ВіоїесппоІоду. Зсієпсе Рибіїзпегв, Іпс.), не знайшовши життєздатних цільових жіночих рослин, що дозволяє уникнути перехресного забруднюючого запилення жіночих, для чого у попередніх гіоридних системах вимагалася певна форма ізоляції.
Здатність до доставлення життєздатного пилку на вимогу для здійснення вчасного запилення сприйнятливих приймочок дозволяє уникати багатьох обмежень, характерних для виробництва гібридного насіння та зерна у масштабі поля. Зокрема, приписане застосування винаходу дозволяє подолати низький рівень продукування пилку, усунути недостатню репродуктивну синхронність між чоловічими та жіночими квітками і знизити великі витрати на фізичну ізоляцію при виробництві гібридного насіння.
Варіанти втілення винаходу включають низку варіантів удосконалення традиційних способів ізоляції. Як обговорювалося вище, традиційні способи ізоляції можуть включати фізичну ізоляцію. Ця низка варіантів, яка стосується фізичної ізоляції, може включати повне усунення ізоляції від пилкуУ, а також зменшення відстаней ізоляції, які вимагаються для зменшення забруднюючого пилку". Стандартна відстань, яку застосовують у США у галузі виробництва гібридного насіння для ізоляції поля для виробництва гібридного насіння, яка містить чоловічі та жіночі батьківські лінії, від інших плантацій кукурудзи становить 201 метр (660 футів) або більше (Юма 5еєй Сепіїісайоп Ведшцігетепів Напароок, Ісула Стор Ітргометепі Азвзосіайоп, 2009). Хоча відстань може бути різною, залежно від штату, ця відстань зазвичай є суттєвою для запобігання перенесенню пилку вітром, а також запиленню комахами. Завдяки застосуванню технологій описаного авторами винаходу, у комбінації з необов'язковим зменшенням або усуненням ізоляційної відстані між батьківськими виробниками гібридного насіння, може забезпечуватися континуум неухильного поліпшення генетичної чистоти. Наприклад, поєднання способів запилення згідно з даним винаходом зі зменшенням або усуненням ізоляційних відстаней в результаті має забезпечити поліпшений рівень генетичної чистоти одержаного гібридного насіння. Ізоляційна відстань може бути зменшена з 201 метра до 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5 або 1 метра, або ж ізоляційна відстань може бути повністю усунута, таким чином, щоб гібридна батьківська рослина могла вирощуватися безпосередньо поруч з іншою кукурудзою, яка не є передбаченою батьківською рослиною для схрещування. Оскільки ізоляційна відстань зменшується, збільшується можливість зниження чистоти, але, завдяки ефективності описаних авторами технологій запилення, досягнутий рівень чистоти все одно може відповідати необхідному стандартові для виробництва та продажу гібридного насіння. Традиційна вимога фізичної ізоляції від випадкових джерел пилку значною мірою збільшує витрати на виробництво гібридного насіння. Пряме нанесення пилку згідно з винаходом на сприйнятливі приймочки у дозах, достатніх для забезпечення високого рівня запліднення, до скидання пилку за місцем дозволяє позбутися необхідності у здійсненні ізоляції насінного поля.
Крім фізичної ізоляції, часова ізоляція є технологією, яка може застосовуватися для ізоляції жіночих рослин від забруднюючого пилку". Часова ізоляція відбувається тоді, коли жіночі та небажані чоловічі рослини вирощуються в різні часи, таким чином, щоб жіночі приймочки та пилокУ існували у різні часи. В одному необмежувальному прикладі жіночі та чоловічі рослини можуть вирощуватися з місячним інтервалом. Таку технологію найчастіше застосовують у тропічних та субтропічних кліматичних умовах. Варіанти втілення винаходу включають низку бо варіантів уникнення також часової ізоляції. Низка варіантів, які стосуються часової ізоляції,
можуть включати повне усунення ізоляції від пилкуУ, а також скорочення часу ізоляції або зменшення кількості що вимагається для зменшення забруднюючого пилкуУ. Завдяки ефективності описаних авторами способів запилення, досягнутий рівень чистоти все одно може відповідати необхідному стандартові для виробництва та продажу гібридного насіння.
Близька синхронізація між цвітінням чоловічих та жіночих рослин і мінімальна густина пилку на відкриту приймочку є фундаментальними вимогами для високого рівня виробництва насіння та генетичної чистоти. Зібраний раніше й законсервований пилок або свіжий пилок наносять на сприйнятливі приймочки протягом періоду від семи до десяти днів, забезпечуючи зав'язування насіння в умовах зниженої життєздатності пилку, затримки викидання приймочок відносно скидання пилку або слабкого "суміщення" між чоловічими та жіночими інбредними рослинами. В агрономічній галузі "суміщення" (піск) є терміном, який застосовують у виробництві гібридного насіння і який стосується синхронності чоловічих та жіночих типів квіток (тобто, пік скидання пилку чоловічими квітками збігається з піком появи приймочок у жіночих), які розвиваються в ідеальний час, таким чином, що гранули пилку здійснюють успішне запилення, що в результаті забезпечує запліднення. Для виробників насіння ідеальне "суміщення" відбувається тоді, коли 50 95 чоловічої популяції починає скидати пилок у той самий день, коли 50 9о жіночої популяції починає викидати приймочки.
Подібний континуум поліпшення чистоти діє, якщо технології запилення згідно з даним винаходом застосовуються паралельно зі зменшенням кількості видалених волотей у полі.
Стандартна практика видалення волотей вимагає, щоб не більше 1 95 жіночих султанів могли скидати пилок (уза беей Сепіїїсайоп ВРедшцігетепіз НапароокК, Іжа Стор Ітргометепі
Авзосіаййоп, 2009). Для того, щоб це виконати, групі з видалення волотей доводиться проходити через усе поле 4-5 днів поспіль і з різним ступенем інтенсивності (швидкістю, з якою машини для видалення волотей рухаються через поле під час конкретного проходження). Завдяки застосуванню технологій описаного авторами винаходу, кількість проходжень для видалення волотей та/або їх інтенсивність може бути зменшена, що забезпечує можливість скидання понад 195 жіночих султанів зі збереженням можливості одержання прийнятної генетичної чистоти. Допустимий відсоток скидання може бути збільшений з 1 95, 2 905, З Зо, 4 90, 5 95 до 10 96, 20 96, ЗО Ус, 40 96, 50 95, 6095, 7095, 80 95, 90 95 або 10095. У разі 100 95 видалення
Зо волотей взагалі не вимагається.
Подібний континуум поліпшення чистоти діє, якщо технології запилення згідно з даним винаходом застосовуються паралельно зі зменшенням кількості чоловічих рослин, яка має вирощуватися з метою успішного запилення поля жіночих рослин для досягнення необхідного рівня генетичної чистоти. На типовому полі для виробництва гібридного насіння кукурудзи присутність чоловічих батьківських рослин становить від 20 95 до 40 95 всіх рослин у полі (Вазга,
А.5. (1999) Неїегозі5 апа Нургіа беєй Ргодисійп іп Адгопотіс Сторв, р. 48). Відсоток необхідних чоловічих батьківських рослин залежить від кількох чинників, включаючи очікувану силу та життєздатність, які має демонструвати пилок з чоловічих батьківських рослин, а також чинників, пов'язаних з конкретною земельною ділянкою та кліматом. Практичне здійснення винаходу має забезпечити можливість значного зменшення відсотка чоловічих рослин, які мають бути присутні у полі, або повного їх усунення. Наприклад, замість потреби у 4095 чоловічих батьківських рослин в умовах виробництва може використовуватися менший відсоток, наприклад, 35 95, ЗО 95, 2595, 2095, 15 95, 10 95, 5 906 або навіть 0 95 чоловічих батьківських рослин у полі. Приписане нанесення пилку згідно з винаходом має потенціал повного усунення чоловічого запилювача з насінного поля.
Крім того, подібний континуум поліпшення чистоти також може стосуватися культур, у яких одна або кілька рослин можуть самозапилюватися до цвітіння рослини і можуть приймати пилок з інших джерел. Одним необмежувальним прикладом таких культур може бути пшениця. Даний винахід може бути вигідним для таких культур. Наприклад, можуть застосовуватись обмежена чоловіча стерильність та/або ізоляція. Крім того, жіночі рослини можуть вирощуватися для раннього цвітіння або піддаватися механічному або фізичному впливові для викликання розкриття квіток. У деяких випадках пилок також може бути примусово поміщений у квітку.
Навіть у випадках, коли певне самозапилення через такі події є неминучим, належне гібридне запилення може відбуватись у рослинах, у яких квітки розкриваються до самозапилення. У такому разі поліпшується генетична чистота.
Гранули пилку є дрібними і можуть бути дуже ніжними. Їхній здатності до успішного запилення жіночих рослин можуть перешкоджати різні несприятливі умови середовища, а також можуть існувати спадкові властивості, які передаються рослиною, що продукує пилок.
Характеристики пилку (тобто, швидкість проростання, енергія росту зародкових трубочок) бо можуть бути зазначені, як сила пилку, тоді як здатність пилку до успішного вироблення життєздатного насіння може бути зазначена, як життєздатність пилку (Зпімаппа, КА еї аї. (1991)
ТНеог. Аррі. Сепеї. 81 (1): 38-42). Сила та життєздатність пилку значно відрізняються у різних видів та сортів рослин. У деяких випадках винахід може бути бажано здійснювати з використанням пилку, який зазвичай має слабку силу та/або життєздатність. За таких обставин, хоча практичне втілення винаходу за очікуваннями має підвищувати врожайність і поліпшувати чистоту, відсоткове поліпшення кожної з цих характеристик може бути низьким порівняно з застосуванням пилку з більшою силою або життєздатністю. Відповідно, існує континуум поліпшення як за чистотою, так і за врожайністю, яке може досягатися шляхом практичного здійснення даного винаходу, яке може залежати від широкого кола чинників, включаючи силу та життєздатність пилку. У разі, якщо поліпшення чистоти є незначними, можуть бути вжиті додаткові заходи з підвищення рівня чистоти, як описано в цьому документі нижче.
Як стане зрозуміло спеціалістові у даній області, вибір чоловічого пилку, який має застосовуватися при практичному втіленні винаходу, є суттєвими чинником можливої переваги, яка визнається через практичне здійснення винаходу. Сила та життєздатність пилку є чинниками, які слід враховувати, разом з різними ознаками та характеристиками, які передаються через пилок. Існують обставини, за яких застосування пилку з меншою силою або життєздатністю все одно є добрим вибором завдяки властивостям, які передаються до одержаного в результаті насіння. За таких обставин, якщо відомо, що пилок має меншу силу або життєздатність, в результаті слід очікувати помірнішого зменшення забруднення, так само, як ії меншого можливого підвищення врожайності. Такі рішення можуть прийматися сільгоспвиробником на основі конкретних характеристик культури, потрібного насіння, та умов, які переважають на очікуваний час запилення з огляду на навколишнє середовище та інші біотичні та/або абіотичні навантаження, які впливають на врожай. Відповідно, можливість вибору пилку під час запилення є ще одним значним чинником можливої переваги, яка визнається через практичне здійснення винаходу. Нижче у Таблиці 1 зазначаються вибрані потенційні переваги застосування винаходу.
Таблиця 1
Приклади переваг вибору пилку
Слабке продукування пилку Застосування свіжого або Більший потенціал чоловічою інбредною консервованого пилку, який застосування елітних рослиною, не придатною для | наносять на сприйнятливі чоловічих інбредних рослин виробництва гібридного приймочки на вимогу, таким у розробці гібридів насіння у масштабі поля чином, збільшуючи запилення
Низький рівень виробництва Застосування свіжого або Збільшення виробництва насіння на полях для консервованого пилку, який насіння елітними чоловічими виробництва батьківського наносять на сприйнятливі та жіночими інбредними насіння приймочки на вимогу, таким рослинами чином, збільшуючи запилення
Слабка репродуктивна Застосування свіжого або Підвищення продуктивності синхронність між чоловічими консервованого пилку, який насіння на акр, зниження та жіночими інбредними наносять на сприйнятливі самозапилення жіночих рослинами у виробництві приймочки на вимогу, таким інбредних рослин, зниження гібридного насіння, що чином, збільшуючи ауткросингу від адвентивних призводить до зниження запилення джерел продуктивності насіння та вищого за очікуваний рівня генетичного забруднення
Таблиця 1
Приклади переваг вибору пилку
Високовитратне виробництво | Застосування свіжого або Пряме нанесення пилку на гібридного насіння через консервованого пилку, який сприйнятливі приймочки у необхідність фізичної ізоляції | наносять на сприйнятливі дозах, достатніх для від адвентивних джерел приймочки на вимогу, таким забезпечення до 100 95 пилку чином, збільшуючи запліднення, до скидання запилення пилку за місцем усуває потребу у здійсненні ізоляції насінного поля
Інбредний ефект Застосування свіжого або Підвищення продуктивності монокультурного поля, при консервованого пилку, який насіння на акр, зниження якому запилення наносять на сприйнятливі самозапилення жіночих відбувається з боку рослини приймочки на вимогу, таким інбредних рослин, зниження з ідентичним набором генів, чином, збільшуючи ауткросингу від адвентивних наприклад, шляхом запилення джерел самозапилення або сиблінгового запилення
Наведений нижче необмежувальний приклад представляє можливий сценарій, за яким може бути практично втілений винахід, і висвітлює переваги. Винахід може бути практично втілений для гібриду, який складається з чоловічої рослини, яка слабо скидає пилок і вимагає 3595 або більше присутності чоловічих рослин на полі для виробництва гібридного насіння при застосуванні традиційних способів, і все одно в результаті дає гранично прийнятне забруднення (75 90). Винахід дозволяє знизити присутність чоловічих рослин удвічі до 17 95 і при цьому також зменшує забруднення до прийнятного рівня (2-3 95) і знижує собівартість проданих товарів. В альтернативному варіанті, якщо чоловіча рослина має вищий за середній рівень скидання пилку, і пилок було взято й збережено у попередніх батьківських розмноженнях, винахід дозволяє усувати чоловічі рослини й знижувати інтенсивність (та вартість) видалення волотей на 50 965, що в результаті забезпечує зниження собівартості проданих товарів при утриманні забруднення на рівні, який дорівнює показникам традиційної практики (2-3 95), але з рівнем забруднення, значно нижчим за такі самі параметри (50 95 інтенсивності видалення волотей і без присутності чоловічих рослин) без практичного втілення винаходу.
ПилокМ може доставлятися у будь-які з численних способів, включаючи, крім інших, ручне доставлення, ручне доставлення з невеликим ручним механічним пристроєм для напівавтоматичного розсіювання, за допомогою переміщуваної по полю машини, яка містить пристрій для розсіювання пилку, або шляхом повністю автоматичного розсіювання за допомогою самохідного і/або керованого людиною пристрою, такого, як дрон, який має закріплений на ньому пристрій для розсіювання пилку, причому розсіювання пилку здійснюють автоматичними засобами, включаючи, крім інших, механічні засоби, з застосуванням позитивного тиску, негативного тиску, або пневматичні засоби. Застосування дрона мало б особливу новизну та практичність згідно з цим способом. Малі дрони, які не потребують регулювання, для застосування згідно зі способом, і які можуть спрямовуватися за координатами ОРЗ для зосередження розсіювання пилку безпосередньо над жіночими рослинами. За оцінками авторів винаходу, при застосуванні будь-якого з цих способів приблизно 140 грамів (5 унцій) пилкуМм, який вдало доставляється протягом 3-4 днів поспіль, є достатніми для перехресного запилення одного гектара (2,47 акра) жіночих батьківських рослин кукурудзи з достатньою чистотою для відповідності чинним законам США про насіння, як було описано авторами вище, згідно 3 якими вимагається не більше 595 забруднення (самозапиленого та ауткросингового комбінованого насіння) для сертифікації та комерційного продажу насіння. Ці оцінки грунтуються на літературних джерелах, у яких зазначається кількість гранул пилку кукурудзи на мг і приблизно визначається кількість від З до 5 гранул пилку на приймочку або менше для успішного запилення (3-4 гранули пилку на приймочку є загальновизнаною кількістю серед спеціалістів у галузі запилення як кількість, необхідна для забезпечення успішного запилення (М.Е. У/езідаїє, 9. І ігавзо, МУ., Ваїснеіог (2003) Ойцапійайме геІайопеПпір5 Беїмеєп роїїєп зпей адепейу апа агаїп уїєЇїй іп таї2е, Стор бсіепсе 43: 934-942; М. гіреїіаттєа, У. Сагсома, М.Е. Оїедиі, М. УУезідаїє (2002) РоїПеп ргодисійоп, роїїїпайоп даупатісв,
апа Кетеї! 5еї іп таїі?е, Стор бсіепсе 42: 1910-1918).). Див., наприклад, Рогпег (1981) Епмігоп.
Неанй Регзресіїме5 37: 53-59; МіПег (1982) Іп Маїге ог Віоіодіса! Незеагси. М/.Р. ЗНегідап (ед.), рр. 279-293). Час доставлення пилку, необхідна кількість пилку та кількість днів доставлення пилку регулюють згідно з необхідністю за різних обставин, таких, як коливання кількості пилку,
Б який виробляють різні жіночі батьківські рослини, та погодні умови (тобто, частота або кількість дощових опадів, швидкість та напрямок вітру і т. ін). Наприклад, спосіб може бути пристосований і відрегульований для будь-якого конкретного набору батьківських рослин, залежно від здатності чоловічих та жіночих рослин до продукування пилку. Крім того, очікується, що ефективність цих способів доставлення зменшить кількість пилку, необхідну для гібридного запилення. Згідно з оцінками авторів винаходу, ці ефективніші способи дозволяють використовувати в середньому 1/1000 або менше від кількості пилку, який нині продукується для виробництва гібридного насіння. Проведене авторами винаходу дослідження зазначає, що ідеальний качан кукурудзи вимагає приблизно 3000 гранули пилку на приймочку, які зазвичай скидаються у полі з султанів кукурудзи. Дослідження з ручним запиленням та дослідження у відкритому полі зазначають, що приблизно від З до 4 гранул пилку на приймочку забезпечують качан (М.Е. У/езідаге, ». І ігазо, МУ., Ваїснеїог (2003) Оцапійайме геіайопеНір5 беїмжеєеп роїЇеп 5пей депзіу апа дгаїп уївій іп таіге, Стор Зсієпсе 43: 934-942; М. Опреїйаттєа, у). Сагсома, М.Е. Огедиі,
М. Мезідаїе (2002) РоїПеп ргодисіоп, роїІїпайоп дупатісв, апа Кетпеї! зеї іп таї2е, Стор Зсієпсе 42: 1910-1918). Це в результаті дає співвідношення приблизно 1/1000 від кількості пилку, яка нині вимагається для виробництва гібридного насіння.
Таким чином, практичне втілення цього винаходу водночас усуває потребу у присутності чоловічих батьківських рослин поблизу від до жіночих батьківських рослин, а також необхідність у наявності будь-якої форми чоловічої стерильності серед жіночих батьківських рослин. Крім того, спеціаліст у даній галузі у разі необхідності зможе відхилитися від перелічених вище прикладів. Наприклад, у деяких ситуаціях бажаним може бути запилення вночі. В інших бажаним може бути запилення протягом цілого дня. Очікується, що будь-яке вивільнення пилку, яке розраховують за часом таким чином, щоб воно відбувалося раніше за природне скидання пилку жіночих батьківських рослин, має бути ефективним.
Цей винахід може бути здійснений у будь-якій культурній рослині для поліпшення або
Зо забезпечення можливості виробництва гібридного насіння. Він може функціонувати у будь- якому середовищі, включаючи, крім інших, ідеальні або цільові середовища росту, позасезонні середовища або контрольовані середовища (наприклад, різні типи оранжерей та теплиць, кліматичні камери, установки для вертикального вирощування, гідропонні установки, аеропонні установки і т. ін). ПилокМ може бути нанесений відразу після того, як жіночі рослини набувають життєздатності, і незалежно від життєздатності пилку" або іншого небажаного пилку, поки життєздатні на даним момент жіночі рослини перехресно запилюються протягом періоду, коли пилок" або інший пилок з небажаних джерел активно не скидається. Цей винахід також може застосовуватися для вдосконалення поточної практики виробництва насіння навіть за наявності всіх традиційних компонентів, що поліпшує рівень чистоти гібридного насіння у важких виробничих ситуаціях, навіть якщо застосовують чоловічу стерильність та/або ізоляцію та/або чоловічі рослини. Цей винахід може застосовуватися на батьківських розмножувальних полях -- полях, на яких інбредне насіння конкретного генотипу висівають і вирощують для самозапилення. Партія насіння, одержаного в результаті цього самозапилення в результаті дає значно більшу кількість інбредного насіння, яке має застосовуватись як батьківське джерело для одержання гібридів згодом. Застосування винаходу на батьківських розмножувальних полях стерильних жіночих батьківських рослин звільняє від необхідності в ізоляції або наявності закріплювачів стерильності (подібних до цитоплазматичних чоловічих стерильних ліній, але таких, що мають життєздатний пилок і продукують нормальне насіння). Подібним чином винахід може застосовуватися на нормальних батьківських виробничих полях для поліпшення чистоти одержаного в результаті насіння. Цей винахід також може бути застосований у дослідних умовах для усунення потреби у щоденному обгортанні паростків з метою уникнення перехресного забруднення або для уникнення видалення волотей на ізольованих перехресних ділянках (для одержання експериментального гібридного насіння у малій кількості).
У випадках, коли вимагається дуже високий рівень чистоти, або у випадках, коли не очікується бажаний рівень чистоти, можуть бути вжиті подальші заходи з очищення партій гібридного насіння до будь-якого бажаного рівня від самозапиленого або перехресно запиленого насіння, яке перебуває у суміші насіння, зібраного з будь-якої гібридної виробничої ділянки, включаючи традиційні гібридні системи у будь-якій культурі. Подібним чином, оскільки описаний авторами винахід може здійснюватися на різних рівнях кваліфікації, можуть бо застосовуватися подальші етапи для очищення партій насіння до будь-якого бажаного рівня чистоти. Наприклад, застосування генетичного маркера у чоловічій батьківській лінії рослин, який передається з пилкомМ і експресується в одержаному в результаті насінні як окремий і відмітний фенотип, дозволяє здійснювати подальше очищення партії насіння шляхом сортування. Приклади такого способу описуються у Міжнародній публікації УМО 2014/147005.
Крім того, технології такого характеру зазвичай застосовують у галузі вирощування білонасінної кукурудзи, згідно з якою білу та жовту кукурудзу легко відсортовують за допомогою автоматичних сортувальних машин для насіння. Генетичний маркер може надавати фенотип, який можна відрізнити за кольором насіння, інтенсивністю кольору насіння або візерунком, формою насіння, розміром насіння, густиною насіння або іншими характеристиками насіння.
Компанія з виробництва насіння може використовувати власний специфічний маркер, відмінний від тих, що використовуються іншими компаніями, наприклад, відмітні ознаки місцевого насіння або генетично модифіковані кольорові маркери, які можуть не розрізнятися неозброєним оком.
У такому разі насіння може візуально або механічно сортуватися на основі маркерного фенотипу. Див., наприклад, Нароу єї аї. (2000) Ріапі Рпузіої. 124: 355-368; Емап5, М.М.5. в
Кептісіє, 9... (2001) Сепеїййсв 159: 303-315; УепКіп5, М.Т. (1925) 9. Негеайу 16: 307-310; та Сназе, 5. (1949) Сепеїййсв 34: 328-332). Для деяких культур у країнах, що розвиваються, у яких робоча сила є дуже дешевою, це може здійснюватися вручну, тоді як в інших ситуаціях економічніше було б застосовувати або напівавтоматичні сортувальні пристрої для насіння, такі, як Заїаке зЗееа 5огіег, або оптичну скануючу систему, здатну сканувати та сортувати насіння.
Наприклад, у кукурудзи природна властивість пурпурова зародкова брунька (РР) (Спазе (1949) Сепеїїсв 34: 328-332) може використовуватись як чоловічий фенотипічний маркер, який передається до всіх чоловічих інбредних рослин і успадковується через пилокМ, з застосуванням автоматичного пристроюй для сортування насіння як способом сортуванням.
Винахід може здійснюватись, як описано вище, але з чоловічою рослиною, що включає маркер, який може використовуватися для вимірювання досягнутого в результаті рівня гібридної чистоти. Після збирання швидкий аналіз частини вибірки насіння може визначити, чи має Рр- насіння достатньо високу чистоту для уникнення сортування насіння з метою підвищення чистоти. Якщо вона не відповідає приписаному рівневі, насіння пропускають через автоматичний пристрій для сортування насіння, наприклад, для відокремлення РР-насіння, що
Ко) представляє гібридне насіння, від безбарвного зародкового насіння, яке представляє самозапилене та перехресно запилене забруднююче насіння. Це може здійснюватися згідно з нормальними процесами кондиціонування на заводі з виробництва насіння. Крім того, негібридне безбарвне зародкового насіння може продаватись як зерно або утилізуватися.
Прикладами маркерів, які можуть застосовуватись у кукурудзі, є, крім інших, білий/жовтий ендосперм, жовтий/оранжевий ендосперм, непрозорий/нормальний ендосперм, нормальна/лпурпурова зародкова брунька, безбарвний/пурпуровий алейрон, мутанти крохмалевого ендосперму або будь-яка комбінація цих маркерів та інших маркерів кукурудзи. У сої до маркерів, які можуть застосовуватися, належать, крім інших, зелені та жовті сім'ядолі. До не специфічних до сорту трансгенних маркерів належать, крім інших, гени кольорових маркерів (такі, як О5Кеаг2) або будь-який трансген, який змінює будь-який нормальний фенотип насіння, наприклад, трансгени, які підвищують антоціанін або інші пігменти у частині насіння, або трансгени, які змінюють колір сім'ядоль. Інші приклади таких маркерів можна знайти у
Міжнародній публікації УМО 2014/147005.
Додаткове застосування етапу сортування з застосуванням маркера є найбільш доцільним і економічним, коли досягаються результати гібридної чистоти, які є значно кращими за ті, які досягалися б традиційними способами без чоловічої стерильності і/або з меншою за стандартну ізоляцією, але не досягають рівнів чистоти, достатніх для комерційного продажу. Наприклад, за оцінками на основі представлених авторами винаходу даних, забруднення (здебільшого від самозапилення жіночих рослин) у партії гібридного насіння для виробництва кукурудзи без звичного застосування чоловічої стерильності або ізоляції має бути більшим за 70 95, тоді як рівень забруднення для партії насіння, вирощеного з застосуванням технологій згідно з даним винаходом, також без чоловічої стерильності або ізоляції, має зменшити забруднення вдвічі або більше, до 35 95 забруднення або меншого ступеня. Хоча забруднення 35 95 не є настільки низьким, як це вимагалося б для деяких культур, таких, як кукурудза, для нинішніх негібридних культур, таких, як соя, це було б достатнім для початку виробництва культури як гібриду.
Наприклад, згідно з одним існуючим способом, який стосується сої, приблизно 70 95 чистоти досягали у ручних схрещуваннях для розробки селекційного схрещування. Для кукурудзи також існують польові свідчення зниження забруднення випадковим пилком при вищому рівні врожаю (Авіїпі, У.Р. еї аі. (2009) Адгопоту у. 101: 373-380). Як правило, негібридне насіння, яке 60 відсортовують під час будь-якого етапу сортування, продають як зерно. Завдяки застосуванню описаного авторами винаходу, існує можливість сортування негібридного насіння по двох категоріях: одна для зерна (ауткросингові та інші не самозапилені забруднювачі) і друга частина (самозапилені), яка може продаватись як самозапилений сорт, який забезпечує продукт процесу сортування з доданою вартістю.
Як стане зрозуміло спеціалістові у даній області, додаткова перевага, яка забезпечується в результаті практичного втілення цього винаходу, полягає у підвищеній насінній продуктивності.
Заплановане й умисне нанесення пилку на фертильну жіночу батьківську рослину в результаті забезпечує підвищене запилення порівняно з природним запиленням. Залежно від пилкум, вибраного для застосування у практичному втіленні винаходу, ступінь запилення може бути значно збільшений, і в результаті врожай також буде значно вищим за той, що був би досягнутий за інших умов. У середньому автори винаходу очікують підвищення врожайності принаймні на 15 95 в результаті практичного втілення винаходу. Залежно від стану жіночих батьківських рослин, вибору використовуваного пилку, умов середовища та інших чинників, очікується підвищення врожайності, значно більше за 1095, включаючи підвищення врожайності, більше за 10095 за деяких обставин, порівняно з очікуваним врожаєм без практичного втілення способу згідно з винаходом.
Представлені нижче приклади детальніше пояснюють даний винахід і лише ілюстративно показують, яким чином описаний авторами винахід може бути втілений для кукурудзи.
Основний спосіб може бути застосований для будь-якої культури з модифікаціями з врахуванням конкретної культури у відповідних випадках. Приклади з 1 по 4 спостерігали на полях центральної Айови протягом літа 2015 р.
Приклад 1
Описаний авторами винахід практично втілювали, використовуючи гібрид цукрової кукурудзи, який був гомозиготним за рецесивним геном, який викликає фенотип зморшкуватого зерна у зрілому стані (зморшкуватий або цукровий локус (Чеппіпд5, Р.Н. апа С. МеСотрв», (1969) РНуїоспетівмту 8 (8):1357-1363) і гомозиготним рецесивним для жовтих локусів, що в результаті дає білий ендосперм (ВискКпег, В. єї аІ. (1990) Тне Ріапі СеїІ, Мої 2, 867-876). Цей гібрид цукрової кукурудзи використовували як жіночу рослину і культивували у двох 36,5- метрових (120-футових) рядах без ізоляції від нормальних вирощуваних для товарного зерна
Зо рослин кукурудзи (зерна з жовтим ендоспермом) і не піддавали чоловічій стерилізації (тобто, не видаляли султани). Чоловічі рослини, які мали характеристики білого і не зморшкуватого ендосперму, були присутні у десяти 4,5-метрових (15-футових) культивованих рядах, у середньому за б метрів (20 футів) від жіночих рядів цукрової кукурудзи. Винахід практично втілювали шляхом примусового збирання пилку з султанів чоловічих рослин з білим ендоспермом (пилокм) у найбільш ранній частині період природного скидання пилку приблизно о 8:30. Пилок збирали шляхом обгортання султанів пакетами та струшування його у пакети.
Пилокм потім відразу спрямовували на приймочки жіночих рослин цукрової кукурудзи вручну з застосуванням способів, добре відомих спеціалістам у даній галузі, шляхом легкого постукування по пакетах з пилком для вивільнення гранул пилку на приймочки. При застосуванні цього способу зморшкуваті зерна представляють самозапилені забруднюючі зерна, жовті зерна представляють ауткросингові забруднювачі, і білі зерна представляють передбачений гібрид Е1. Загалом було одержано 30 821 зерен з застосуванням цього способу.
Кілька жіночих рослин цукрової кукурудзи не піддавалися спрямуванню пилкумМ на них, і їм дозволяли вільно запилюватися. Загалом було одержано 28 896 зерен з цих вільно запилених качанів, і їх використовували як контроль.
У Таблиці 2 показано зниження забруднювачів в цілому як через самозапилення, так і через перехресне запилення, що становило 1895. Це було менше зниження забруднення, ніж очікувалося, але воно все одно представляє суттєве поліпшення рівня чистоти. Після обмірковування, аналізу та уважнішого дослідження цього прикладу стало очевидним, що є кілька чинників, які обмежують досягнення системою нижчого рівня забруднення. Цукрову кукурудзу, яку використовували в цьому прикладі, було взято для зручності, оскільки вона забезпечує простий маркер, який дозволяє виявити забруднювачі, але має дуже великі султани, з 5-10-разовим або більшим перевищенням кількості пилку порівняно з середніми жіночими батьківськими рослинами гібриду. Ефект цієї великої кількості пилку можна легко спостерігати за високим відсотком самозапилень у вільно запилених качанах, взятих як контроль, який становив 93 95 у цьому прикладі і 96 95 у представленому нижче прикладі 2. Для жіночих рослин кукурудзи з нормальними зернами ця кількість очікується у межах 50-80 95 при подібній практиці культивування. У представленому нижче прикладі 4 з використанням жіночої рослини з білими зернами відсоток самозапилень становив лише 78 95. Ще одним чинником, який впливає на 60 результат цього прикладу, є те, що ми не намагалися повністю втілити винахід шляхом запилення задовго до того, як жіночі рослини почали скидати пилок. Ми просто намагалися застосувати винахід через здійснення спрямованого запилення на самому початку природного скидання пилку для витіснення забруднювачів. Цей підхід мав на меті лише продемонструвати потенціал винаходу з застосуванням лише часткового втілення. І нарешті, ще одним чинником, який обмежував зниження забруднювачів, було те, що пилок з білої кукурудзи належав до інбредних рослин і був менш конкурентоздатним порівняно з гібридним пилком (тобто, пилком цукрової кукурудзи). З врахуванням цих чинників зменшення забруднювачів на 1895 є обгрунтованим поліпшенням рівня чистоти.
Таблиця 2
Зниження забруднення від самозапилення та ауткросингових забруднень жіночих батьківських рослин білої цукрової кукурудзи при використанні білих чоловічих рослин згідно з описаним авторами винаходом
Білі на ву, ві . білій о; ві .
Тип запилення Контроль" о ВІД Загальної цукровій о від загальної кількості кількості куку- рудзі
Самозапилені (жовті)
Приклад 2. В іншому робочому прикладі описаний авторами винахід практично втілювали, використовуючи гібрид цукрової кукурудзи, який був гомозиготним за рецесивним геном, який викликає фенотип зморшкуватого зерна у зрілому стані (зморшкуватий або цукровий локус) і гомозиготним рецесивним для жовтих локусів, що в результаті дає білий ендосперм. Цей гібрид цукрової кукурудзи використовували як жіночу рослину і культивували у двох 69-метрових (225- футових) рядах без ізоляції від нормальних вирощуваних для товарного зерна рослин кукурудзи (жовтий ендосперм) і не піддавали чоловічій стерилізації (тобто, не видаляли султани).
Навколишні нормальні вирощувані для товарного зерна рослини кукурудзи використовували як чоловічі рослини, вони мали нормальні характеристики ендосперму (не зморшкуватий) і були присутні в усіх сусідніх рядах з жіночими рослинами. Крім того, султани жіночих рядів обприскували водою приблизно о 8:15 ранку для затримки скидання пилку з цих жіночих рядів до приблизно 8:45. Після обприскування водою жіночих султанів винахід відразу практично втілювали шляхом примусового забирання пилкуМм з султанів чоловічих рослин з жовтим ендоспермом шляхом обгортання султанів пакетами та струшування його у пакети. Пилокм потім відразу спрямовували на приймочки жіночих рослин цукрової кукурудзи вручну з застосуванням способів, добре відомих спеціалістам у даній галузі шляхом легкого постукування по пакетах з пилком для вивільнення гранул пилку на приймочки. Цей етап здійснювали до того, як ці жіночі рослини скидали будь-який пилок. При застосуванні цього способу зморшкуваті зерна представляють самозапилені забруднюючі зерна, а жовті зерна
Зо представляють передбачений гібрид Е1. Ауткросингове забруднення не вимірювали. Загалом одержували 34473 зерен із застосуванням цього способу. Кілька жіночих рослин цукрової кукурудзи не піддавалися спрямуванню пилкум на них, і їм дозволяли вільно запилюватися.
Загалом було одержано 4914 зерен з цих вільно запилених качанів, і їх використовували як контроль.
У Таблиці З показано зниження забруднювачів в цілому як через самозапилення, так і через перехресне запилення, що становило 31 95. Це зменшення забруднення є суттєвим, особливо якщо враховувати важкий прототип, який цей приклад представляє, тобто, розміри султанів та скидання пилку з призначених жіночих рослин є величезними (у 5-10 разів або більше перевищують показники нормальної жіночої гібридної батьківської рослини). Ці результати відображають втілення описаного авторами винаходу, але для ще більшого поліпшення результатів вимагаються ще більші зусилля. Якщо застосовувати джерело консервованого пилку, запилення мало б відбуватись у більш ранній ранковий час, таким чином, щоб призначений пилок мав більше часу для розвитку у приймочках та запліднення яйцеклітин жіночих рослин.
Таблиця З
Зниження забруднення від самозапилення жіночих батьківських рослин білої цукрової кукурудзи при використанні жовтих чоловічих рослин в описаному авторами винаході
Фо від (Жовті на білій Фо від
Тип запилення Контроль" | загальної цукровій загальної кількості кукурудзі кількості пд и То юрлі хх тн : О 96 О до діагностики)
Приклад 3. У цьому прикладі винахід моделювали, застосовуючи гомозиготні воскові жіночі батьківські та суміш чоловічих батьківських рослин, які містили функціональний алель або алель дикого типу у восковому локусі (Меїізоп, О.Е. (1968) Сепеїййс5 60: 507-524). Восковий алель є рецесивним, і коли він перебуває у гомозиготному стані, що представляє самозапилені забруднювачі, він надає зернам характерного непрозорого фенотипу, що можна легко розпізнати неозброєним оком. Жіночі рослини культивували у трьох 4,6-метрових (15-футових) рядах без ізоляції, і їм не надавали чоловічої стерильності (тобто, не видаляли султани).
Чоловічі рослини були присутні поблизу суміжно з усіма сторонами жіночих рядів. Винахід практично втілювали шляхом обгортання султанів чоловічих рослин пакетами та примусового утримання пилкум з чоловічих рослин у найбільш ранній частині період природного скидання пилку приблизно о 8:30 ранку, таким чином, збираючи його у пакети. ПилокмМ відразу після цього спрямовували на воскові жіночі приймочки вручну з застосуванням способів, добре відомих спеціалістам у даній галузі, шляхом легкого постукування по пакетах з пилком для вивільнення гранул пилку на приймочки. У цьому прикладі розвинулося 14 качанів з загальною кількістю 3217 зерен. У Таблиці 4 показано результати цього прикладу. Хоча контроль не було прямо включено до цього експерименту, за апріорними очікуваннями на основі відомостей з літератури, має бути щонайменше 50 95 забруднення від самозапилення жіночих рослин без застосування винаходу (див., наприклад, Раїегіапі Е. в Сію, А.С. (1974) ЕирНуїїса 23: 129-134;
Ма, В.І. єї а. (2004) Стор сі. 44: 1273-1282). При використанні контролю з представленого нижче Прикладу 4 можна очікувати рівня забруднення приблизно 7895 без застосування винаходу. У цьому прикладі забруднення через самозапилення було знижено до 2 95. Цей показник представляє 97 95 зниження рівня забруднення від самозапилення. У цьому прикладі мало б бути одержане гібридне насіння, що відповідає стандартному 95 95 рівневі чистоти.
Коо)
Таблиця 4
Зниження забруднення від самозапилення воскових жіночих батьківських рослин при використанні чоловічих рослин дикого типу згідно з описаним авторами винаходом ож еВ шле я ее | домо (ЕМ тов - | дикий тип на .
Тип запилення Контроль" ) загальної загальної й . воскових й . кількості кількості (Самозапиленізабруднювачі(восков) | 4724 | 78956 | 66 | 2595 діагностики) "Використовуваний жовтий/білий контроль для воскового контролю. Контрольні самозапилені воскові рослини у тих самих рядах були на 100 95 восковими
Приклад 4. Описаний авторами винахід далі моделювали з використанням гомозиготних жіночих батьківських рослин з білим ендоспермом (тобто, гомозиготних рецесивних у жовтих локусах (у/у)) та суміш чоловічих батьківських рослин, які мали жовтий ендосперм. Жіночі рослини культивували на полі в Айові влітку 2015 р. в одному 4,6-метровому (15-футовому) ряді без ізоляції, і рослинам не надавали чоловічої стерильності (тобто, не видаляли султани).
Чоловічі рослини були присутні поблизу суміжно з усіма сторонами жіночих рядів. Винахід практично втілювали шляхом обгортання чоловічих султанів та примусового утримання пилкум з чоловічих рослин у найбільш ранній частині період природного скидання пилку приблизно о 8:30 ранку. ПилокМ відразу після цього спрямовували на воскові жіночі приймочки вручну з застосуванням способів, добре відомих спеціалістам у даній галузі шляхом легкого постукування по пакетах з пилююм для вивільнення гранул пилку на приймочки. у цьому прикладі розвинулося 5 качанів із загальною кількістю 888 зерен. Було кілька рослин у цьому ряду та в інших сусідніх рядах з жіночими рослинами з білим ендоспермом, яким давали вільно запилитися, і які використовували як контрольні, з загальною кількістю 6061 зерен. У Таблиці 5 показано 79 95 зниження забруднення у цьому прикладі. Цей приклад представляє випадок, у якому може використовуватися кольоровий маркер ендосперму, для поліпшення чистоти шляхом відсортовування зерен з білим ендоспермом (тобто, самозапилених) для доведення чистоти до стандартного 95 95 рівня.
Таблиця 5
Зниження забруднення від самозапилення жіночих батьківських рослин з білим ендоспермом при використанні чоловічих рослин з жовтим ендоспермом згідно з описаним авторами винаходом оо від Фо від
Тип запилення Контроль" загальної |Жовті на білих| загальної кількості кількості діагностики)
Приклад 5. Виробничу ділянку з гібридним насінням кукурудзи обробляють у точній відповідності з існуючою нині практикою, за винятком того, що ізоляційну відстань зменшують на 5095 або більше, видалення волотей з жіночих батьківських рослин практикують на зниженому рівні, таким чином, 10 95 жіночих рослин мали султани, що скидають пилок (на відміну від стандарту - 1905 султанів, що скидають пилок), і відсоток чоловічих рослин зменшують на 50 95 або більше. Пилок чоловічих батьківських рослин збирають і консервують і одержують з пункту зберігання і наносять на жіночі батьківські приймочки о 6-й годині ранку.
Очікується, що в результаті забруднення має бути зменшене на 50 95 або більше порівняно з такою самою виробничою практикою без втілення винаходу. Параметри цього прикладу можуть бути відповідним чином застосовані на ділянках для виробництва гібридного насіння, на яких використовують чоловічі рослини, які скидають від середньої до дещо більшої за середню кількість пилку, та жіночі рослини, які скидають середню кількість пилку.
Приклад 6. Виробничу ділянку з гібридним насінням кукурудзи обробляють у точній відповідності з існуючою нині практикою, включаючи стандартну ізоляційну відстань та стандартну практику видалення волотей (забезпечуючи 195 або менше жіночих рослин із султанами, що скидають пилок) і з включенням стандартного відсотка чоловічих рослин на основі кількості пилку, яку скидають чоловічі рослини. Наприклад, чоловіча рослина визначається як "слабка" чоловіча рослина, яка скидає менше за 2 мільйони гранул пилку на султан. У цьому разі за деякими стандартами компаній з виробництва насіння ця чоловіча рослина вважається некондиційною й відбраковується, незалежно від того, наскільки врожайними можуть бути одержані від неї гібриди. Інші компанії з виробництва насіння можуть вдатися до ризику з цією чоловічою рослиною й вирощувати її у високому співвідношенні відносно жіночих рослин на ділянці з виробництва гібридного насіння.
У цьому прикладі чоловічу рослину вирощують у співвідношенні 2:4 (2 ряди чоловічих рослин на кожні 4 жіночі ряди) з межею у 10 рядів чоловічих рослин навколо всієї виробничої ділянки. Винахід практично втілюють, використовуючи пилок чоловічої батьківської рослини, який було зібрано й законсервовано і одержано з пункту зберігання і точно нанесено на жіночі батьківські приймочки о 6-й годині ранку.
Очікується, що в результаті забруднення має бути знижене до рівня, який відповідає стандартам для сертифікації та продажу гібридного насіння. За нормальних виробничих умов виробничі поля, як описано у цьому прикладі, можуть у середньому мати 5 95 забруднення через слабкі чоловічі рослини, які використовуються. Діапазон, до якого належить це середнє
Зо значення, охоплює 1-8 95 забруднення, залежно від умов середовища на конкретному полі (наприклад, вітру та близькості сусіднього кукурудзяного поля). Це передбачає, що половина виробничих полів при цьому сценарії має давати некондиційне («95 95 чистоти) гібридне насіння, яке потенційно має відбраковуватися. Для полів, на яких було втілено цей винахід, застосування зниження забруднення на 50 95 передбачає, що середнє забруднення тепер має становити 2,595, з потенційним діапазоном від 0 95 до 5905. У цьому разі при нормальному розподілі можна очікувати, що 90-100 95 виробничих полів для продукування насіння у цьому прикладі відповідатимуть стандартові 95 95.
Приклад 7. Поле для виробництва батьківського насіння кукурудзи є ізольованим полем (201 метр (660 футів) або більше), яке містить лише одну батьківську рослину даного гібриду.
Батьківській рослині дозволяють вільно запилитися або суттєвою мірою самозапилитися для збільшення насіння, таким чином, батьківського насіння було достатньо для використання батьківської рослини у виробництві гібридного насіння. Вимагається кілька поколінь розмножень батьківського насіння для виробництва достатньої кількості батьківського насіння, щоб зрештою використовувати батьківську рослину на ділянці для виробництва гібридного насіння.
У цьому прикладі виробництва батьківського насіння не передбачено ізоляції від іншої потенційно забруднюючої кукурудзи. Винахід практично втілюють, використовуючи пилок батьківських рослин, який було зібрано й законсервовано і одержано з пункту зберігання і нанесено на приймочки батьківських рослин о 6-й годині ранку. Очікується, що в результаті забруднення має бути знижене на 50 95 або більше порівняно з такою самою виробничою практикою без втілення винаходу. Параметри цього прикладу можуть застосовуватися, коли ізоляційну відстань неможливо досяг/ти, і батьківська рослина все одно має бути розмножена для виробництва гібридного насіння для важливого продукту. Цей сценарій може траплятися у місцях вирощування з нетиповими для даної пори року погодними умовами (наприклад, на
Гаваях), коли компанія з виробництва насіння намагається розмножити батьківську рослину для майбутнього сезону вирощування.
Підсумок робочих прикладів. Приклади 1-4 пояснюють, яким чином цей винахід може працювати з різними рівнями успіху, залежно від характеристик чоловічих характеристик призначених чоловічих та жіночих рослин. В усіх чотирьох із цих прикладів, хоча й спостерігалося зниження забруднення при застосуванні моделювання винаходу або 60 застосуванні самого винаходу, ідеальним було б використання консервованого пилку,
доступного на вимогу, для ілюстрації корисності та потенціалу цього винаходу. Це мало б дозволяти нанесення пилку на приймочки у більш ідеальний час, коли можна уникнути будь-якої конкуренції з хмарою природного пилку і давало б велику стартову перевагу у розвитку в заданих приймочках, таким чином, щоб імовірність запліднення жіночих рослин іншим забруднюючим пилком значною мірою знижувалася, що знижує відсоток забруднення до ще нижчого рівня, ніж у цих прикладах.
Хоча різні типові варіанти втілення цього винаходу було описано вище з певним ступенем конкретності, спеціаліст у даній галузі зможе здійснити численні зміни в описаних варіантах втілення без відхилення від сутності або обсягу предмета винаходу, викладеного в описі та формулі винаходу. У деяких прикладах у способах, викладених авторами прямо або непрямо, різні етапи та операції описуються в одному можливому порядку, але спеціалісти у даній галузі мають визнавати, що етапи та операції можуть бути перепорядковані, замінені або видалені без обов'язкового відхилення від сутності та обсягу даного винаходу. Передбачається, що весь матеріал, який міститься у представленому вище описі або є показаним на супровідних фігурах, має розглядатися лише як ілюстративний, а не обмежувальний. Існує можливість змін у деталях та структурі без відхилення від сутності винаходу, як визначено у супровідній формулі винаходу.
Хоча даний винахід було описано з посиланням на варіанти втілення, викладені вище, різні альтернативи, модифікації, варіанти, вдосконалення та/або суттєві еквіваленти, або ті, що є відомими, або ті, що передбачаються або можуть бути передбачені у даний час, можуть стати очевидними для тих, хто має принаймні звичайну кваліфікацію у даній галузі. Перелік етапів способу у певному порядку не становить жодного обмеження для порядку етапів способу.
Відповідно, варіанти втілення винаходу, викладені вище, передбачаються як ілюстративні, а не обмежувальні. Спеціалістам у даній галузі стане зрозумілою можливість змін у формі та деталях без відхилення від сутності та обсягу винаходу. Таким чином, винахід має охоплювати всі відомі або раніше розроблені альтернативи, модифікації, варіанти, вдосконалення та/або суттєві еквіваленти.
Claims (16)
1. Спосіб вибору призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи, які сприйнятливі до отримання пилку, як готових до цільового перехресного запилення пилком призначених чоловічих рослин і, таким чином, придатні для виробництва необхідного гібридного насіння, де призначені жіночі батьківські рослини кукурудзи, які включають жіночі компоненти, піддають 35 впливу небажаного пилку, причому зазначений небажаний пилок є: а) пилком від чоловічих компонентів призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи, пилок яких може викликати небажане самозапилення призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи; та/або б) пилком від сторонніх рослин кукурудзи одного і того ж виду, що переноситься вітром, 40 комахами та іншими природними факторами, пилок яких може викликати небажане перехресне запилення щодо цільового перехресного запилення; причому спосіб включає вибір призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи, які сприйнятливі до отримання пилку, як готових для цільового перехресного запилення пилком призначених чоловічих рослин впродовж встановленого щоденного часового вікна, яке: 45 ї) передує частині дня, протягом якої починає скидатися небажаний пилок, наприклад впродовж від раннього ранку до середини ранку та/або вночі; і) передує частині дня, після якої висихає щоденна роса; та/або ії) саме в той час, коли жіночі компоненти призначених частин рослин вперше стають сприйнятливими до отримання пилку. 50
2. Спосіб вибору щоденного часового вікна, протягом якого призначені жіночі батьківські рослини кукурудзи готові до цільового перехресного запилення пилком призначених чоловічих рослин і, таким чином, придатні для виробництва необхідного гібридного насіння, де призначені жіночі батьківські рослини кукурудзи, які включають жіночі компоненти, піддають впливу небажаного пилку, причому зазначений небажаний пилок є: 55 а) пилком від чоловічих компонентів призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи, пилок яких може викликати небажане самозапилення призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи; та/або б) пилком від сторонніх рослин кукурудзи одного і того ж виду, що переноситься вітром, комахами та іншими природними факторами, пилок яких може викликати небажане перехресне запилення щодо цільового перехресного запилення; причому спосіб включає: встановлення того, що жіночі компоненти призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи є сприйнятливими до отримання пилку; та вибір щоденного часового вікна для призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи, при цьому щоденне часове вікно вибирають з періоду, що: ї) передує частині дня, протягом якої починає скидатися небажаний пилок, наприклад впродовж від раннього ранку до середини ранку та/або вночі; і) передує частині дня, після якої висихає щоденна роса; та/або ії) саме в той час, коли жіночі компоненти призначених частин рослин вперше стають сприйнятливими до отримання пилку.
3. Спосіб за п. 1 або 2, у якому пилок призначених чоловічих рослин складається з одного або декількох з наступних: а) свіжого пилку, б) консервованого пилку.
4. Спосіб за п. 1 або 2, у якому пилок призначених чоловічих рослин являє собою свіжий пилок, який був зібраний з одного або декількох: поля, кліматичної камери, теплиці, оранжереї, тіньового будинку, аркової теплиці, установки для вертикального вирощування або гідропонної установки.
5. Спосіб за п. 1 або 2, у якому пилок призначених чоловічих рослин являє собою консервований пилок, який був попередньо зібраний і збережений шляхом охолодження, кріоконсервації, заморожування, висушування заморожуванням або зберігання у рідкому азоті.
6. Спосіб за п. 1 або 2, у якому пилок призначених чоловічих рослин був зібраний з одного або декількох з наступних: ї) джерела зі зміненим циркадним ритмом; і) джерела з нормальним циркадним цвітінням, але в якому розвиток чоловічих компонентів призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи є затриманим; та Зо ії) джерела з нормальним циркадним цвітінням, у якому зазначені компоненти призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи можуть скидати пилок без затримки.
7. Спосіб за п. 1 або 2, у якому дозрівання чоловічих компонентів вибраної призначеної жіночої батьківської рослини затримують шляхом обробки.
8. Спосіб за п. 1 або 2, у якому пилок призначених чоловічих рослин одержують з одного генетичного джерела.
9. Спосіб за п. 1 або 2, у якому пилок призначених чоловічих рослин одержують з різних генетичних джерел і комбінують перед застосуванням.
10. Спосіб за п. 1, що включає вибір призначених жіночих батьківських рослин кукурудзи, які сприйнятливі до отримання пилку, як готових до цільового перехресного запилення пилком призначених чоловічих рослин впродовж встановленого щоденного часового вікна, як визначено в п. 1, у множину днів впродовж множини встановлених щоденних часових вікон, або спосіб за п. 2, у якому множину встановлених щоденних часових вікон вибирають у множину днів.
11. Спосіб за п. 1 або 2, у якому встановлене щоденне часове вікно, як визначено у п. 1, або у якому вибране щоденне часове вікно, як визначено у п. 2, має місце після появи приймочок призначених жіночих батьківських рослин, але до того, як буде скинутий небажаний пилок.
12. Спосіб за п. 1 або 2, у якому встановлене щоденне часове вікно, як визначено у п. 1, або у якому вибране щоденне часове вікно, як визначено у п. 2, має місце після як появи приймочок, так і скидання пилку призначених жіночих батьківських рослин, але в той час, коли скидання небажаного пилку не відбувається активно.
13. Спосіб за п. 1, у якому призначені жіночі батьківські рослини кукурудзи, які сприйнятливі до отримання пилку, вибирають як готові для цільового перехресного запилення впродовж щоденного часового вікна, що починається о б ранку, або спосіб за п. 2, у якому вибране щоденне часове вікно являє собою час, впродовж якого призначені жіночі батьківські рослини кукурудзи сприйнятливі до отримання пилку і готові для цільового перехресного запилення впродовж щоденного вікна, що починається о 6 ранку.
14. Спосіб за п. 1, у якому призначені жіночі батьківські рослини кукурудзи, які сприйнятливі до отримання пилку, вибирають як готові для цільового перехресного запилення впродовж щоденного вікна, що являє собою час перед висиханням щоденної роси і до часу, вибраного з 60 13:00 або 10:00 ранку, або спосіб за п. 2, у якому вибране щоденне часове вікно являє собою час, впродовж якого призначені жіночі батьківські рослини кукурудзи сприйнятливі до отримання пилку у час перед висиханням щоденної роси і до часу, вибраного з 13:00 або 10:00 ранку.
15. Спосіб за п. 1 або 2, у якому призначені жіночі батьківські рослини кукурудзи є чоловічостерильними.
16. Спосіб за п. 1 або 2, у якому призначені жіночі батьківські рослини кукурудзи вирощують в польових умовах або в контрольованому середовищі, яке піддається впливу небажаного пилку. Яеревній врожай зеваевнях у СВІА і Е ! - " В 1 ! | а Еш ай домо Я ТВ ОО | ДИТ в. і ді ії Її Е 2 Е й ; в ш ю УС УВИТМТУТМссннннн і То УУУУОСТУ УСТ УТОМИ УКОСУ СОУ МІУ УУУ ТТ УУ ТУ УХУ то 5 4
ФІГ. Ки їм Я і ов ВИТ кт ве а в о Й о Пе в Си А о ния ки В В 00 нннннннннннчннчнчнннннюняння Дзосеніяє БВ футів з усіх «зорі и ПЕКІН нИЯЕвкиннннкЕ В ріж уві «зарін о : ; 3 ; ! . . . ! | З : і : Її і . ; вон Нахувіві вера лес у Ж дя зтнчиХ о ТЕБЕ 5355 І! в Фрзнківтьких раслиж між кожнима 2 Кі уКИКИЕКЕИНЯкАНИННАНИЯИ: ЗБ рахокнх челенічнх батеківських послню за нку нини Б слемино З чяег.2
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201562184596P | 2015-06-25 | 2015-06-25 | |
| US201562269514P | 2015-12-18 | 2015-12-18 | |
| US201562269496P | 2015-12-18 | 2015-12-18 | |
| US201562269531P | 2015-12-18 | 2015-12-18 | |
| PCT/US2016/039339 WO2016210315A1 (en) | 2015-06-25 | 2016-06-24 | Seed production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA126273C2 true UA126273C2 (uk) | 2022-09-14 |
Family
ID=56409192
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201800570A UA126274C2 (uk) | 2015-06-25 | 2016-06-24 | Виробництво зерна |
| UAA201800569A UA126273C2 (uk) | 2015-06-25 | 2016-06-24 | Виробництво насіння |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201800570A UA126274C2 (uk) | 2015-06-25 | 2016-06-24 | Виробництво зерна |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (9) | US10905060B2 (uk) |
| EP (5) | EP4374685A3 (uk) |
| JP (1) | JP2018519854A (uk) |
| CN (2) | CN107920484A (uk) |
| AU (2) | AU2016283114A1 (uk) |
| BR (1) | BR112017028054A8 (uk) |
| CA (2) | CA2990424A1 (uk) |
| CL (1) | CL2017003348A1 (uk) |
| ES (1) | ES2933487T3 (uk) |
| HR (1) | HRP20230099T1 (uk) |
| HU (1) | HUE061039T2 (uk) |
| MX (2) | MX2017017162A (uk) |
| PL (2) | PL3313170T3 (uk) |
| RS (1) | RS63905B1 (uk) |
| UA (2) | UA126274C2 (uk) |
| WO (2) | WO2016210315A1 (uk) |
| ZA (1) | ZA201800394B (uk) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| HRP20230099T1 (hr) * | 2015-06-25 | 2023-03-17 | Accelerated Ag Technologies, Llc | Proizvodnja sjemena |
| US10575517B2 (en) * | 2015-06-25 | 2020-03-03 | Accelerated Ag Technologies, Llc | Pollen field conditioning and preservation method |
| US20230132390A9 (en) * | 2017-03-24 | 2023-04-27 | Accelerated Ag Technologies, Llc | Breeding methods including both cross- and self-pollen to develop improved pollinators |
| US10993390B2 (en) | 2017-03-24 | 2021-05-04 | Accelerated Ag Technologies, Llc | Breeding methods to develop improved xenia pollinators |
| CA3090007A1 (en) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | Monsanto Technology Llc | Improved methods for hybrid corn seed production |
| CN114501986A (zh) * | 2019-08-30 | 2022-05-13 | 艾乐速Ag技术有限公司 | 用于谷类作物授粉时间的方法和系统 |
| CN110637719A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-01-03 | 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所 | 一种马铃薯杂交育种方法及工具 |
| CA3177648A1 (en) | 2020-06-11 | 2021-12-16 | Enrico B. Scheuermann | Method for controlling actions of a mobile entity on a field management unit |
| US20220279739A1 (en) * | 2021-03-02 | 2022-09-08 | Monsanto Technology Llc | Compositions and methods for pollen storage |
| CN112931190A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-06-11 | 西北农林科技大学 | 一种甜荞杂交种的制种方法 |
| WO2024155594A1 (en) | 2023-01-17 | 2024-07-25 | Accelerated Ag Technologies, Llc | Poaceae pollen preservation and stabilization method |
Family Cites Families (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU106770A1 (ru) | 1955-11-04 | 1975-12-30 | Широкополосный радиочастотный трансформатор | |
| US3728817A (en) * | 1971-05-28 | 1973-04-24 | Moews Seed Co | Preventing shedding of pollen by applying binder to corn tassels |
| US4087937A (en) * | 1977-06-30 | 1978-05-09 | Meador Lawrence Dean | Apparatus for pollenating plants |
| SU1061770A1 (ru) | 1982-01-06 | 1983-12-23 | Denisov Valentin F | Способ гибридизации блони |
| NZ220593A (en) | 1986-11-28 | 1990-03-27 | Dfc New Zealand Ltd Formerly D | Pollination by suction transfer of pollen from male to female flowers |
| SU1606037A1 (ru) * | 1989-04-07 | 1990-11-15 | В.А. Гриненко | Устройство дл сбора пыльцы растений |
| JP3090803B2 (ja) | 1992-11-30 | 2000-09-25 | 日本たばこ産業株式会社 | アブラナ科植物の花粉の貯蔵方法 |
| US5596838A (en) | 1994-06-15 | 1997-01-28 | Zenco (No. 4) Limited | Method and instrument for the preparation of pollen for cryogenic storage |
| US5689914A (en) | 1994-06-15 | 1997-11-25 | Zenco (No. 4) Limited | Method of hybrid crop production using dehydrated pollen from storage |
| US5694700A (en) | 1994-06-15 | 1997-12-09 | Zenco (No.4) Limited | Method and instrument for the preparation of pollen for cryogenic storage |
| US6141904A (en) | 1994-06-15 | 2000-11-07 | Garst Seed Company | Method of hybrid crop production using dehydrated pollen from storage |
| JP4177494B2 (ja) | 1997-10-24 | 2008-11-05 | 富士シリシア化学株式会社 | 花粉増量剤、人工受粉方法、および花粉の保存方法 |
| US6146884A (en) | 1998-10-05 | 2000-11-14 | Garst Seed Company | Apparatus for the preparation of multiple pollen samples for cryogenic preservation |
| US6040500A (en) * | 1999-01-15 | 2000-03-21 | Dekalb Genetics Corporation | Soybean cultivar CX433RR |
| US6865556B2 (en) | 2001-02-09 | 2005-03-08 | Monsanto Technology Llc | Identification of seeds or plants using phenotypic markers |
| US20050246788A1 (en) * | 2004-04-20 | 2005-11-03 | Shihshieh Huang | Self-incompatible transgenic plants |
| JP5228381B2 (ja) | 2007-06-25 | 2013-07-03 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP4998883B2 (ja) | 2007-08-07 | 2012-08-15 | 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 花粉の保存方法 |
| WO2009085982A1 (en) | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Monsanto Technology Llc | Method to enhance yield and purity of hybrid crops |
| FR2948531B1 (fr) | 2009-07-31 | 2011-08-26 | Stallergenes Sa | Machine a recolter le pollen |
| EP2503872B1 (en) * | 2009-11-23 | 2018-05-09 | Monsanto Technology LLC | Transgenic maize event mon 87427 and the relative development scale |
| GB201015791D0 (en) | 2010-09-20 | 2010-10-27 | Syngenta Ltd | Improved method and machine for use thereof |
| WO2012125593A2 (en) | 2011-03-11 | 2012-09-20 | Syngenta Participations Ag | Vacuum collection of pollen and anthers from haploid and doubled haploid plants |
| BR112013024335A2 (pt) | 2011-03-22 | 2016-12-20 | Pioneer Hi Bred Int | métodos para distinguir, separar e classificar grãos de pólen contendo um ou mais elementos genéticos de interesse de um ou mais grãos de pólen, para determinar a viabilidade de um ou mais grãos de pólen, para identificar plantas definindo um elemento genético de interesse e para identificar um genótipo de um grão de pólen |
| EP2688394A4 (en) | 2011-03-23 | 2014-09-24 | Pioneer Hi Bred Int | DEVICE AND METHOD FOR DISPENSING BLOOD DUST GRAINS |
| US8943745B2 (en) | 2011-05-24 | 2015-02-03 | David Sexton | Handheld pollen sifter device |
| BR112014011423A2 (pt) | 2011-11-11 | 2017-05-16 | Pioneer Hi-Bred Int | método para polinização de uma ou mais plantas |
| EP2775823A1 (en) | 2011-11-11 | 2014-09-17 | Pioneer Hi-Bred International, Inc. | Method for dispensing grains of pollen |
| MX2015009539A (es) | 2013-03-14 | 2016-03-04 | Thomas T Yamashita | Composiciones para mejorar la polinizacion y metodos para usar las mismas. |
| EP2781151A1 (en) | 2013-03-18 | 2014-09-24 | Bayer CropScience AG | Methods of separating hybrid seed from a mixture of seeds |
| BR112015031826A2 (pt) * | 2013-06-24 | 2017-07-25 | Pioneer Hi Bred Int | método e aparelho para colheita controlada de pólen |
| EP2915423B1 (en) | 2014-03-06 | 2021-08-11 | Amphasys AG | Method for the determination of pollen viability and maturation grade of a pollen population |
| CN104145947B (zh) | 2014-07-31 | 2016-06-29 | 中国农业科学院油料作物研究所 | 一种大豆花粉的真空保存方法及其应用 |
| CN107205351B (zh) * | 2014-11-28 | 2020-04-14 | 大卫·霍伍德 | 花粉施用器 |
| CN104396946B (zh) | 2014-11-30 | 2016-02-10 | 河北省农林科学院旱作农业研究所 | 玉米花粉自扰动常温变压活性脱湿装置及用其脱湿的方法 |
| CN104957032A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-10-07 | 潍坊友容实业有限公司 | 一种盐碱地温室大棚生物授粉中的花粉采集装置 |
| HRP20230099T1 (hr) * | 2015-06-25 | 2023-03-17 | Accelerated Ag Technologies, Llc | Proizvodnja sjemena |
| US10051338B2 (en) * | 2015-10-21 | 2018-08-14 | At&T Intellectual Property I, L.P. | System and method for coordinating back-up services for land based content subscribers |
| CN205926293U (zh) * | 2016-08-20 | 2017-02-08 | 文山苗乡三七科技有限公司 | 一种花粉筛 |
| WO2018129302A1 (en) * | 2017-01-06 | 2018-07-12 | Monsanto Technology Llc | Device and method for pollinating plants |
-
2016
- 2016-06-24 HR HRP20230099TT patent/HRP20230099T1/hr unknown
- 2016-06-24 JP JP2018519265A patent/JP2018519854A/ja active Pending
- 2016-06-24 US US15/192,485 patent/US10905060B2/en active Active
- 2016-06-24 AU AU2016283114A patent/AU2016283114A1/en not_active Abandoned
- 2016-06-24 EP EP24166493.7A patent/EP4374685A3/en active Pending
- 2016-06-24 WO PCT/US2016/039339 patent/WO2016210315A1/en active Application Filing
- 2016-06-24 CA CA2990424A patent/CA2990424A1/en active Pending
- 2016-06-24 US US15/192,519 patent/US10398099B2/en active Active
- 2016-06-24 EP EP16739302.4A patent/EP3313170B1/en active Active
- 2016-06-24 WO PCT/US2016/039355 patent/WO2016210324A1/en active Application Filing
- 2016-06-24 EP EP22197797.8A patent/EP4169375A1/en active Pending
- 2016-06-24 AU AU2016284677A patent/AU2016284677A1/en not_active Abandoned
- 2016-06-24 EP EP24170270.3A patent/EP4378304A3/en active Pending
- 2016-06-24 PL PL16739302.4T patent/PL3313170T3/pl unknown
- 2016-06-24 ES ES16739302T patent/ES2933487T3/es active Active
- 2016-06-24 UA UAA201800570A patent/UA126274C2/uk unknown
- 2016-06-24 CN CN201680049186.7A patent/CN107920484A/zh active Pending
- 2016-06-24 UA UAA201800569A patent/UA126273C2/uk unknown
- 2016-06-24 MX MX2017017162A patent/MX2017017162A/es unknown
- 2016-06-24 HU HUE16739302A patent/HUE061039T2/hu unknown
- 2016-06-24 EP EP16738296.9A patent/EP3313169B1/en active Active
- 2016-06-24 CA CA2990423A patent/CA2990423A1/en active Pending
- 2016-06-24 BR BR112017028054A patent/BR112017028054A8/pt not_active Application Discontinuation
- 2016-06-24 MX MX2017017156A patent/MX2017017156A/es unknown
- 2016-06-24 RS RS20230056A patent/RS63905B1/sr unknown
- 2016-06-24 CN CN201680049357.6A patent/CN107920485A/zh active Pending
- 2016-06-24 PL PL16738296.9T patent/PL3313169T3/pl unknown
-
2017
- 2017-12-22 CL CL2017003348A patent/CL2017003348A1/es unknown
-
2018
- 2018-01-19 ZA ZA2018/00394A patent/ZA201800394B/en unknown
-
2019
- 2019-08-23 US US16/549,748 patent/US11166421B2/en active Active
- 2019-08-23 US US16/549,810 patent/US11166422B2/en active Active
-
2020
- 2020-11-24 US US17/102,805 patent/US11849686B2/en active Active
-
2021
- 2021-05-10 US US17/315,789 patent/US20210259175A1/en active Pending
- 2021-08-27 US US17/458,916 patent/US11844321B2/en active Active
-
2023
- 2023-10-09 US US18/377,946 patent/US20240040981A1/en active Pending
- 2023-10-09 US US18/377,954 patent/US20240057537A1/en active Pending
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11849686B2 (en) | Wheat seed production | |
| JP2009501528A (ja) | 辛味の少ない長日タマネギ | |
| Pallais et al. | Research on the physiology of potato sexual seed production | |
| Allan | Wheat | |
| Chakrabarty et al. | Hybrid seed production technology | |
| CN109122290A (zh) | 一种有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法 | |
| CN103168675A (zh) | 一种早熟玉米高产制种方法 | |
| Alston et al. | Fruit tree breeding: strategies, achievements and constraints | |
| RU2827571C2 (ru) | Способ производства семян | |
| CN103636491A (zh) | 一种长花梗矮生豇豆品种的育种方法 | |
| Streiff | Possibilities for Hybrid | |
| RU2815108C2 (ru) | Производство зерновой продукции | |
| Mohanty et al. | Hybrid vegetable technology–A review | |
| Yadava et al. | Status of Hybrid Development in Rapeseed–Mustard, Seed Production Technology, Quality and Genetic Purity Evaluation | |
| Allam | 51 Wheat | |
| Erb | Feasibility of Using Bumble Bees and Blue Bottle Flies as Pollinators to Produce Hybrid True Potato Seed | |
| Sekhar et al. | Sujay Rakshit |