Спосіб створення лежких сортів томата з підвищеним вмістом b-каротину в плодах

Спосіб створення лежких сортів томата з 3 32553 Відомим способом підвищення вмісту βкаротину в плодах томата є використання носіїв гену В (Beta-carotene). Ген В кодує новий вид хромо-пласт-специфічної лікопін-β-циклази (CYCB), яка конвертує лікопін у β-каротин. При цьому встановлено, що β-каротін синтезується de novo під час розвитку плоду і накопичується, як вторинний метаболіт в процесі дозрівання [Ronen G., Carmel-Goren L., Zamir D., Hirschberg J. An alternative pathway to β-carotene formation in plant chromoplasts discovered by map-based cloning of Beta and old-gold color mutations in tomato // PNAS. - 2000. - V. 97, №20. - P.11102-11107.]. Якщо звичайні червоноплідні сорти томата містять у плодах 0,12-0,15мг/% β-каротину, то використання гена В дозволяє збільшити його вміст до 1,001,80мг/% і вище. За участю цього гена отримано сорти: Carobeta, Auriga, Слава Молдови, Дружба, Луч, Очарованіє, Алета, Зеро, Лавіна, Мєчта, Алекс, Лагоранж, Сяйво, Клондайк, Оранжевий красень та ін. Недоліком даних висококаротинових сортів є нетривалий період їх зберігання, що не дозволяє продовжити термін споживання свіжих плодів. В основу корисної моделі поставлено задачу розроблення способу поєднання підвищеного вмісту β-каротину з високою лежкістю плодів томата шляхом використання біохімічних ефектів неаллельної взаємодії мутантних генів В і alc рекомбінантної дигомозиготи B/B//alc/alc. Поставлена задача вирішується шляхом підбору вихідних форм, їх схрещування і добору генотипів, які поєднують ознаку лежкості плодів з підвищеним вмістом β-каротину. Відповідно до корисної моделі для гібридизації використовують 4 батьківські компоненти один із яких містить гомозиготу за геном В, а інший - за геном alc. У гібридних популяціях другого покоління (F2), що розщеплюється, відбирають дигомозиготні генотипи B/B//alc/alc, які поєднують ознаку оранжевоплідності (ген Б) з уповільненим достиганням плодів (ген alc). У гібридних популяціях F3 серед дигомозиготних генотипів B/B//alc/alc добирають найбільш продуктивні рослини, які оцінюють шляхом біохімічного аналізу за вмістом β-каротину і ознакою лежкості. Для подальшої роботи залишають лінії з найбільш високими господарсько-цінними показниками. Нами встановлено, що в подвійній гомозиготі B/B//alc/alc за рахунок не-алельної взаємодії генів В і alc поєднується високий вміст β-каротину і лежкість плодів, при цьому спостерігається взаємна інгібіруюча дія генів. Ген alс подавляє біосинтез каротиноїдів і достигання плодів, а ген В модифікує ефект лежкості гена alc, експресіруя більш насичене рівномірне забарвлення м'якушу і перикарпію плоду, за рахунок підвищеного вмісту β-каротину. Оцінка біохімічних показників селекційних ліній, відібраних у гібридних комбінаціях Очарование х Cornell, Дружба х Мл 33, дозволила виявити, що середній рівень β-каротину у ліній з подвійною гомозиготою B/B//alc/alc за роки досліджень склав 0,75мг/%, що на 357% перевищує рівень вихідних лежких сортів томата, які не містять гену В (табл.). При цьому рівень лежкості плодів дигомозиготних ліній зберігався на тому ж рівні - 55 днів, що свідчить про відсутність негативного впливу β-каротину на процес зберігання плодів. Таблиця Біохімічні показники і лежкість плодів різних генотипів томата, 2003-2006pp. Генотип Суха речовина Цукор % В/В alc/alc B/B//alc/alc 4,28±0,06 4,66±0,07 4,25±0,09 2,91±0,04 3,13±0,04 2,69±0,05 В/В alc/alc B/B//alc/alc 4,38±0,05 4,27±0,05 4,15±0,06 2,75±0,03 2,73±0,03 2,78±0,04 В/В alc/alc B/B//alc/alc 4,32±0,06 4,46±0,06 4,20±0,08 2,83±0,04 2,93±0,04 2,73±0,05 Аскорбінова кислота мг/% Очарование х Cornell 0,43±0,01 16,17±0,21 0,46±0,01 21,72±0,30 0,47±0,01 21,89±0,31 Дружба х Мл 33 0,34±0,01 25,05±0,26 0,51±0,02 22,72±0,23 0,49±0,01 23,38±0,25 Середнє 0,38±0,01 20,61±0,23 0,48±0,02 22,22±0,26 0,48±0,01 22,63±0,28 Кислотність β-каротин Лежкість* дні 0,81±0,02 0,21±0,01 0,73±0,02 7±0,6 54±4,2 55±3,8 0,97±0,03 0,21±0,01 0,78±0,02 9±0,7 57±4,4 56±5,2 0,89±0,03 0,21±0,01 0,75±0,02 8±0,72 55±4,3 56±4,5 * - тривалість зберігання плодів до зниження їх товарності до 70%. Запропонований спосіб порівняно з відомими прототипами дозволяє одночасно збільшити вміст β-каротину в плодах, підвищити рівень їх лежкості та покращити пігментацію (забарвлення) плоду, за рахунок більш високого вмісту β-каротину. Новий спосіб дозволяє рекомендувати подвійну дигомозиготу B/B//alc/alc у якості генетичної системи для підвищення вмісту β 5 32553 каротину і лежкості плодів томата для створення нових сортів і гібридів придатних для тривалого зберігання плодів. Заявлений спосіб апробовано у практиці селекційного процесу при створенні сорту томата Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 Скала (В, alс, u, j-2). На сьогодні в Реєстрі сортів рослин України відсутні подібні сорти. Сорт Скала є першою селекційною інновацією, яка поєднує ознаки лежкості і підвищеного β-вмісту каротину. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601