Спосіб подолання прогамних та постгамних бар’єрів несумісності при віддаленій гібридизації м’якої пшениці з aegilops tauschii coos

Спосіб подолання прогамних та постгамних бар'єрів несумісності при віддаленій гібридизації пшениць з Aegilops tauschii Coos, що включає 3 13641 4 ншити відсоток абортованих гібридних зародків. добу після запилення та вміщують в розчин фізіПоставлені задачі вирішуються в способі обологічно-активних речовин - гіберелова кислота робки колосся пшениці фізіологічне активними (2,3мг/л) , 2,4-Д (2,2мг/л), БАП (0,1мг/л) та основречовинами в період схрещування з Aegilops них мінеральних солей по МС [ 10 ] і експонують tauschii Coos, обробці в розчині фізіологічне акпри низьких температурах (+4 - +6°С) у темряві тивних речовин зрізаного колосся після гібридипротягом 2-4 днів. Гібридні зернівки стерилізують зації та експлантація гібридних недозрілих зарод35 хвл розчином "Білизна", 10хв. 0,001н НС1, ків визначеного віку на живильне середовище пятикратно промивають стерильною дистильовавідповідного складу. ною водою [7]. Отримані гібридні зародки (на 14Відмінними від найближчого аналога ознака16 добу після запилення) виділяють із зернівок та ми в корисної моделі, що заявляється, є; висаджують на живильне середовище Уайта з - удосконалення умов гібридизації; сахарозою та дріжджовим екстрактом, модифіко- удосконалення способу зменшення адоптавано А.С. Каспарян [5]. Висаджений матеріал ції гібридних зародків; вміщують у холодову камеру (+2°С) до появи - визначення ефективного живильного серепроростків розміром 2-4мм (у середньому 4-6 довища. днів), а потім дорощують при інтенсивному освітСпосіб забезпечує отримання більшої кільколенні. сті гібридного насіння та практично сто відсоткоАналіз хромосомного складу гібридних росве спасіння гібридних зародків. лин регенерантів проводять за методикою Причинно-наслідковий зв'язок між совокупніс3.П.Паушевої [8]. Рослини із добре розвинутою тю заявлених ознак та досягнутим результатом кореневою системою та надземною частиною (підвищення кількості отриманого гібридного напересаджують у стерильний ґрунт та дорощують сіння та якості отриманих рослин) можна пояснив умовах штучного клімату (Таблиця 1) ти так. Приклад 1 Полова гібридизація між таксономічне віддаПроводили схрещування п'яти сортів м'яких леними видами утруднена нездатністю гібридних озимих пшениць (Селянка, Куяльник, Одеська зерновок проростати та доростати до нормальної 162, Лузановка, Одеська червоноколоса) з форрослини. В процесі формування гібридної зернівмою Aegilops tanschii Coos. (Ts k 608). Частину ки проходить постійна боротьба між материнськастрованого колосся обробляли за схемою, яку кою систему захисту від проникнення чужорідної пропонуємо у винаході. Колосся без обробок бугенетичної інформації та гібридним зародком і ли контролем. У всіх комбінаціях схрещування ендоспермом, що розвивається. Несумісність показники зав'язування гібридного насіння були таксономічне віддалених партнерів проявляється достовірно вищими, в порівнянні з контролем, що у невідповідності темпів розвитку зародків та ензгідно заявленому способу, свідчить про його досперму, та токсичністю метаболітів тканин маефективність (Таблиця 2). теринської рослини для живлення зародка [1]. Приклад 2 Таким чином, у перші дні після запилення розвиПроводили схрещування ярої м'якої пшениці ток зародку може затриматися із-за порушення Казахстанська з формою Aegilops tauschii Coos. чи утрати джерел живлення. В зв'язку з цим підт(Ts k 608). Частину кастрованого колосся обробримка розвитку гібридного зародку, шляхом обляли за схемою, яку пропонуємо у винаході. Коробки материнських рослин додатковими фізіолосся без обробок були контролем. Відсоток залогічно-активними речовинами (такими як пролін, в'язування гібридного насіння збільшився у три гіберелова кислота, кінетин) дає змогу частково рази в порівнянні з контролем, що згідно заявлеподолати прогамну несумісність. Комплекс цих ному способу, свідчить про його ефективність речовин стимулює рост клітин за рахунок акти(Таб-лиця 2). вацій ділення [2]. Приклад 3 Спосіб здійснюється таким чином. Здійснювали оцінку ефективності запропоноПроводять схрещування сортів м'якої пшениваного способу щодо отримання рослинці (Tr. aestivum L.) (материнські рослини) із форрегенерантів із гібридних зародків. Дослідження мою Aegilops tatischii Coos. Ts k 608 (обпилювач). показали, що при вирощувані гібридних зародків Форма Ts k 608 (із колекції ВІРа) - пізньостигла, за схемою прототипу, кількість отриманих рослин стійка до комплексу хвороб та патогенів строки її регенерантів, в залежності від комбінації схрещуцвітіння збігаються з цвітінням пшениць нашої вання, коливалась від 15 до 59 відсотків від кільзони. Гібридизацію проводять за традиційною кості висаджених зародків. Відсоток утворення методикою (твел-метод). Для подолання прогамнормальних регенерантів з добре розвинутою ної несумісності, кожний кастрований колос обкореневою системою був значно вищім, при заробляють (сприскують із дрібнодисперсного стосуванні запропонованого способу вирощуванпульвилізатора) розчином гіберелової кислоти ня гібридних зародків. Він складав, в залежності (ГК) та кінетину у концентрації по 7г/л через 45хв. від комбінації схрещування, від 69 до 100 відсотпісля запилення, повтор через добу. Колосся ків (Таблиця 3). зрізають (на рівні першого міжвузля) на 10-14 5 13641 6 Таблиця 1 Аналіз прототипу та запропонованого способу по отриманню гібридного насіння від схрещування м'якої пшениці з формою Aegilops tauschii Coos. (Ts k 608) Ознаки та технічні результати Культура Об'єкт дослідження Спосіб подолання бар'єрів прогамної несумісності при віддаленій гібридизації. Спосіб подолання постгамних бар'єрів несумісності ефективність способу Прототип Запропонований спосіб Triticum aestivum L, Aegilops Triticum aestivum L., Aegilops tauschii Coos. tauschii Coos. Гібридне насіння, недозрілі зародГібридне насіння, недозрілі зародки ки Кастроване колосся обробляють розчином гіберелової кислоти (ГК) та кінетину у концентНе запропоновано рації по 7 г/л через 45 хв. Після запилення, повтор через добу. 1. Колосся зрізають на 10-14 добу після запилення та вміщують в розчин фізіологічноГібридні зародки F1 (16-18 день після запилення) прокультивували активних речовин - гіберелова кислота, 2,4-Д, на живильному середовищі з абс- БАП та основних мінеральних солей за МС і цизовою кислотою, та потім проекспонують при низьких температурах (+4-6 С) ростання стимулювалось додау темряві протягом 2-4 днів. 2. Гібридні зародки вання до середовища гіберелової F1 (14-16 день після запилення) висаджують на кислоти в концентрації 2 мг/л. живильне середовище Уайта з сахарозою та дріжджовим екстрактом. Велика кількість зародків гине при Практично усі отримані гібридні зародки життєкультивувані in vitro (отримали дездатні, здатні формувати нормальні рослини, кілька рослин F1 з 3 тис. отримащо досягають фази квітіння. них зародків) Таблиця 2 . Вплив попередньої обробки на формування гібридних зародків пр схрещуванні м'якої пшениці з Ts k 608 Відсоток формування гібридних зародків, (%) 3 обробкою (запропоКонтроль нов.) 4,29±0,86 12,37±1,35* 3,27±0,78 10,00±1,39* 1,73±0,57 6,54±1,13* 3,70±0,93 12,81±1,60* 3,20±0,57 12,48±1,10* 8,6±1,22 21.56±1,93* Комбінація схрещування Казахстанська Ts k 608 Селянка Ts k 608 Куяльник Ts k 608 Одеська 162 Ts k 608 Лузановка Ts k 608 Одеська червоноколоса Ts k 608 Достовірно: при * Р>0,001 Таблиця З . Результати розвитку гібридних зародків (14-16 день після запилення) від схрещування м'якої пшениці з Ts k 608 при дорощувані в культурі in vitro Комбінація схрещування Казахстанська Ts k 608 Селянка Ts k 608 Куяльник Tsk608 Одеська 162 Ts k 608 Лузановка Ts k 608 Одеська червоноколоса Ts k 608 Спосіб 1 (прототип) Гібридні рослини Висаджено зародків шт. % 42 25 59,5±11,9 38 18 47,4±11,3 21 4 19,05±9,5 15 5 33,3±6,7 20 7 35,0±13,5 26 11 42,3±12,8 Спосіб 2 (запропоноване) Гібридні рослини Висаджено зародків шт. % 34 32 94,1±16,5 33 33 100±17,5 26 18 69,2±26,6 28 21 75,0±16,3 20 17 85,0±20,7 20 20 100±22,2 7 13641 Спісок літератури: 1. Банникова В.П. Цитоэмбриология межвидовой несовместимости у растений. -Киев: Наукова думка. - 1975. -48с. 2. Гамбург К.З., Рекославская Н.И., Швецов С.Г. Ауксины в культурах тканей и клеток растений. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. 243с. 3. Гасанов С.Р. Генетический анализ различных поколений межродовых гибридов пшеницы с эгилопсом: Автореф. дис.... канд.биол. наук: -Баку, 1993.-22с. 4. Гирко B.C. Преодоление постгамных барьеров несовместимости при отдаленной гибридизации // Доклады Российской академии с/х наук. 1996. -№1.-С.4-7. 5. Каспарян А.С. Отдаленная гибридизация в семействе злаковых. // Из-во Академии наук СССР. -1958. -С.29. 6. Махалин М.А. Межродовая гибридизация зерновых колосовых культур. М.: Наука, 1992. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 8 239с. 7. Методы культуры тканей и органов в селекции растений. Методические рекомендации. Составители: С.Ф.Лукьянюк, С.А.Игнатова; - Одесса, 1980. -21с. 8. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений - Москва, 1988. -270с. 9. Coх T.S, HachettJ.H., Gill B.S, Raupp W.J. and Seaes R.G. Agronomic Performance of Hexaploid Wheat Lines Derived from Direct Crosses between Wheat and Aegilops squarrosa // Plant Breeding. - Vol. 105 (4), -1990. -P. 271-277. 10. Liu W., Zheng Y., Polle E., Konzak C.F. Highly efficient doubled-haploid production in wheat (Triticum aestivum L.) via induced microspore embryogenesis // Crop Sci. - v.42 - P.686-692. 11.Wu B.H., Yang W.Y, Liu D.C., Zheng Y.L. The study on the relationship between crossability and capability of rescue of distant hybrid F1 embryos between Triticum and Aegilops tauschii / Intern. Conf. "Grain Quality". -2001. -V.4, section 8 -P.297-299. 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