Спосіб підвищення рівня рекомбінаційної і розширення спектра генотипічної мінливостей у пасльонових рослин

1 Спосіб підвищення рівня рекомбінаційної і розширення спектру генотипової мінливостей, що включає схрещування материнської лінії з батьківськими формами, вирощування Fi в умовах недостатнього мінерального живлення, високого загущення, який відрізняється тим, що фактором, який індукує МІНЛИВІСТЬ, виступає природна дія часового горизонтального дизруптивного добору, який проявляється при вирощуванні одних і тих же гібридів Fi в різних часових інтервалах і неоднакових режимах водозабезпеченості, при цьому про Винахід відноситься до галузі сільського господарства і може бути використаний в селекції сільськогосподарських культур Мета - прискорення селекційного процесу за рахунок зниження трудозатрат і його енергоємності, а також збільшення виходу рекомбінантних форм, утому числі з новим поєднанням господарсько-цінних ознак Поставлене завдання досягається за рахунок підвищення гетерогенності природного середовища різних часових строків вирощування рослин Fi шляхом зміни регулюємих факторів, які /спільно/ прямо і/або побічне діють на відтворювальну і перетворювальну функції ремонтантно протікаючих мейозів у гібридних рослин Fi Відомий спосіб індукування генетичної МІНЛИВОСТІ у вищих рослин /авт свид СССР № 1441498, кл А 01 Н 1/04, 1986/, згідно якому на введений в окремі частини хромосоми барвник-штеркалятор діяли імпульсним лазерним випромінюванням, а потім оцінювали спадкові зміни популяцій, що розщеплюються видається під відповідальність власника патенту ГЕНОТИПОВОІ водять реципрокні схрещування, а насіння виділяють з плодів з урахуванням вертикальної ярусності їх закладання на рослині 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що гібриди Fi вирощують в інтервалах з коротким (70100 годин) і тривалим (один місяць) часовими періодами 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що гібриди Fi вирощують у тривалому часовому періоді, а поливний режим витримують на рівні 45% НВ 4 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що серед сукупності гібридних комбінацій схрещування спочатку ідентифікують гібриди Fi з різною конкурентоздатністю, а потім в межах низькопристосованого класу проводять реципрокні схрещування (Fi - варіант контролю Fi - варіант конкуренції) 5 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що у рослин F-і, які вирощують в інтервалі з тривалим часовим періодом, насіння виділяють з плодів першого ярусу Однак для реалізації вказаного способу потрібні препарати, барвники та спеціальне обладнання /високоштенсивний імпульсний лазер/, що робить його економічно малоефективним Найбільш близьким до заявленого способу є спосіб розширення спектра генотипової МІНЛИВОСТІ /пат України № 20795 А, кл А 01 Н 1/04,1998/ Спосіб забезпечує розширення спектра генотипової МІНЛИВОСТІ переважно у випадках, коли рослини Fi вирощують в умовах контрастних режимів денних І нічних температур /17 і Ю С ВІДПОВІДНО/, а бутони рослин на стадії мейозу обробляють глікозидами, або - коли рослини Fi вирощують на грунтовому субстраті з високими дозами азоту /5 №/, а популяції, що розщеплюються IF-J оцінюють при понижених позитивних температурах /10°С/ Вказаний спосіб має значну КІЛЬКІСТЬ ІСТОТНИХ ПОЗИЦІЙ, подібних до заявленого винаходу, тому може бути прийнятим за прототип Однак основним недоліком його є висока енергоємність і мета (О 46947 з 9-ма батьківськими формами Наключене насіння всіх 9-ти гібридних комбінацій висівають в одну 5-літрову посудину Вагнера за схемою /залежно від культури/ 1,5x1,5см або 2х2см У фазу утворення перших справжніх листків рослини переводять на режим пониженої водозабезпеченості /на рівні 45% НВ/ При досягненні у 25% рослин стадії мейозу, їх вибирають з грунтового субстрату, оцінюють за комплексом морфо-статистичних параметрів і за прийнятими найбільшими і найменшиТИПОВОІ МІНЛИВОСТЄЙ ми середніми значеннями ознак відбирають Поставлене завдання вирішується тим, що в комбінації схрещування з високою і низькою конзапропонованому способі, згідно винаходу, гібриди курентоздатністю Далі виділені рослини з різним Fi вирощують в умовах пониженої водозабезпечекласом пристосованості розміщують в оптимальні ності /45% НВ/ і в різних часових періодах /70-100 умови, при яких розвивалися і плодоносили росгодин і 1 місяць/, при цьому для зниження елімінулини контрольного варіанту На етапі ЦВІТІННЯ МІЖ ючої дії природного гаметного і зиготного доборів рослинами в межах різних класів пристосованості проводять в межах одних і тих же гібридних комбіпроводять реципрокні схрещування /Fi - варіант націй реципрокні схрещування Для виявлення контролю- Fi варіант конкуренції/ Насіння, виділемаксимального селекційного ефекту популяції, які не з плодів при реципрокних схрещуваннях, об'єдрозщеплюються /F21 F3/, вирощують з насіння плонують, в той час як у самозапилюваних рослин Fi дів першого ярусу їх вертикального закладання на їх виділяють окремо з урахуванням вертикальної рослинах Fi ярусності закладання плодів Вирощування одних і Запропонований спосіб має високий економічтих же гібридних комбінацій схрещування за вканий ефект, оскільки для його здійснення не потрібзаною технологією здійснюють в інтервалах з трино енергоємного обладнання, складних і дорогих валим часовим періодом /один місяць/ Оцінку приладів та препаратів, а також він є ефективним структури популяцій, що розщеплюються, /F2 і F3/ селекційним методом проводять в польових умовах Спосіб здійснюється таким чином Приклад 1 Проводять схрещування багатомаОдержані результати, що відображають суть ркерної материнської форми з однією батьківсьзапропонованого способу, наведено на 1-2 фіг і в кою Наключене гібридне насіння, попередньо за3-х таблицях Так, з представлених на фіг 1 даних мочене в чашках Петрі, висівають у ВІСІМ видно, що вирощування одних і тих же гібридів Fi календарних строків за схемою 1 - 27 05, 2 в інтервалах з тривалим часовим періодом /один 31 05, 3 - 3 06, 4 - 6 06, 5 - 9 06, 6 - 13 06, 7 - 16 06, місяць/ значно збільшує МІНЛИВІСТЬ частоти кро8 - 20 06 Гібриди Fi всіх варіантів вирощують просинговера/ hl-a, 11-а хромосома/ у гетерозигот Fi тягом усього вегетаційного періоду на однорідному томата Причому фактори середовища третього грунтовому субстраті з дефіцитом мінерального строку вирощування мали більший вплив на доживлення /без азотних і калійних підживлень/ по сліджуваний параметр порівняно з другим строком одній рослині в посудині Ватера, повторність п'я/у 6 Fi з 9 простежується підвищення з них достотикратна вірно доведено/ Далі аналізували структуру популяцій, що Переведення рослин Fi на режим пониженої розщеплюються, кожного із вказаних строків виводозабезпеченості, з одного боку, суттєво збільрощування шує МІНЛИВІСТЬ вказаного рекомбінаційного параметра, з іншого - знижує прийняте значення 2f поВстановлено, що вирощування одних і тих же рівняно з рівнем по карті /фіг 2/ Останнє дуже гетерозигот Fi в різних /у часі/ умовах зовнішнього важливо для подовження гетерозисного ефекту в середовища, внаслідок різнонаправленого впливу популяціях, що розщеплюються внутрішніх і ЗОВНІШНІХ факторів на рекомбінацію і селективну елімінацію "нетрадиційних" гамет і зиДля гетерозигот Fi з низькою конкурентоздатгот, сприяли проявленню більшої сумарної гетероністю в F21 F3 виявлено високий позитивний ефект генності потомства порівняно з одноразовим видії дизруптивного добору /другий строк тривалого рощуванням рослин популяцій конкретної часового періоду/ і реципрокних схрещувань, які комбінації схрещування Так, у популяціях F2.F3, забезпечили високу частоту /%/ зустрічання в F2 /умови - вегетаційний будиночок, грунт/ першого і класів з максимальним проявленням верхнього шостого варіантів вищепились особливі трансгрецифрового значення параметра л^бл 1,2/, а також сивні форми з нетрадиційним сполученням госпо- трансгресивних генотипів за найбільш інформадарсько-цінних ознак /надскладні китиці "гроновитивними КІЛЬКІСНИМИ, у тому числі господарськодного" типу, ранньостиглі, з вираженою цінними ознаками л^бл 3/ Особливу селекційну продуктивністю першого суцвіття - від 64 до 84 ЦІННІСТЬ при цьому представляє інформація про плодів і загальною масою до 1,4кг, напівдетермі"ефект вертикальної залежності" виходу рівня генантним або штамбовим типом куща/ нотипової МІНЛИВОСТІ /дивтабл 2, З/ Приклад 2 Схрещують одну материнську ЛІНІЮ лоємкість процесів, обумовлених необхідністю експлуатації протягом 1,5-2,5 місяця камер штучного клімату /КШК/, які стабільно підтримують понижені позитивні температури у весняно-літній період Тому вказаний спосіб економічно дорого коштує В основу винаходу покладено завдання розробити більш економічніший спосіб збільшення рівня рекомбінаційної і розширення спектру гено 46947 Таблиця 1 Залежність проявлення числа трансгресивних генотипів від строку вирощування Fi з низькою конкурентоздатністю і напряму реципрокних схрещувань /баклажани/ Розмах МІНЛИВОСТІ Варіант потомства Fi 1 В/1/ 1 В/1/Х1К/1/ 1 К/1/Х1В/1/ 1 В/1/ 1 К/1/ 1 В/1/х1 К/1/ 1 К/1/х1 В/1/ 1 К/П/ Число трансгресивних генотиознаки у трансЗагальне число трансгресивпів, які перевищують X значенгресивних генотиних генотипів, шт ня ознаки у Р-і, Рг, Fi на 2-3 шт пів Загальна маса плодів з 1 рослини IF-J, г 31 10 410-720 45 21 410-870 4 3 410-850 Загальна маса плодів з 1 рослини /F3/ г 38 31 700-1380 15 10 700-1130 13 10 700-1450 41 35 700-1260 27 21 700-1390 Загальна КІЛЬКІСТЬ ПЛОДІВ З 1 рослини /F3/, шт 1 В/1/ 1 К/1/ 1 В/1/Х1 К/1/ 1 К/1/Х1 В/1/ 1 К/П/ 25 2 17 ЗО 25 14 2 9 20 18 7-15 7-8 7-Ю 7-Ю 7-16 Примітка В цій і наступних таблицях *****. перший строк, реципрокні схрещування, другий строк вирощування гібридів Fi при тривалому часовому періоді, 1 В та 1 К - варіант конкуренції /посудини Вагнера/1 варіант контролю ВІДПОВІДНО Таблиця 2 Залежність частоти /%/ зустрічання генотипів в F2 в класі з максимальним проявленням верхнього порогу цифрового вираження ознаки від вертикальної ярусності розташування плодів у рослин Fi Варіант потомства Fi 4* 5*** 8* 8*** Варіант потомства Fi 1* 6* 8*** 4*** Клас 2 3 4 5 6 1513014516017517 26 12 20 7 25 6 41 20 Таблиця З 46947 Проявлення трансгресій /у F-J залежно від вертикальної ярусності розташування плодів у рослин Fi Частота зустрічання генотипів з сивних генотитрансгресивною пів,шт ознакою,% Загальна маса плодів з 1 рослини баклажана,г 1 ЗО 65,2 2 29 33,7 1 41 63,0 2 11 15,4 1 14 25,0 2 1 1,1 1 11 26,0 2 0 0 Загальна КІЛЬКІСТЬ ПЛОДІВ З 1 рослини перцю, шт 1 26 56,5 2 14 16,2 1 28 58,4 2 12 16,9 1 19 33,9 2 5 5,5 1 13 30,9 2 0 0 Потомство Fi 4* 5* 8* 8 *** 1* 6* 8 КІЛЬКІСТЬ трансгре Плід /перший,другий/ *** д*** Таким чином, використання запропонованого способу підвищення рівня рекомбінаційної і розширення спектру генотипової мінливостей порівняно з відомими способами,дозволяє суттєво , 1 . ' . *> 28 24 22 20' t }> 16 /А 14 і [К і1 .1 т 1 f /t / т/ м 1 X Розмах МІНЛИВО СТІ ознаки у трансгресивних генотипів 640-1900 640-1700 770-1900 770-1000 940-2500 940-1200 940-1700 0 3,5-11,0 3,5-7,0 4,5-10,0 4,5-8,0 4,0-7,0 4,0-5,0 4,0-10,0 0 підвищити ефективність селекційного процесу за рахунок зниження його енергоємкості, а також збільшення виходу в популяціях, що розщеплюються, нового спектру МІНЛИВОСТІ 1 / •Z •І ш •2 • і 7 / і ті •/ 12 10 і Іекский Цим орина [ Іричср 1 їнсі р\ Молдовы Факел з сортом