Спосіб підвищення плодючості корисних комах (на прикладі drosophila melanogaster)

Реферат: UA 94452 U UA 94452 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі генетики, а саме підвищення плодючості та адаптивності сільсько-господарчих корисних комах і може бути використана, з одного боку, для підвищення плодючості цінних ліній корисних високопродуктивних комах, наприклад бджіл та шовкопрядів тощо, з іншого боку, для підвищення адаптивних можливостей у корисних комах до шкідливих умов їх перебування. Найближчим аналогом способу, що заявляється, є спосіб, який широко застосовується у сільському господарстві, а саме використання явища гетерозису. Звісно, що гетерозисні особини у тому числі і корисні комахи мають більш значні адаптивні можливості та більш високі показники плодючості [1, 2]. Для одержання гетерозисних особин необхідно мати 2 інбредні "батьківські" лінії, наприклад лінії Drosophila melanogaster Conton-S та Origon. Для одержання явища гетерозису необхідно самців одної лінії схрестити з самками іншої лінії (прямі гібриди). Нащадки, що одержані від таких схрещувань, у першому поколінні (F1) дуже відрізняються більш вираженими адаптивними можливостями та більш високими показниками плодючості порівняно з попередніми "батьківськими" лініями [2, 3]. Це явище дуже широко використовується у сільському господарстві. Однак у найближчому аналогу для одержання явища гетерозису необхідно мати 2 попередні "батьківські" лінії, і вони для досягнення суттєвих результатів повинні бути "інбредними", що робить такій підхід у наш час економічно не вигідним. Такій підхід, з одного боку, потребує високо кваліфікованих спеціалістів генетиків для одержання інбредних форм. З другого боку, виникає потреба постійного розведення великої кількості "батьківських" ліній, необхідних для забезпечення достатньої кількості попереднього матеріалу для схрещування. Крім того, звісно, що явище гетерозису не передається нащадкам. У другому поколінні (F2) гетерозисні лінії обов'язково розщеплюються на попередні "батьківські" лінії і явище гетерозису зникає [2, 3]. Для подальшого одержання високопродуктивних гетерозисних представників кожного разу необхідно починати все з початку. В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу підвищення плодючості корисних комах, у якому за рахунок нової сукупності ознак була б значно підвищена плодючість комах, а також надійність, економічність, доступність і експресність способу. Поставлена задача вирішується таким чином, що у способі підвищення плодючості комах 1 шляхом схрещування між собою попередніх "батьківських' ліній та одержання у результаті гетерозисних форм нащадків у першому поколінні (гетерозисних гібридів), згідно з корисною моделлю, підвищення плодючості відбувається у результаті обробки кладок яєць на ранніх стадіях онтогенезу дрозофіли червоним лазерним випромінюванням з довжиною хвилі 655 нм 2 щільністю потужності 2 мВт/см . Заявлений спосіб здійснюють шляхом принципово нового підходу, який полягає у підвищенні плодючості комах у результаті впливу фізичних факторів, а саме - лазерного випромінювання. Для цього, синхронізовані кладки яєць однієї з ліній корисних комах культивують у термостаті при температурі 24 °C. Далі кладки віком 8, 48, та 72 годин обробляють червоним лазерним випромінюванням з довжиною хвилі 655 нм щільністю 2 потужності 2 мВт/см . Вирощених з таких оброблених кладок самців схрещують з інтактними віргінними самками індивідуально у співвідношенні 1:1, і розміщують у окремі пробірки. У результаті нащадки комах, котрі одержують з оброблених кладок відрізняються високим статистично значущим підвищенням плодючості порівняно з тими, що були вирощені з кладок, які не були оброблені. Корисною моделлю передбачено, що самців, які вирощені з оброблених кладок схрещують з інтактними віргінними самками індивідуально у співвідношенні 1:1. Згідно з корисною моделлю, підвищення плодючості відбувається не за рахунок створення гетерозисних форм, а завдяки дії лазерного випромінювання. Такий підхід відкидає необхідність попереднього розведення двох інбредних ліній комах для одержання гетерозисного ефекту і, таким чином, робить новий спосіб більш економічним, більш надійним та більш експресним, крім того, дає змогу у менш короткий час одержувати більшу кількість корисних комах і, таким чином, сприяти створенню достатньої сировинної бази їх продукції для людини. Таким чином, сукупності суттєвих ознак способу, що заявляється, є новою, невідомою з джерел інформації. Заявлений спосіб дозволяє підвищити економічність, достовірність та експресність методу. Запропонований спосіб дозволяє підвищити не тільки показники плодючості корисних комах, а і їх адаптивні можливості до негативних факторів різної природи в умовах їхнього перебування. Спосіб підвищення плодючості корисних комах може бути використаний для підвищення продуктивності корисних комах у сільському господарстві (бджільництві, тощо). 1 UA 94452 U 5 10 15 Корисна модель пояснюэться прикладами Приклад 1 Задачею дослідження було, за допомогою запропонованого способу, підвищити плодючість корисних комах (на прикладі Drosophila melanogaster). Дослідження проводили на Drosophila melanogaster лінії дикого типу Canton-S. Для досягнення мети синхронізовані кладки яєць дрозофіли культивують у термостаті при температурі 24 °C. Далі, кладки яєць віком 8 годин обробляли червоним лазерним 2 випромінюванням з довжиною хвилі 655 нм щільністю потужності 2 мВт/см . Вирощені з таких оброблених кладок самців схрещують з інтактними віргінними самками індивідуально у співвідношенні 1:1 і розміщують у окремі пробірки. Результати дії лазерного випромінювання оцінювали у першому поколінні нащадків за показниками плодючості за кількістю лялечок і імаго (дорослих мух) [4]. Для статистичної обробки результатів використовували критерій Стьюдента t [5]. Одержані результати представлені в таблиці 1. Контролем слугували необроблені культури дрозофіли. Рівень плодючості у контролі складав: за кількістю лялечок 60,1±4,5,8, за кількістю імаго 56,9±3,0. Таблиця 1 Вплив червоного лазерного випромінювання довжиною хвилі 655нм, щільністю потужності 2 2 мВт/см на рівень плодючості у Drosophila melanogaster (за умов дії на кладки яєць віком 8 годин) Потужність Проаналізовано Кількість лялечок 2 мВт/см культур М±m Контроль 11 60,1±4,5,8 Лазерне випромінювання 2 15 106±3,9 20 25 30 Кількість імаго М±m Значення t1/t2 Ρ 56,9±3,0 98,8±4,4 7,7/6,7 < 0,01 Вплив лазерного випромінювання на кладки яєць дрозофіли віком 8 годин призводив до статистично значущого підвищення показників плодючості у першому поколінні нащадків порівняно з контролем: за кількістю лялечок на 76,6 % і дорівнювали 106±3,9 (t1=7,7; ρ < 0,05), за кількістю імаго на 73,5 % і складали 98,8±4,4 (t2=6,7;ρ < 0,05). Приклад 2 Метою дослідження було, за допомогою запропонованого способу, підвищення плодючості корисних комах (на прикладі Drosophila melanogaster). Дослідження проводили на Drosophila melanogaster лінії дикого типу Canton-S. Для досягнення мети синхронізовані кладки яєць культивували у термостаті при температурі 24 °C. Далі кладки віком 48 годин обробляли 2 червоним лазерним випромінюванням з довжиною хвилі 655 нм щільністю потужності 2 мВт/см . Вирощені з таких оброблених кладок самців схрещують з інтактними віргінними самками індивідуально у співвідношенні 1:1, і розміщують у окремі пробірки. Результати дії лазерного випромінювання оцінювали у першому поколінні нащадків за показниками плодючості за кількістю лялечок і імаго [4]. Для статистичної обробки результатів використовували критерій Стьюдента t [5]. Одержані результати представлені в таблиці 2. Контролем слугували необроблені культури дрозофіли. Рівень плодючості у контролі складав: за кількістю лялечок 60,1±4,5,8, за кількістю імаго 56,9±3,0. 35 Таблиця 2 Вплив червоного лазерного випромінювання довжиною хвилі 655нм, щільністю потужності 2 2 мВт/см на рівень плодючості у Drosophila melanogaster (за умов дії на кладки віком 48 годин) Потужність Проаналізовано Кількість лялечок Кількість імаго М±m 2 мВт/см культур М±m Контроль 10 60,1±4,5,8 56,9±3,0 Лазерне випромінювання 2 10 113,5±3,3 106,9±6,4 Значення t1/t2 Ρ 9,3 / 7,0 < 0,01 У результаті обробки кладок віком 48 годин червоним лазерним випромінюванням з 2 довжиною хвилі 655 нм щільністю потужності 2 мВт/см виявлено статистично значуще 2 UA 94452 U 5 10 15 20 підвищення показників плодючості у першому поколінні нащадків дрозофіли порівняно з контролем: за кількістю лялечок на 88,8 % - 113,5±3,3, за кількістю імаго на 87,8 % - 106,9±6,4 (t1=9,3; t2=7,0; p < 0,05). Проведені експериментальні дослідження за допомогою запропонованого способу, дозволили встановити достовірне підвищення рівня плодючості комах за допомогою лазерного 2 випромінювання з довжиною хвилі 655 нм щільністю потужності 2 мВт/см . Виявлено, що лазерне випромінювання здатне достовірно підвищувати показники плодючості комах за кількістю лялечок та імаго. Більш значні достовірні зміни показників плодючості дрозофіли одержані за умов впливу лазерного випромінювання на кладки віком 48 годин. Таким чином, заявлено новий спосіб підвищення плодючості у корисних комах (на прикладі Drosophila melanogaster) шляхом обробки кладок яєць червоним лазерним випромінюванням 2 довжиною хвилі 655 нм щільністю потужності 2 мВт/см . Спосіб відзначається підвищеною надійністю, економічністю, достовірністю та експресністю. Джерела інформації: 1. Шахбазов В.Г. Чешко В.Ф., Шерешевская Ц.М. Механизмы гетерозиса история и современное состояние проблемы / В.Г. Шахбазов, В.Ф. Чешко, Ц.М. Шерешевская. - X.: Основа, 1990. - 119 с. 2. Шахбазов В.Г. Экологическая и биофизическая генетика. Избранные труды / В.Г. Шахбазов. - Харьков: "Штрих", 2001. — 345 с. 3. Шахбазоа В.Г. О физико-химических механизмах инбредной депрессии и гетерозиса / Шахбазов В.Г. // Генетика. - М.: Наука, 1974. - Τ 10, №.4. -С. 153-164. 4. Тихомирова ММ. Генетический анализ / Тихомирова М.М. - Л.: Из-во ЛГУ, 1990.- С. 270271.9. 5. Лати Г.Ф. Биометрия / Лакин Г.Ф. - М.: Наука, 1990. - С. 128-131. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 1. Спосіб підвищення плодючості корисних комах (на прикладі Drosophila melanogaster) шляхом схрещування між собою попередніх "батьківських" ліній та одержання у результаті гетерозисних форм нащадків у першому поколінні (гетерозисних гібридів), який відрізняється тим, що підвищення плодючості відбувається у результаті обробки кладок яєць на ранніх стадіях онтогенезу дрозофіли червоним лазерним випромінюванням з довжиною хвилі 655 нм 2 щільністю потужності 2 мВт/см . 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вирощені з оброблених кладок дорослі самці схрещуються з інтактними віргінними самками індивідуально у співвідношенні 1:1. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3