Спосіб створення вихідного матеріалу для селекції злаків

Реферат: UA 75976 U UA 75976 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до сільського господарства, а саме до способів передпосівної обробки насіння гамма-променями з метою створення вихідного матеріалу різних видів злаків для подальшої селекції, зокрема гібридизації. Одним із методів селекції є віддалена гібридизація, методу, який дозволяє значно збагатити генофонд культурних рослин і створити унікальні форми, які значно відрізняються від тих, що існували раніше. Одним із прикладів є тритикале - пшенично-житній амфіплоїд, який відрізняється високим потенціалом продуктивності, характеризується пластичністю до умов вирощування, цінним господарчо-біологічними особливостями (підвищення зимостійкості, посухостійкості, стійкості до хвороб та шкідників) та ін. [1]. У сільському господарстві широко застосовуються різні способи подолання бар'єрів несумісності при віддаленій гібридизації пшениці та ячменю та підвищення зав'язуваності, побудовані на основі використання різних за факторів впливу: хімічних або фізичних. Одним з ефективних способів підвищення зав'язуваності є способи використання як фізичного фактору впливу на насіння материнської рослини - гамма-опромінення. Відомий спосіб створення вихідного матеріалу для селекції рослин, що включає перевід вихідних диплоїдних сортів на тетраплоїдний рівень колхіциніруванням, виділення реверсивних диплоїдних рослин по морфологічних і іншим господарський цінним ознакам і використання їх як вихідного матеріалу, що відрізняється тим, що отримують поліпоїди подвоєнням плоїдності вихідних сортів. Вирощують поліпоїди впродовж декількох поколінь і одночасно з цим в кожному поколінні відбирають рекомбіновані поліплоїдні форми, що відрізняється від базового поліплоїдного морфотипа. Відібрані форми розмножують, кожну окрему, впродовж ряду поколінь, в кожному з яких виділяють форми з зміненими або новими кількісними, або якісними ознаками [2]. Недоліком такого способу є необхідність вирощування поліплоїдів в продовж декількох років, трудомісткість необхідної роботи по відбору рекомбінованих подіплоїдних форм. Найближчим аналогом до запропонованої корисної моделі є спосіб модифікації віддаленої гібридизації ярих злаків шляхом фізичного мутагенезу [3]. Застосування цього способу передбачає проведення передпосівної обробки насіння материнських форм пшениці ярої низькою температурою -14 °C протягом 168 годин. Недоліком даного способу є низький мутагенний ефект низьких температур, дія яких приводить до незначних змін в генетичній структурі материнських форм. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу створення вихідного матеріалу для селекції ярих злаків шляхом передпосівної обробки насіння материнської форми 60 пшениці гамма-променями, джерелом яких виступає Со, в дозі 150 Гр, у якому за рахунок геномного дисбалансу та перебудові генетичного апарату клітини, було б досягнуто підвищення ефективності процесу віддаленої гібридизації. Причому обробку насіння виконують за умов знаходження його в стані спокою, наприклад в буртах - безпосередньо перед внесенням до ґрунту у вигляді індивідуальної передпосівної обробки Поставлена задача вирішується тим, що у способі, обраному за найближчий аналог, який включає передпосівну обробку насіння материнської форми пшениці низькими температурами, згідно з корисною моделлю, насіння пшениці обробляють гамма-променями у дозі 150 Гр. Реалізація розробленого способу створення вихідного матеріалу для селекції різних видів ярих злаків шляхом фізичного мутагенезу здійснюється у наступному порядку: насіння перед висівом у поле проходе обробку гамма-променями у дозі 150 Гр. Далі насіння висівається у полі. По досягненні рослинами фази колосіння проводять схрещування з обмежено-примусовим запиленням. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється результатами наведеними в табл. 1-4. Зав'язуваність гібридних зернівок залежить від дози гама-опромінення. Проведені схрещування м'якої пшениці і жита (табл. 1-2) показали найкращі результати при дії на насіння материнської форми гама-променів у дозі 150 Гр у всіх комбінаціях схрещування. При дозі 100 Гр спостерігається підвищення зав'язуваності, яке досягає максимуму при дозі 150 Гр. При дозі 200 Гр спостерігається зниження зав'язуванності гібридних зернівок, яке досягає максимуму при дії гама-опромінення в дозі 250 Гр. 1 UA 75976 U Таблиця 1 Зав'язуваність гібридних зернівок при схрещуванні різних сортів м'якої пшениці і жита залежно від дії -опромінення в комбінації Tr. aestivum L. x Yaselle (середнє за 2008-2010 рр) Варіант досліду Материнська форма Насіння без обробки (контроль) Оброблено (Гр) -променями в дозі 100 150 200 250 Героїня Насіння без обробки (контроль) Оброблено (Гр) -променями в дозі 100 150 200 250 Харківська 28 Насіння без обробки (контроль) Оброблено (Гр) -променями в дозі 100 Гр 150 Гр 200 Гр 250 Гр Харківська 26 Зав’язуваність зернівок, % 3.8 6.3 9.5 5.0 1.3 3.3 5.4 8.0 6.4 1.2 5.1 7.3 9.6 6.8 1.8 Таблиця 2 Зав'язуваність гібридних зернівок при схрещуванні різних сортів м'якої пшениці і жита залежно від дії -опромінення в комбінації Tr. aestivum L. x Rogo (середнє за 2008-2010 рр) Варіант досліду Материнська форма Насіння без обробки (контроль) Оброблено (Гр) -променями в дозі 100 Гр 150 Гр 200 Гр 250 Гр Героїня Насіння без обробки (контроль) Оброблено (Гр) -променями в дозі 100 Гр 150 Гр 200 Гр 250 Гр Харківська 28 Насіння без обробки (контроль) Оброблено (Гр) 5 10 -променями в дозі 100 Гр 150 Гр 200 Гр 250 Гр Харківська 26 Зав'язуваність зернівок, % 2.7 4.7 8.0 4.3 1.4 2.4 4.3 6.8 4.9 1.2 4.4 6.3 8.0 5.8 1.1 Аналіз результатів наведених у табл. 3-4 показав аналогічні результати. Ріст зав'язуваності гібридних зернівок при схрещуванні різних сортів твердої пшениці і жита спостерігався при дії опромінення в дозі 100 Гр. При 150 Гр він досягав максимуму, а при 200 Гр спостерігалось зниження зав'язуваності гібридних зернівок, яке досягало максимуму при дії гама-опромінення в дозі 250 Гр. На формування гібридних зернівок Fo суттєво впливає генотип батьківських форм. Так при гібридизації м'якої пшениці і жита кращі результати отримано у комбінації схрещування Харківська 26 і Yazelle (табл. 1). При гібридизації твердої пшениці і жита кращі результати отримано у комбінації схрещування Харківська 27 і Yazelle як у середньому, так і за роки проведення дослідів (табл. 3). Використання як батьківської форми жита Rogo привело до зниження зав'язуваності гібридних зернівок незалежно від варіанта дослідів як у комбінації 2 UA 75976 U схрещування Triticum durum х Secale cereale, так і у комбінації схрещування Triticum aestivum x Secale cereale (табл. 1-4). Таблиця 3 Зав'язуваність гібридних зернівок при схрещуванні різних сортів твердої пшениці і жита залежно від дії -опромінення в комбінації схрещування Tr. durum Desf x Yaselle (середнє за 2008-2010 рр) Варіант досліду Насіння без обробки (контроль) Оброблено -променями в дозі (Гр) Материнська форма Чадо Зав’язуваність зернівок, % 15.8 19.3 150 200 250 Насіння без обробки (контроль) Оброблено -променями в дозі (Гр) 100 26.3 17.0 6.6 13.8 Харківська 23 17.3 150 200 250 Насіння без обробки (контроль) Оброблено -променями в дозі (Гр) 100 21.9 15.4 5.0 18.8 Харківська 27 10 22.8 150 Гр 200 Гр 250 Гр 5 100 Гр 29.1 20.4 8.3 Найкращі результати досягаються при використанні як материнські форми твердої пшениці (Tr. durum). Так, у комбінації схрещувань Tr. durum x Secale cereale зав'язуваність гібридних зернівок у середньому за роки проведення дослідів становила 16.68 %, тоді як у комбінації схрещувань Tr. aestivum x Secale cereale вона коливалась в межах від 3.92 % до 5.15 %. Сорти м'якої пшениці мають домінантні алелі Кг1 та Кг2 генів несумісності, відповідальні за схрещуваність пшениці з житом [4]. Таблиця 4 Зав'язуваність гібридних зернівок при схрещуванні різних сортів твердої пшениці і жита залежно від дії -опромінення в комбінації схрещування Tr. durum Desf x Rogo (середнє за 20082010 рр) Варіант досліду Насіння без обробки (контроль) Оброблено -променями в дозі (Гр) Материнська форма Чадо Зав’язуваність зернівок, % 13.6 17.1 150 Гр 200 Гр 250 Гр Насіння без обробки (контроль) Оброблено -променями в дозі (Гр) 100 Гр 23.8 16.6 5.2 12.1 Харківська 23 100 Гр 16.4 150 Гр 200 Гр 250 Гр 21.9 17.7 3.0 3 UA 75976 U Продовження таблиці 4 Варіант досліду Материнська форма Насіння без обробки (контроль) Оброблено -променями в дозі (Гр) Харківська 27 Зав’язуваність зернівок, % 19.0 10 15 20 20.9 150 Гр 200 Гр 250 Гр 5 100 Гр 28.6 19.2 7.7 Використання запропонованого способу створення вихідного матеріалу для селекції різних видів ярих злаків шляхом фізичного мутагенезу, який включає у себе допосівну обробку насіння материнської форми пшениці гамма-променями у дозі 150 Гр та гібридизацію по досягненні рослинами фазі колосіння, забезпечує у порівнянні з іншими способами створення вихідного матеріалу більш значний вплив на геном материнської рослини, що сприяє підвищенню ефективності віддаленої гібридизації. Джерела інформації: 1. Котельникова Л.К. Создание нового исходного материала в селекціии тритикале / Котельникова Л.К., Буюкли П.И., Веверица Е.К., Литашборг СИ. // Генетика и селекція тритикале в Молдове. - Кишенею: Штиинца, 1992.-165 С. 2. Пат. RU №2215407. А 01 Н 1/100, опубл. 2002.01.03 г. - Способ создания исходного материала для селекции растений / Зеленців С.В., Кочегурова А.В. 3. Криштоп Є.А. Віддалена гібридизація ярих злаків і її модифікація низькою температурою: дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.05 / Криштоп Євген Анатолійович; Харківський аграрний університет імені В.В.Докучаева. - Харків, 2009.-236 С. 4. Тручинська Т.Г. Схрещуваність м'якої пшениці з житом та життєздатність гібридних зернівок / Тручинська Т.Г., Бланковська Т.П. // Вісник ОНУ. - К.: Астропринт, 2003. - Том 8, вип. 1.-81-84. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 1. Спосіб створення вихідного матеріалу для селекції різних видів ярих злаків шляхом фізичного мутагенезу, який відрізняється тим, що проводять обробку гамма-променями, у дозі 150 Гр. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що обробку насіння виконують за умов знаходження його в стані спокою, наприклад в буртах - безпосередньо перед внесенням до ґрунту у вигляді індивідуальної передпосівної обробки. Комп’ютерна верстка Шеверун Д.М. 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 4