Спосіб клонального розмноження буряків

Способ клонального размножения свеклы, включающий расчленение растений на посадочные единицы и их последующее укоренение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что предварительно осуществляют отбор растений по признакам второго года жизни, удаляют с них части веток с генеративными органами, сохраняя на оставшихся частях боковые пазушные почки, а в качестве посадочных единиц используют утолщенные побеги, полученные из боковых пазушных почек при подращивании растений. С Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в гетерозисной селекции свеклы. Известен способ вегетативного размножения путем разрезания корнеплодов на 416 ч. Части корнеплодов высаживают для подращивания в подращивания в почвенную смесь (40% лесной почвы и 60% перегноя) в теплице при +20°С, после чего растения высаживают на специально подготовленный участок. Недостаток этого способа состоит в малом выходе посадочных единиц клона. Известен способ клонального размножения путем очковзния заключается в вырезании боковых почек корнеплода с небольшими кусочками ткани. Их высаживают в ящики с почвенной смесью (1 ч. просеянной почвы +1 ч. речного песка). Укоренение "глазков" проводят в теплице при 18-25°С. На растения не должны попадать прямые солнечные лучи. После приживания "глазки" пересаживают в бумажные или торфяные стаканчики, выдерживают 3-5 дн в прохлад ном помещении, затем 1-2 нед на открытом воздухе в тени, после чего пересаживают в грунт. Недостатком этого способа, позволяющего от одного корнеплода взять большее количество посадочных единиц (18-42 почек), является то, что приживаемость их низкая и не сохраняется исходный корнеплод. Известен способ укоренения "щитков" который проводят так же, как и "глазков", и при таком же режиме. Для повышения процента укоренившихся "щитков", укоренения образования корневой системы и увеличения числа образующихся корней "щитки" обрабатывают регуляторами роста, индолилуксусной или индолилмэсляной кислотой. Недостатком этого способа является низкая приживаемость "щитков" (48,2%). Наиболее близким к изобретению является способ клоиального размножения сахарной свеклы, при котором посадочные единицы вычленяют из головки корнеплода и высаживают их в субстрат для дальмейше 6548 го выращивания, в качестве посадочных единиц изобретению предварительно осуществляиспользуют зеленые побеги, которые ют отбор растений по признакам второго вычленяют на головки корнеплода и перед года жизни,, удаляют с них части веток с высаживанием в субстрат культивируют не генеративными органами, сохраняя на осменее 7-15 дн на питательной среде для 5 тавшихся частях боковые пазушные почки, а ризогенеза. Головки корнеплодов после от- в качестве посадочных единиц используют членения побегов опрыскивают водой, под- утолщенные побеги, полученные из боковых кисленной соляной кислотой для развития пазушных почек при подращивании растеследующей партии побегов. Условия укоре- ний. Сущность изобретения заключается в нения стандартные при повышенной влаж- 10 гом, что после установления наличия приности воздуха. знака на семенниках производят клонироваНедостатком этого способа является то, ние растений свеклы путем получения и что до клонирования невозможно провести использования стеблеплодов. Подобранные отборы по свойствам, проявляющимся в по томстве растений свеклы, и по признакам 15 по комплексу признаков корнеплоды высавторого года жизни. живэют в почву. Подращивают растения и В трех рассмотренных способах клони- определяют наличие необходимых признаков. рование проводится на корнеплодах, а при Проводят отбор растений по признакам второго размножении "щитками" эксплантаты от- года развития растений свеклы (се-членяют с нижней части цветоносного побе- 20 мянность, стерильность, габитус семенника га в фазу стрелкования. Таким образом, по и др.). Затем удаляют цветущие или плодо-этим способам проводят клональное раз- носящие части веток (или полностью ветки) множ^ние корнеплодов, затем определяют у 2-3 порядка и центрального стебля. Растених признаки второго года жизни, т.е. при- ния частично обрезанными стеблями подразнаки семенников(например, стерильность, 25 щивают при интенсивном освещении до семянность, тип семенника и др.), после чего появления на стебле из пазушных почек нопринимают решение об использовании или вообразовзний, названных нэмистеблеплонеиспользовании данного клона в селекцидами. онном процессе. Те клоны, которые не облаЭти новообразования внешне напомидают необходимыми признаками второго 30 нэют корнеплод свеклы с хорошо формиропроведенная с ними работа до момента определения нужных признаков оказалась нецелесообразной и потребовала значительных затрат труда. Еще больше усложняется работа при клонировании корнеплодов, свойства которых необходимо определить через гибридное потомство. В этом случае проводят клонирование, часть растений клона после 40 фракция), термоиндукции и получения семенников скрещивают с другими растениями (наприСтеблеплоды используют в качестве помер, с МС-формой), потомства от скрещмва- садочных единиц при клональном размнония высевают, изучают, определяют жении свеклы. Стеблеплоды отчленяют от наличие свойств у первоначальных растений 45 стебля, удаляют листья. На месте прикрепвзятых в клонирование и только после этого ления к стеблю делают раневые повреждепроводят браковку среди клонов. При этом ния. Раневую поверхность обрабатывают процессы клонирования всех растений и ростовыми веществами стимулирующими поддержания клонов весь период от клони- корнеобразование. При этом избегают порования до определения свойств клона че- 50 падания регулятора роста на верхушечную рез гибридное потомство трудоемкие. меристему. После обработки стеблеплоды Цель изобретения - ускорение селекци- высаживают в питательную среду или е ваонного процесса и снижение трудоемкости зоны с почвенной смесью; 1 ч. просеянной за счет клонирования растений свеклы по- почвы +1 ч. перегноя + 1ч. песка. Выращивасле оценки их по признакам второго года 55 ют их в теплице при оптимальной темперагода, выбраковываются. Следовательно, жизни и оценки их свойств по потомству. Указанная цель достигается тем, что в способе клонального размножения свеклы, включающем расчленение растений на посадочные единицы и их ускорение, согласно ванной розеткой, нормально развитыми листьями, но без корневой системы. Так как они прикрепляются к стеблю, то и развитие на начальном этапе идет за счет родитель-35 туре (18-20°С) и влажности воздуха 70%. Поливают по мере необходимости. В течение недели после посадки вазоны покрывают полиэтиленовой пленкой, чтобы создать парниковый эффект. ского корнеплода, находящегося в почве. За сезон стеблеплоды достигают в диаметре от 1 до 3 и более сантиметров. В зависимости от крупности содержание сахара в них составляет от 3-5 до 8% (наиболее крупная 6548 У стеблеплодов через 3-5 дн начинает снова отрастать розетка. Рост происходит за счет питательных веществ, находящихся в стеблеплодах. Розетка отрастает у 100% эксплантантов, Первоначально на местах 5 раневых повреждений образуются каллус-ные наплывы. В них отрастают первые корни. В дальнейшем стеблеплоды образуют хорошую развитую корневую систему. Затем растения пересаживают в открытый 10 грунт. При этом снова необходимо удалить листья для лучшей приживаемости. Подро-щенные стеблеплоды можно еще раз про-клонировать путем разрезания их на части и проводить дальнейшую работу с обычными 15 корнеплодами свеклы. Если необходимо клонировать растения, свойства которых определяются через гибридное потомство, то проводят скрещирание растений, затем удаляют отцвевшие 20 Или давшие семена ветки и растения подращивают при интенсивном освещении до появления стеблеплодов. Гибридное потомство изучают и определяют наличие необходимых свойств у исходных растений. После 25 этого приступают к клонированию только тех растений, которые обладают необходимыми свойствами. Таким образом, предложенный способ цслонального размножения свеклы позволя- 30 вт клонировать растения после оценки их по признакам второго года жизни, а также после определения их свойств - через гибридное потомство. При этом существенно уменьшается трудоёмкость селекционного 35 процесса и его продолжительность. Это, в свою очередь, позволяет сокра тить селекционный процесс и снизить его трудоемкость Ускорение селекционного процесса до стирается за счет уменьшения объема работ в период ог оценки растений по признакам второго года или оценки потомств до размножения родительских растений клонированием. Селекционный процесс с использопанием способа-прототипа представлен на табл.1; а селекционный процесс с использо ванием предлагаемого способа клонирования свеклы стеблеплодами представлен на табл.2. Сравнив две схемы, четко видно что ускорение селекционного процесса достигается за счет сокращения этапов зима-пес на-лето 1-го года и осень 2-года в схем« селекционного процесса с использованием клонирования по способу-прототипу (табл.1), а также снижается трудоемкость за счет отсутствия длительного поддержания большого объема клонов, которые, как выясняется после оценки по при.1 • ЧСЙМ второгс года и по признакам и свойствам потомства не обладают необходимыми признаками v\ свойствами. Такиги образом, происходит сокращение селекционного процесса по времени и снижение трудоемкости за счет не проведения работ по клонированию растений, не имеющих необходимых признаков и свойств, и за счет не проведения работ по поддержание клонов до определения признаков и свойств растений этих клоноз. Пример осуществления способа. Высодочные корнеплоды срлекционпогп образі;аДГ~3-26С высадили пгемыпп теп лице, Во время цоетенмя среди них отобраны растения с признаком деторми нантного габитуса семенников (признак то рого года). Растения, не обладающие этим признаком, выбраковали. Отобранные с признаком растения (кандидаты в закрепители стерильности) скрестили с мужсокстерильнмми рагтрмиями свеклы (материнские растения) для опенки по закрепительной способности Получили семенное потомство от скрещипяния Вег ной эти семена высеялм. Вираглили штсклинги. Штеклинги в течение 45 дн прошли термоиндукцию. Их высадили для оценки по признаку стерильность - фергиль»ю' гь Родительские растении кандидатов в зя крепители стерильности после срезь и семян высадили в открытый грунт для полуігнич стеблеплодов. К осени у них образппзлигь стеблеплоды. Растения перенесли Р грплицу Предлагаемый способ предполагает использование для клонировании растений второго года жизни и после определения 40 признаков семенника (габитус куста, семянность, стерильность и др.) и/или после определения свойств растений по потомству; получение стеблеплодов на семенниках после удаления цветущих веток или после 45 срезки семян; использование стеблеплодов в качестве посадочных единиц; нанесение раневых повреждений на поверхность стеблеплодов; обработка раневой поверхности стеблеплодов веществами стимулирующи- 50 ми корнеобразование; укоренение стеблеплодов. Знание о возможности размножать свеклу путем получения и укоренения стеблеплодов позволяет: провести отборы по 55 признаку второго года жизни; получить потомство от родоначальников; сохранить их генотип без изменения и размножить; провести клонирование после определения признаков второго года развития. И ПрОДОЛЖаЛИ ИХ рЭСТИТК ДО МОМенТн ПЦ'-м.ЧИ 6548 потомства. После оценки потомства по признаку стерильность-фертильность среди этих растений отобрали те, потомство которых от скрещивания с мужскостерильной формой оказалось стерильным, т.е. закрепи- 5 тели стерильности. Закрепители стерильности расклонировали стеблеплодами. Для этого стеблеплоды отделили от стебля. Удалили листья. На месте прикрепления к стеблю ланцетом сделали надрезы. Раневую 10 поверхность обработали раствором индолилуксусной кислоты концентрацией 2 мг/л. При этом избегали попадания ростового вещества на верхушечную меристему. После обработки стеблеплоды высадили в теплице 15 в вазоны с почвенной смесью: 1 ч, почвы + 1ч. перегноя + 1 ч. песка. В течение недели после пересадки вазоны накрывали полиэтиленовой Пленкой, чтобы создать парниковый эффект. У стеблеплодов через 3-5 дн 20 начала вновь отрастать розетка. Рост происходит за счет питательных веществ, находящихся в стеблеплодах, так как корневой системы еще нет. Выращивали стеблеплоды в теплице при 18-20°С и влажности воздуха 25 70%, поливали по мере необходимости. Розетка отросла у 100% растений. На месте раневых повреждений на стеблеплодах образовались наплывы молодой ткани и на них начинали отрастать корни. В дальнейшем 30 стеблеплоды образовали мощную развитую корневую систему. Стеблеплоды также значительно увеличились в диаметре. Это позволяло при необходимости разрезать их на части,чтоделаютсобычнымикорнеплодами 35 свеклы. Таким образом, за один год с использованием клонирования стеблеплодами среди 8 растений селекционного образца ДТ-3-26С провели отбор по признаку детерминантного габитуса (признака второго года жизни), отобранные растения проверили на закрепительную способность, отобрали и вегетативно размножили закрепители стерильности. Другими словами, предлагаемый способ позволяет не только отобрать и вегетативно размножить растения после оценки по признакам семенника, но также с минимальными затратами получить оценку потомств, затем провести отбор после оценки потомств и отобранные генотипы клонально размножить с помощью стеблеплодов. При проведении такого селекционного цикла по способу-прототипу потребовалось 2,5 года и значительные затраты труда на клонирование растений не имеющих необходимых признаков и свойств и поддержания клонов до определения наличия признаков и свойств. По сравнению с известными предложенный способ позволяет произвести отбор по признакам второго годэ жизни до клонирования, сократить объем выполняемых работ и на год сократить селекционный процесс. Сокращение объема выполняемых работ и сокращение селекционного процесса также свидетельствует о целесообразности использования предлагаемого способа. Применение способа для получения компонента гибридов, а затем для создания гибридов на основе компонентов дает возможность получить экономический эффект за счет ускоренной сортосмены. Таблица 1 Селекционный процесс по способу-прототипу Сезон, Осень Зима Весна Лето год 1-й Клонирование ото Подращивание кло- Посадка части рас бранных растений нов в теплице, про- тений каждого кло- кам второго года ведение термоин на на высадки для Оценка по признажизни; отбор кло дукции части расте- оценки по призна нов (среди остатка) ний клонов кам второго года с необходимым жизни; поддержа признаком и бра ние оставшихся растений клонов ковка клонов, не имеющих этого признака 6548 10 Продолжение іабл 1 Сезон Осень Зима Посадка половины Скрещивание пер Посев семян потом- Оценка потомства; растений клонов с вой половины рас ства от скрещива отбор родительских признаком в тепли- тений, получение ния на испытание; клонов поданным це на высадки; под- семян; поддержа поддержание вто испытания среди держание второй рой половины рас второй половины половины растений ны растений тений клонов до клонов, нахо этих клонов клонов до оценки получения резуль дящихся в под потомства от скре татов испытания держании Весна Лею год 2-й ние второй полови щивания Т а бл и ца 2 Сезон, Осень Зима Весна Лето год 1-й Посадка отобран Оценка и отбор рас- Посев семян от год ных растений на тений по призна скрещивания на ис- от скрещивания; от высадки в теплице кам второго года пытание; выращи бор родительских жизни; скрещива вание родительс растений по дан ние отобранных ких растений после ным испытания и растений и получе уборки семян на Оценка потомства размножение их ние семян потомст- участок для получе- стеблеплодами ва от скрещивания Упорядник М.Келемеш Замовлення 633 ния стеблеплодов Техред М.Моргентал Коректор Н. Король Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл„ 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101