Спосіб захисту геному кукурудзи від мутагенної дії гербіциду трефлану

Спосіб захисту геному кукурудзи від мутагенної дії гербіциду трефлану, що передбачає передпосівну обробку насіння розчином антимутагенного препарату, який відрізняється тим, що як антимутагенний препарат використовують продукт термофільного метанового бродіння концентрацією 0,015-0,085 г/л. Винахід стосується генетики, зокрема проблеми мутагенезу і захисту живих організмів від мутагенної дії загальновживаного гербіциду трефлану (2,6-динітро-4-трифторметил-ІМ,М-Н-дипропіланіліну) і може бути застосований в сільському господарстві, а саме, в селекції кукурудзи, при отриманні елітного посівного матеріалу гібридів та сортів кукурудзи. Відомий спосіб захисту рослин від мутагенної дії деяких екологічних факторів (А.с СССР, № 1614156 Вещество для предотвращения мутагенного воздействия на растения, заявлено 01.03.88). Але даний спосіб базується на використанні фітогормона гібереліна Аз, виробництво якого пов'язане зі значними матеріальними витратами, що заважає його впровадженню в сільськогосподарське виробництво. Найбільш близьким до заявленого технічного рішення є спосіб захисту геному рослин від мутагенної дії екологічних факторів за допомогою обробки насіння водним розчином хлорхолінхлориду в концентрації 0,0001-0,1% (0,01-0,00001 г/л), (А.с. СССР, № 1562985. Способ защиты генома растений от мутагенного воздействия экологических факторов, заявл. 01.03.88 г ) , (прототип). Але використанню хлорхолінхлориду для захисту геному рослин від негативного впливу стресів перешкоджає накопичення цього препарату в рослинному матеріалі та фунті до концентрацій, токсичних для живих організмів (Зэдонцев АН., Пикуш Г.Р., Гринченко А.А. Хлорхолинхлорид в растениеводстве. М., Колос, 1973. - 360 а). В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення способу захисту геному кукурудзи від мутагенної дії гербіциду трефлану шляхом використання запропонованих технологічного прийому та параметрів процесу. Технічним результатом від реалізації' винаходу є суттєве зниження рівня мутагенного враження генетичних структур трефланом, завдяки чому відбувається значне (майже вдвічі) зниження кількості анафаз і телофаз з абераціями, відновлення мітотичної активності кореневих меристем та інтенсивності росту проростків кукурудзи. Споживчими властивостями, пов'язаними з технічним результатом, є значне здешевлення способу за рахунок використання ефективного і дешевого антимутагенного препарату - відходів спирто-дріжджового виробництва Досягається технічний результат тим, що у способі захисту геному кукурудзи від мутагенної дй гербіциду трефлану; що передбачає передпосівну обробку насіння розчином антимутагенного препарату, як антимутагенний препарат використовують продукт термофільного метанового бродіння концентрацією 0,015-0,085 г/л. Концентрація і дозування препарату встановлено шляхом експериментальних досліджень і є оптимальними. Продукт термофільного метанового бродіння (ПТМБ) - кормовий концентрат бродіння ДСТ України 1203-92, являє собою порошок висушеної метанової бражки, що містить незамінні амінокислоти, вітаміни групи В (1-200 мг на кг продукту) та фітогормони - індолілоцтову кислоту і зеатин-ри (22)25.08.1999 (24)15.03.2001 (46) 15.03.2001, Бюл № 2 , 2001 р (72) Кошель Михайло Іванович, Мусіяка Василь Кирилович, Яворська Вікторія Казиміровна, Дроговоз Ігор Володимирович, Мережинський Юрій Григорович (73) УКРАЇНСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ СПИРТУ І БІОТЕХНОЛОПЇ ПРОДОВОЛЬЧИХ ПРОДУКТІВ, ІНСТИТУТ ФІЗІОЛОГІЇ РОСЛИН І ГЕНЕТИКИ НАН УКРАЇНИ to Т" ю со О» 35161 бозид (Яворська В.К. та ін. Вісник аграрної науки, N« 4, 1997, С. 42-45). Антимутагенний ефект концентрату ПТМБ, зумовлений наявністю в ньому комплексу діючих речовин (вітамінів та названих фітогормонів), оскільки при застосуванні їх окремо, вони не ефективні або їх геиозахисний ефект незначний Саме використання заявленого антимутагенного препарату та його концентрації і дозування дозволяють досягти технічного результату Заявлений спосіб здійснюють таким чином Насіння кукурудзи замочують у розчині концентрату ПТМБ протягом 22-26 год, після чого пророщують в чашках Петрі на фільтрувальному папері, зволоженому розчином гербіциду трефлану в концентрації 0,03 г/л, яка викликає порушення клітинного поділу і п'ятикратне збільшення числа хромоГО»'»МУ тврпя-^й в корїнцчх проростків кукурудзи Заявлений спосіб ілюструється такими прикладами Досліди проводили на кукурудзі (гібриду Юпітер) Приклад 1. Насіння кукурудзи замочували у розчині концентрату ПТМБ ,(0,035 г/л) протягом 24 год, після чого пророщували в чашках Петрі иа фільтрувальному папері, зволоженому розчином трефлану в концентрації 0,03 г/л, яка викликає порушення клітинного поділу і п'ятикратне збільшення числа хромосомних аберацій в корінцях проростків кукурудзи. Морфометричні виміри проростків кукурудзи, які проводили через 72 год після початку досліду, наведені в табл. 1 Приклади 2, 3, 4 здійснення способу проводили аналогічно прикладу 1, але з іншими концентраціями ПТМБ Результати дослідів наведені в табл 1 Таблиця "1 Показники Варіанти дослідів №1 №3 N84 ПТМБ 0,035 г/л+ +трефлан 0,03 г/л Довжина проростку, см №2 ПТМБ 0,015 г/л+ •трефлаи 0,03 г/л ПТМБ 0,5 rto+ +трефлан 0,03 г/л ПТМБ 0,085 г/л+ +трефлан 0,03 г/л 2,7+0,08 1,7+0,60 2,3+0,1 2,1+0,11 3,4 5,5 1.3 85,6+3,04 75,9+2,84 79,1+3,1 78,4+3,0 2,2 0,1 0,75 0,61 8.98+0,09 7,20+0,22 8,21+0,11 8,11+0,34 6,39 2,02 4,5 3,5 1193 1001 1221 1004 td Маса проростку, мг td Мітотична активність кореневих меристем, % td Кількість анафаз і телофаз - загальна, - з абераціями, 84 75 62 8,09+0,2 6,14+0,18 6,17+0,28 13,4 td 69 5,78+0,09 -% 14,6 7,09 5,2 Дані, представлен» в таблиці 1, свідчать, що концентрат ПТМБ забезпечує високий рівень генозахисної дії при вирощуванні кукурудзи в присутності гербіциду трефлану Генозахисна дія концентрату ПТМБ проявлялась у збільшенні довжини проростків та їх маси, підвищенні мітотичної активності коренеэих меристем та зменшенні числа аберацій в клітинах, що діляться (анафаз і телофаз з абераціями). Як видно з табл. 1, оптимальна концентрація ПТМБ - 0,035 г/л. Дані, які підтверджують перевагу заявленого способу у порівнянні зі способом-прототипом, наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Заявлений спосіб Спосіб-прототип Довжина проростку, см 2,7+0,08 1,8+0,12 Маса проростку, мг 85,6+3,04 67,4+1,8 Мітотична активність, % 8,98+0,09 6,9+0,23 Анафази і телофази з абераціями, % 5,78+0,09 6,75+0,21 Показники Наведені в таблиці 2 даньсвідчать про переваги заявленого способу над способом-прототипом. Генозахисний ефект концентрату ПТМБ, який полягає у стимуляції росту проростків кукурудзи, підвищенні їх маем та проліферативноН (мгтатичної) активності ме ристем і зменшенні числа анафаз і телофаз з абераціями, був значно вищий, ніж при використанні з цією метою хлорхолінхлориду. Крім того, концентрат ПТМБ значно дешевше, ніж хлорхолінхлорид та інші існуючі в галузі 35161 антимутагенні препарати, оскільки його одержують на відходах спирто-дріжджового виробництва. Впровадження концентрату ПТМБ в сільське господарство за новим призначенням розширить сферу його практичного використання і дозволить суттєво зменшити рівень спадкових порушень в геномі гібридів і сортів кукурудзи, тим самим продовживши термін експлуатації їх в насінництві. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Українв, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03 І