способ выращивания отдаленных гибридов из зародышей косточковых культур

Формула изобретения

Способ выращивания отдаленных гибридов из зародышей косточковых культур, изолированных на сердцевидной стадии развития, включающий культивирование их на питательной среде Мурасиге-Скуга, содержащей половинную концентрацию минеральных солей и 6БАП, отличающийся тем, что наряду с культивированием зародышей, изолированных на сердцевидной стадии развития, дополнительно культивируют зародыши, изолированные на глобулярной стадии развития, а в питательную среду дополнительно вводят ИМК в концентрации 0,01-0,03 мг/л.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции, генетике, биотехнологии, защите растений при межвидовых и межродовых скрещиваниях косточковых культур.

Выращивание межвидовых и межродовых гибридов - сложный генетический и селекционный процесс, связанный с преодолением нескрещиваемости. Часто гибридные зародыши гибнут на ранней стадии развития, не достигая стадии зрелого зародыша.

Известен способ выращивания межвидовых и межсортовых гибридов в селекции на устойчивость к болезням с помощью культуры незрелых зародышей, согласно которому зародыши изолируют на стадиях развития "сердечко" и "трапеция" и культивируют на среде Мурасиге-Скуга с добавлением 6БАП в концентрации 0,5 мг/л [1].

Известен также способ выращивания сеянцев плодовых растений от свободного опыления и при межсортовых скрещиваниях, при котором стимуляцию развития адвентивных побегов осуществляют непосредственно в тканях семядолей зародыша путем включения в питательную среду препарата тидиазурона в концентрации 0,1-2,0 мг/л [2].

Известно, что для выращивания отдаленных гибридов из зародышей косточковых культур, изолированных на сердцевидной стадии развития, используют модифицированную питательную среду Мурасиге-Скуга, содержащую половинную концентрацию минеральных солей и дополнительно 6БАП в концентрации 0,2-0,9 мг/л [3] (прототип).

Однако известные технические решения, эффективные при культивировании изолированных зародышей, полученных от свободного опыления и при межсортовых скрещиваниях, малоэффективны либо вообще неэффективны при отдаленных скрещиваниях. При высадке изолированных зародышей на известные питательные среды и по известным способам процент проросших зародышей от отдаленных скрещиваний незначителен. Кроме того, стимуляция развития адветивных побегов в тканях семядолей зародыша, т.е. предполагаемый морфогенез, не дает гарантии генетической однородности побегов, что необходимо в генетических исследованиях.

Задачей настоящего изобретения является повышение выхода межвидовых и межродовых гибридов косточковых культур.

Поставленная задача решается тем, что в способе выращивания отдаленных гибридов из зародышей косточковых культур, изолированных на сердцевидной стадии развития, включающем культивирование их на питательной среде Мурасиге-Скуга, содержащей половинную концентрацию минеральных солей и 6БАП, наряду с культивированием зародышей, изолированных на сердцевидной стадии дополнительно культивируют зародыши, изолированные на глобулярной стадии развития, а в питательную среду дополнительно вводят ИМК в концентрации 0,01-0,03 мг/л.

Предлагаемый способ характеризуется следующими существенными признаками:

- изоляция зародышей дополнительно на глобулярной стадии развития;

- культивирование изолированных зародышей на питательной среде Мурасиге-Скуга, содержащей половинную концентрацию минеральных солей, 6БАП и дополнительно ИМК в концентрации 0,01-0,03 мг/л.

Выявленная совокупность существенных признаков, как показали исследования, обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в значительном увеличении выхода межвидовых и межродовых гибридных растений косточковых культур - более чем в 10 раз по сравнению с прототипом.

Сравнение заявляемого решения с известными техническими решениями показывает, что изоляция зародышей на сердцевидной стадии и культивирование их на питательной среде Мурасиге-Скуга, содержащей половинную концентрацию минеральных солей и 6БАП, известны [1], [3]. Однако указанные стадия развития и питательная среда не обеспечивают этим техническим решениям такую эффективность отдаленной гибридизации, которая достигается в заявляемом изобретении.

Информация о том, что при выращивании отдаленных гибридов косточковых культур из зародышей их, наряду с сердцевидной, изолируют дополнительно на глобулярной стадии и высаживают на известную питательную среду, содержащую дополнительно ИМК в концентрации 0,01-0,03 мг/л, отсутствует. Также отсутствуют сведения о том, что названные отличительные признаки способа обеспечивают повышение выхода отдаленных гибридов косточковых культур, т.е. из уровня техники не выявлено влияние отличительных признаков предлагаемого изобретения на достижение желаемого результата. Следовательно, оно соответствует условию изобретательского уровня.

Опыты проводили на Крымской опытно-селекционной станции и в Пушкинских лабораториях ВИР. Межродовые гибриды получены в двух комбинациях скрещиваний родов Cerasus Mill. и Padellus Vass.. Межвидовые гибриды получены в пяти комбинациях скрещиваний черешни и вишни видов Cerasus sargentii, Cerasus avium, Cerasus maackii, Cerasus nipponica v. kurilensis, Cerasus serrulata v. lannesiana рода Cerasus Mill.

Незрелые зародыши от межвидовых и межродовых скрещиваний косточковых культур после поверхностной стерилизации незрелых плодов выделяли путем разрезания по рубцу и удаления эндокарпия. Изоляцию проводили на ранних стадиях развития - октанта, глобулярная и сердцевидная - до опадения завязей (стадия торпедовидная), после чего зародыши помещали на питательные среды и культивировали в условиях климатической камеры.

В каждой комбинации скрещиваний высаживали на питательные среды от 120 и более зародышей.

Было изучено 30 вариантов питательных сред, в основе которых среда Мурасиге-Скуга с добавлением фитогормонов (кинетин, 6БАП, зеатин, TDZ, -НУК, ИМК, ИУК, 2,4-Д). Все опыты проводились в трех-четырехкратной повторностях.

Результаты, полученные в эксперименте и представленные в таблице, показывают, что максимальный выход развитых зародышей в межродовых и межвидовых скрещиваниях наблюдается при выращивании отдаленных гибридов косточковых культур согласно заявленному способу. Изоляция незрелых зародышей наряду с сердцевидной стадией развития также на глобулярной стадии и культивирование их на питательной среде Мурасиге-Скуга, которая содержит половинную концентрацию минеральных солей, 6БАП и дополнительно ИМК в концентрации 0,01-0,03 мг/л, существенно влияют на выход отдаленных гибридов: количество гибридных зародышей увеличилось более чем в 10 раз в сравнении с прототипом.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить эффективность отдаленных скрещиваний и может быть рекомендовано для массового получения межвидовых и межродовых гибридов косточковых культур.

Источники информации

1. Чеботарева М.С. Культура зародышей in vitro рода Cerasus Mill. в в селекции на устойчивость к коккомикозу. // Бюлл. ВИР, в.204, - Л., 1990, с.26-30.

2. Высоцкий В.А. Способ выращивания гибридных сеянцев плодовых растений, RU 2189132 С2, 20.09.2002.

3. Еникеев Х.К., Высоцкий В.А., Плотникова Г.А. Питательная среда для культивирования зародышей косточковых культур, SU 1261587 А1, 07.10.1986 (прототип).

Таблица Влияние стадии развития зародышей и состава питательной среды на выход отдаленных гибридов
№ п.п.	Схемы скрещиваний	Содержание компонентов в среде, мг/л	Количество проросших зародышей на стадиях изоляции, %
Октанта	Глобулярная	Сердцевидная
1	2	3	4	5	6
Межродовые гибриды
1.	Padellus pennsylvanica×Cerasus maackii	1/2 МС+6БАП 0,5	1,9±1,1	6,5±1,4	4,7±2,8
	(прототип)
		ИМК 0,01	5,4±2,0	75,4±1,8	70,4±1,7
		ИМК 0,02	3,5±1,1	80,5±1,2	74,1±0,8
		ИМК 0,03	3,9±1,8	82,4±1,8	80,1±2,1
		ИМК 0,04	1,1±0,9	19,9±2,1	17,3±1,7
2.	Cerasus avium (Достижение)×Padellus maximowiczii (БГ 2)	1/2 МС+6БАП 0,5	1,4±1,7	6,4±1,8	4,8±1,2
	(прототип)
		ИМК 0,01	4,1±1,2	74,4±1,8	71,1±1,4
		ИМК 0,02	4,4±1,7	71,0±2,3	70,0±1,3
		ИМК 0,03	4,8±1,1	70,0±2,1	70,0±1,6
		ИМК 0,04	2,1±1,4	22,2±1,7	19,4±1,4
Межвидовые гибриды
1.	Cerasus sargentii (БГ-30)×Cerasus avium	1/2 МС+6БАП 0,5 (прототип)	0,9±1,6	3,8±1,3	4,9±1,7
	(Крупноплодная)	ИМК 0,01	2,7±1,1	80,2±1,7	74,4±1,7
		ИМК 0,02	2,4±1,2	90,1±1,4	81,2±1,4
		ИМК 0,03	2,7±1,1	93,3±1,4	81,3±1,1
		ИМК 0,04	0,5±1,4	24,1±1,1	21,1±1,1
2.	Cerasus nipponica v. kurilensis (И 2)×Cerasus avium	1/2 МС+6БАП 0,5 (прототип)	1,7±1,4	10,9±2,6	4,7±1,8
	(Французская черная)	ИМК 0,01	2,4±1,1	87,7±1,5	75,6±2,1
		ИМК 0,02	2,7±0,9	89,9±2,4	80,1±1,7
		ИМК 0,03	3,1±1,7	90,1±2,1	79,1±1,2
		ИМК 0,04	2,1±1,2	22,2±1,7	20,4±1,7
3.	Cerasus avium (Исполинская)×Cerasus serrulata v.	1/2 МС+6БАП 0,5 (прототип)	0,9±2,2	8,4±1,7	5,3±2,2
	lannesiana (N 2)	ИМК 0,01	2,7±1,4	81,1±1,7	79,9±1,1
		ИМК 0,02	2,8±1,1	85,0±1,5	81,0±1,2
		ИМК 0,03	3,0±1,7	79,9±1,4	74,9±1,8
		ИМК 0,04	1,4±1,1	31,4±1,8	28,5±1,6

1	2	3	4	5	6
4	Cerasus incisa×Cerasus serrulata v. lannesiana (N 2)	1/2 МС+6БАП 0,5 (прототип)	0,9±1,8	9,8±1,5	9,5±1,3
		ИМК 0,01	3,0±1,1	80,4±2,1	78,1±1,1
		ИМК 0,02	3,0±2,1	81,1±2,1	83,3±1,4
		ИМК 0,03	2,8±1,4	89,8±1,4	81,4±1,8
		ИМК 0,04	1,1±1,1	35,5±2,2	28,7±1,4
5.	Cerasus serrulata v. lannesiana (N 2)×Cerasus avium (Французская черная)	1/2 МС+6БАП 0,5 (прототип)	1,6±2,4	9,1±2,6	7,3±1,9
	ИМК 0,01	2,5±1,4	80,4±1,4	79,8±1,1
		ИМК 0,02	2,8±1,7	90,5±1,8	81,4±1,8
		ИМК 0,03	3,1±1,8	89,9±1,6	82,5±1,7
		ИМК 0,04	1,5±1,2	23,8±1,7	19,4±1,6