使植物花粉不育的方法技术

使植物花粉不育的方法，包括在器官形成的第五和／或第六期时用不育剂与稀释剂一起处理植物。按照本发明专利技术，作为不育剂使用具有以下通式的多溴烷烃或其氯代衍生物：ＣｎＨ－［２］ｎ－ｘ－ｙＢｒｘＣｌｙ其中ｙ＝０～２；ｎ＝２～１０；ｘ＝２～４。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及生物和农业领域，更具体地说涉及植物花粉不育的方法，此方法用于育种学和育种业中。目前世界上要解决农业集约化任务，其中包括通过广泛使用第一代的杂交种以提高谷物、饲料、蔬菜和经济作物的产量。由于杂交优势现象，这些杂交种不同于亲本，具有更高的产量(高25～30%)和更高的质量。已有的培养新的杂交种的方法是基于“细胞质雄性不育性-育性恢复系”体系。这种方法基于长期(12～14年)和复杂的选种工作，包括建立不育类似物，不育性保持体和育性恢复系。最有希望的方法是基于用化学不育剂(杀配子剂)使植物花粉不育。使用杀配子剂比使用“细胞质雄性不育”体系要经济得多，因为没有必要建立如不育类似物，保持母本的不育性类似物和父本的育性恢复类似物之类的形式。实际上，无论在原本的选育研究过程，或在其工业生产的组织中，都能得到第一代的杂交种子。至今已有近200种谷物具有杀配子剂活性，按其本身的化学结构，是属于不同类的化合物。杀配子剂在保持卵细胞生命力时，应当能使处理过的植物具有完全的雄性不育性，并保证在自由授粉时其结实率具有足够高的水平(要求不低于对照的70%)。它们的植物毒性和对温血动物的毒性应当是最小的。使谷类作物花粉不育的方法是已知的(Л·ДЖ·Никелл“植物生长调节剂，农业中的应用”(РегуляторыростарастенийПрименениевсельскомхозяйстве莫斯科，“Колос”出版社，1984，28～31页，Su.A.9064·57)，该方法包括使用不育剂，如2-氯代乙基膦酸(Этрел)，马来酸酰肼，二-(多氟代烷基)-磷酸和其盐类等等来处理植物。植物处理是在器官形成(按Ф·М·Куперман)的第Ⅴ和/或第Ⅵ期，使用国产不育剂进行的。在器官形成的第Ⅴ期开始花的形成和分化过程。在这阶段的未尾，产生新生物一发生孢子的孢原组织。在这阶段花的雄蕊、雌蕊和外皮组织建立原基。在第Ⅴ期可观察到雄蕊结节开始分化为花丝和雌蕊。第Ⅵ期的特征是花形成的过程(小孢子发生和大孢子发生)。在这阶段一般形成单独的单核花粉种子〔Ф·М·Куперман“植物的形态生生理学(Мор о изиология растений)”莫斯科，“高等学校出版社”1973，30-36页〕。使禾本植物花粉不育的方法也是已知的(GB.A.1567153)，该方法包括在第二节间的出现到出穗之间的期间使用不育剂对禾本植物进行处理。使用杂环化合物作为不育剂，主要是2-羧基-3，4-甲基吡咯烷或2-甲氧基羰基-3，4-甲基吡咯烷。上述化合物和稀释剂以及表面活性物质一起使用。本专利技术的任务主要是通过选择不育剂以建立一种方法，此方法可以用于使广泛的农作物的花粉不育且具有高的不育效率，在自由授粉时，保持高的种子结实率。任务是这样解决的，在本专利技术的方法中，使植物花粉不育是通过用不育剂与稀释剂一起，在器官形成的第五和/或第六期处理植物，按照专利技术，作为不育剂使用具有以下通式的多溴烷烃或其氯代衍生物CnHzn-x-yBrxCly其中X＝0～2n＝2～10y＝2～4。不育剂可以与任何已知的合适的稀释剂一起使用。最合适的是与水一起使用，配成0.1～2%的水乳化液。作为用上述不育剂处理的植物，最好是使用禾本植物或向日葵。本方法可以获得植物的雄性不育性(98～100%)，并保持高的种子结实性百分率(高于70%)。为了保证在不良气候条件下高水平地使花粉不育，在器官形成的第五和/或第六期(按Куперман)用不育剂再次处理植物。本申请的方法按以下方式实现。使用不育剂处理植物，如秋播和春播小麦，二倍体和四倍体黑麦、小黑麦、黍、向日葵、禾本科的草本植物，作为不育剂使用具有以下通式的多溴烷烃或其氯代衍生物CnHzn-x-yBrxCly其中y＝0～2n＝2～10x＝2～4。多溴烷烃可以与任何合适的稀释一起使用，作为稀释剂最适宜的是水。这时，最好使用0.1～2%的上述化合物的水乳化液。根据要求可以在操作溶液中加入任何合适的表面活性物质。一般施用到植物上时可以在操作溶液中加入任何已知的辅助添加剂，如润湿剂、分散剂、粘合剂。将不育剂施用于植物上可以使用不同的处理方法，如水力喷雾、空气喷雾(气溶胶)。用不育剂处理植物是在器官形成的第五和/或第六期(按Куперман)进行的。不育剂的用量取决于化合物的性质，所处理的作物，处理期以及自然-气候因素。为了在不良气候条件下，保证高的不育效率，最好在器官形成的第六期，对植物再次进行处理。不育剂的一般用量为0.6～20公斤/公顷。用作不育剂的全部本专利技术的多溴烷烃，在动物体中进行了毒性试验。试验结果表明，上述化合物是低毒性的或中等毒性的化合物。所以，例如对鼠来说，1，1，3-三溴丙烷的LD50是540毫克/公斤动物体重，1，2-二溴丙烷的LD50是200±58毫克/公斤动物体重，在工作区的空气中此化合物的пдк是5毫克/米3;对1-氯-2，3-二溴丙烷LD50约为170毫克/公斤动物体重;对1，3-二溴丙烷LD50是473±25毫克/公斤动物体重。在田野条件下，在大小为10平方米的不同土壤气候区进行试验，在本专利技术的不育剂中有杀配子剂的活性存在呈现了3-4次重现性，每种不育剂的试验不可少于五年。器官形成期的过程是由细胞学控制的。用不育剂处理植物是在按Куперман的器官形成第五期的开始阶段进行的。在抽穗期间，对主穗和其他层用坚纸质隔离袋隔开。对小麦和小黑麦使用单个隔离袋。对黑麦，由5-7个不同排列的植物行的1穗用一个普通隔离袋。对黍来说，各个地隔开每个园锥花序。对小麦、黑麦、小黑麦和黍的不育性的百分率(X)可按下式计算X＝1-[ (在隔离袋下已处理植物结实的种子数)/(在隔离袋下未处理的对照植物结实的种子数) ×100%将对照植物的未经隔离的穗中的种子数假定为在自由授粉下100%的结实率。为了取得准确的数据，对小麦和小黑麦的每个重现性，使用了20～25个隔离袋，而对黑麦和黍的每个重现性使用了10～15个隔离袋。为了监测向日葵花粉化学不育，对每个化合物，在每个重现性上使用了45个处理植物，其中隔离15个用于花盘的自花授粉，另外15个植物是由20～25个已处理的隔离花盘上收集的花粉混合物进行授粉，而15个留下的植物用作自由授粉，以核对父本花粉的种子结实率。关于向日葵植物的雄性不育性是由花粉的能育性和生命力的结果、精素的形态学特征和用未处理的父本花粉授粉处理过的隔离的植物时的种子结实率来判断的。卵细胞的生命力是根据父本自由授粉时处理过的植物的种子结实率来测定的。处理植物最好在明朗的无风的天气下进行。多溴烷烃或其氯代衍生物是按已知工艺，通过含溴产品和不饱和的脂族碳氢化合物的加成作用或调聚反应而制得的。为了更好地理解本专利技术，列出了以下实施本方法的各种实施例。实施例1将Мироновская808品种秋播小麦植物在器官形成的第Ⅴ期，用背囊式喷雾器喷雾的方法，用2%的1，1，3-三溴丙烷乳化液进行处理。加入0.5重量%的C12～C14烷基苯硫酸钙作为乳化剂。在乳化液的成分中引入0.01重量%的二甲基亚砜作为添加剂。试剂用量为20公斤/公顷，耗水量600升。用不含不育剂的稀释剂处理过的植物作为对照。结果列于表1。实施例2～3按实施例1所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过在器官形成的第五和／或第六期时，使用不育剂与稀释剂一起处理植物花粉使其不育的方法，其特征在于作为不育剂使用具有以下通式的多溴烷烃或其氯代衍生物：ＣｎＨ↓［２ｎ－ｘ－ｙ］ＢｒｘＣｌｙ其中ｙ＝０－２，ｎ＝２－１０；ｘ＝２－４。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.通过在器官形成的第五和/或第六期时，使用不育剂与稀释剂一起处理植物花粉使其不育的方法，其特征在于作为不育剂使用具有以下通式的多溴烷烃或其氯代衍生物CnH2n-x-yBrxCly其中y=0～2，n=2～10；x=2～4。2.根据权利要求1的方法，其特征在于上述多溴烷烃与稀释剂一...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔特亚力山得鲁维奇费丁，塔亚库兹涅佐夫，米吉斯卡，拉卡弗雷得利纳，塔托发西里娃，加亚布吉库克，亚布迪伦弟夫，费卡飞里化库，
申请(专利权)人：以弗伊列宁命名的全苏科学研究院全苏农业工艺科学，以阿恩涅斯梅亚诺夫命名的苏联科学院有机元素化合物，研究所，全苏碘溴化工工业科学研究所，以弗伊列宁命名的全苏农业科学院〃以恩伊瓦维洛夫，命名的〃全苏植物栽培科学研究所〃，
类型：发明
国别省市：SU[苏联]