[RU]

Предоставлен новый растительный организм, содержащий ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae, где несовместимость при прививке устранена или ослаблена посредством использования посредника при прививке между растениями разных семейств.

(57) Реферат / Формула:

Предоставлен новый растительный организм, содержащий ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae, где несовместимость при прививке устранена или ослаблена посредством использования посредника при прививке между растениями разных семейств.

---

Евразийское (21) 201790455 (13) Al
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. A01G 1/06 (2006.01)
2017.08.31 A01H 5/00 (2006.01)
G01N 33/46 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки 2015.10.15
(54) ПРИВИТЫЙ РАСТИТЕЛЬНЫЙ ОРГАНИЗМ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
(31) (32)
2014-212889 2014.10.17
(33) JP
(86) PCT/JP2015/079118
(87) WO 2016/060189 2016.04.21
(71) Заявитель:
НЭШНЛ ЮНИВЕРСИТИ КОРПОРЕЙШН НАГОЯ ЮНИВЕРСИТИ (JP)
(72) Изобретатель: Нотагути Мититака (JP)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU) (57) Предоставлен новый растительный организм, содержащий ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae^ ли Orobanchaceae,где несовместимость при прививке устранена или ослаблена посредством использования посредника при прививке между растениями разных семейств.
2420-541318ЕА/071 ПРИВИТЫЙ РАСТИТЕЛЬНЫЙ ОРГАНИЗМ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
Область техники
[0001] Настоящее описание относится к привитому растительному организму и способу его получения. Предшествующий уровень техники
[0002] Прививка представляет собой способ хирургического объединения двух или более растений вместе. Как правило, прививку применяют для голосеменных и покрытосемянных растений и широко используют в садоводстве и в сельском хозяйстве. Как правило, прививка представляет собой способ получения растительного организма, который содержит подвой, составляющий корневую часть, и привой, составляющий надземную часть, и который демонстрирует превосходные качества обеих частей. Существуют различные цели и способы прививки. Например, почковые мутации и новые культурные сорта основных плодовых деревьев часто выращивают посредством клонирования посредством прививки. Кроме того, у овощей, включая Solanaceae и Cucurbitaceae, при использовании подходящей корневой системы посредством прививки можно достигать приобретенной устойчивости к заболеваниям и улучшению качества и урожайности плодов и т.д.
[0003] Прививка неприменима во всех комбинациях. Как правило, считают, что прививку проще проводить между растениями с более близким генетическим родством. Успешной прививкой является состояние, в котором по меньшей мере два растительных организма, привитые посредством поверхностей прививок, являются жизнеспособными. Как правило, вероятность проведения прививки уменьшается в следующем порядке: тот же вид, тот же род и то же семейство. О прививке между конкретными растениями из разных семейств опубликовано (NPL 1 и NPL 2) как об исключении; однако, как правило, проведение прививки между растениями разных семейств считают невозможным.
Список цитируемых документов
Непатентная литература
[0004] NPL 1: Simon, S.V. Jahrb. wiss. Bot., 1930. 72, 137160 .
NPL 2: Nickell L.G., Science, 1948. 108. 389. Сущность изобретения
Техническая задача
[0005] Хотя прививка в различных аспектах является эффективным способом, существуют ограничения, заключающийся в том, что, если у родственных растений не находятся растений, подходящих для целей прививки, полноценную прививку произвести нельзя.
[ООО б] Явление, при котором прививка в зависимости от комбинации невозможна, называется несовместимость при прививке. Определить совместимость конкретных комбинаций при прививке можно легко. Однако определение несовместимости при прививке может являться неоднозначным и должно опираться на годы исследований. Не существует способа быстрого определения несовместимости при прививке. Кроме того, сам механизм несовместимости при прививке не совсем определен с научной точки зрения.
[0007] Настоящее описание относится к растительному организму, который использует новый растительный организм, в котором устранена или ослаблена несовместимость при прививке, способу его получения и т.д.
Решение задачи
[0008] Автор настоящего изобретения выявил, что ткань растения определенного вида растений может устранять или ослаблять несовместимость при прививке между растительными организмами, принадлежащими разным семействам, таким образом, обеспечивая прививку между разными семействами. Автор настоящего изобретения также выявил, что ткань растения этого вида растений может устранять или ослаблять несовместимость при прививке между растительными организмами, принадлежащими широкому спектру разных семейств, таким образом, обеспечивая прививку между разными семействами. Кроме того, автор настоящего изобретения выявил, что ткань растения этого вида может доставлять различные компоненты в ткани других растений, контактирующие с тканью этого растения. На основе этих открытий настоящее изобретение относится к приводимым ниже средствам.
[0009] Пункт 1. Посредник при прививке между растениями разных семейств, где посредник при прививке содержит ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae.
Пункт 2. Посредник при прививке по пункту 1, который представляет собой посредник при прививке между растениями разных порядков.
Пункт 3. Посредник при прививке по пункту 1 или 2, где ткань растения представляет собой ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae.
Пункт 4. Посредник при прививке по любому из пунктов 1-3, где ткань растения представляет собой ткань растения, принадлежащего роду Nicotiana.
Пункт 5. Ткань растения, содержащая ткани растений двух разных семейств, привитых при помощи посредника при прививке по любому из пунктов 1-4.
Пункт б. Способ получения ткани растения, включающий прививку тканей растений двух разных семейств при помощи посредника при прививке по любому из пунктов 1-4.
Пункт 7. Ткань растения, содержащая ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae, и ткань растения другого семейства, привитые друг с другом.
Пункт 8. Растительный организм, содержащий ткань растения по пункту 5 или 7.
Пункт 9. Растительный организм по пункту 8, содержащий ткань растения культурного сорта.
Пункт 10. Способ получения урожая, включающий сбор урожая от растительного организма по пункту 9.
Пункт 11. Способ скрининга посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями, включающие этапы (а)-(с) :
(a) прививка ткани растения по изобретению тканью растения другого семейства;
(b) культивирование растительного организма, полученного на этапе (а); и
(a)
(c) если растительный организм не погибает после этапа (Ь), выбор ткани растения по изобретению в качестве посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями.
Пункт 12. Способ скрининга посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями, включающий этапы (d) -(f) :
(d) прививка тканей растений, принадлежащих двум разным семействам, посредством ткани растения по изобретению;
(e) культивирование растительного организма, полученного на этапе (d); и
(f) если растительный организм не погибает после этапа (е), выбор ткани растения по изобретению в качестве посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями.
Пункт 13. Посредник для доставки полезного компонента в растения разных семейств, посредник, содержащий ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae.
Пункт 14. Ткань растения, содержащая посредник для доставки по пункту 13, привитый тканью растения другого семейства.
Пункт 15. Растительный организм, содержащий ткань растения по пункту 14.
Пункт 16. Способ получения растительного организма, в который доставляют полезный компонент, где способ включает доставку полезного компонента в растительный организм по пункту 15 с помощью посредника для доставки по пункту 13, содержащегося в растительном организме.
Полезный эффект изобретения
[0010] В настоящем описании раскрыт привитый растительный организм, который может устранять или ослаблять несовместимость при прививке, например, между растениями, принадлежащим разным семействам, с использованием ткани растения с опосредующими прививку свойствами, которые позволяют ткани растения опосредовать проведение прививки между тканями различных растений и т.д.; и который с высокой степенью свободы позволяет обирать элементы для прививки, такие как подвой и привой. По
настоящему изобретению можно предоставлять способ получения такого организма и т.п.
Краткое описание чертежей
[ООН] На фиг. 1А представлен пример формы прививки, получаемой при устранении или ослаблении несовместимости при прививке с использованием опосредующей прививку ткани растения (ткань первого растения) по настоящему изобретению.
На фиг. 1В представлен другой пример формы прививки, получаемой при устранении или ослаблении несовместимости при прививке с использованием опосредующей прививку ткани растения (ткань первого растения) по настоящему изобретению.
На фиг. 2 представлен пример общего представления привитого растительного организма по настоящему изобретению.
На фиг. 3 представлены растения, успешно привитых тканями растений, принадлежащих роду Nicotiana в филогенетической группе покрытосемянных.
На фиг. 4 представлено подтверждение результатов апопластического транспорта.
На фиг. 5 представлено подтверждение результатов симпластического транспорта.
На фиг. б представлено другое подтверждение результатов симпластического транспорта.
На фиг. 7 представлено другое подтверждение результатов симпластического транспорта.
На фиг. 8 представлено гистологическое исследование результатов исследования компонентов сосудов.
На фиг. 9 представлено гистологическое исследование результатов исследования компонентов ситовидных трубок.
На фиг. 10 представлено цитоморфологическое исследование результатов формирования плазмодесм de novo.
На фиг. 11 представлено слияние тканей между растениями Nicotiana и папоротника.
На фиг. 12 представлено подтверждение результатов симпластического транспорта между растениями Nicotiana и папоротника.
Описание вариантов осуществления
[0012] Изобретение по настоящему описанию относится к посреднику при прививке, растительному организму, способам его получения, способу скрининга посредника при прививке и т.п. Автор настоящего изобретения использовал растения, принадлежащие роду Nicotiana, в качестве привоя и подвоя для оценки совместимости при прививке с различными растениями. Кроме того, совместимость при прививке оценивали аналогичным образом с использованием в качестве привоя и подвоя родственных видов того же рода, что и род Nicotiana, и родственных видов того же семейства, что и род Nicotiana. Кроме того, основываясь на этих результатах, когда для прививаемых растений, которые в качестве подвоя или привоя можно прививать с растением Nicotiana, в качестве вставочного подвоя использовали ткань растений Nicotiana, прививать можно было даже растения разных семейств, которые несовместимы при прививке друг с другом. Конкретно, автор настоящего изобретения выявил, что ткани растений Nicotiana можно прививать с тканями различных растений, избегая несовместимости при прививке или с ослабленной несовместимостью при прививке. В результате автор настоящего изобретения выявил посреднические свойства, которые позволяют проводить прививку между несовместимыми при прививке растениями посредством вставки между ними ткани такого растения, устраняя или ослабляя их несовместимость при прививке. Посреднические свойства также выявлены у тканей других растений.
[0013] На фиг. 1 представлена схема по настоящему изобретению. Как представлено на фиг. 1А, ткань опосредующего прививку растения, которое может устранять или ослаблять несовместимость при прививке, обеспечивает прививку между тканями растений А и В, которые принадлежат к разным семействам или которые исходно несовместимы при прививке, но предназначены для прививки друг с другом, посредством вставки между ними ткани этого растения. Кроме того, как представлено на фиг. 1В, прививку между тканью растения А и тканью растения В', которые исходно несовместимы при прививке, но предназначены для привит друг с другом, можно легко проводить посредством вставки между ними ткани опосредующего прививку растения и ткани растения В.
Например, даже если ткань опосредующего прививку растения и ткань растения В' можно привить друг с другом с малой вероятностью, можно легко получить ткань растения В, которую можно прививать с тканью опосредующего прививку растения на основе опосредующих прививку свойств ткани растения, и которую также можно прививать с тканью растения В'. Следовательно, таким образом, можно прививать ткань растения А и ткань растения В' друг с другом. Таким образом, ткань опосредующего прививку растения по настоящему изобретению может обеспечивать прививку тканей растений широкого диапазона различных растений посредством непосредственной или последовательной прививки.
[0014] Аналогично на фиг. 1В представлено, что подобным образом также возможна прививка между тканью растения А' и тканью растения В, и прививка между тканью растения А' и тканью растения В'.
[0015] Успешная или неуспешная прививка комбинации тканей конкретных растений зависит от окружающей среды, участка прививки и обработки. Таким образом, прививка возможна посредством выбора окружающей среды, участка прививки и обработки, подходящих для тканей растений, предназначенных для прививке. Таким образом, прививку можно проводить между тканями различных растений. Учитывая такие предпосылки, посреднические свойства для широкого диапазона растений (папоротников, голосеменных и покрытосемянных, которые классифицируют как сосудистые растения), подтвержденные тканью опосредующего прививку растения по настоящему изобретению, и проведение прививки в различных формах, как описано выше, по-видимому, в диапазоне папоротников, голосеменных и покрытосемянных, которые классифицируют как сосудистые растения, трудно подтвердить наличие растений, которые нельзя привить с помощью ткани опосредующего прививку растения по настоящему изобретению.
[0016] Кроме того, ткани растений с такими посредническими свойствами посредством тканей растений, привитых с индивидуальным растением, могут доставлять в растительных организмах один или несколько полезных компонентов. То есть выявлено, что ткани растений, которые могут опосредовать
несовместимые при прививке растения, на основе описанных выше посреднических свойств также могут функционировать в качестве среды для транспорта или введения в растительные организмы полезных компонентов и т.д.
[0017] Ниже подробно описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения.
[0018] 1. Определения
В настоящем описании, растения в основном относятся к сосудистым растениям и предпочтительно к сосудистым растениям.
[0019] В настоящем описании, ткань растения относится к части растительного организма, а растительный организм относится ко всему конкретному растению (исключая семена).
[0020] В настоящем описании значение термина "содержат" включает "по существу состоят из" и "состоят из".
[0021] 2. Посредник при прививке
Настоящее изобретение относится к посреднику при прививке между растениями разных семейств, где посредник при прививке содержит ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae (также обозначаемому в настоящем описании как "посредник при прививке по настоящему изобретению"). Это объяснено ниже.
[0022] Посредник при прививке по настоящему изобретению может опосредовать растения разных семейств, которые, как правило, нельзя прививать друг с другом, для проведения, таким образом, прививки между этими растениями разных семейств. В результате можно эффективно получать планируемую ткань растения 1 по настоящему изобретению и планируемый растительный организм 1 по настоящему изобретению, которые описаны ниже. Кроме того, посредник при прививке по настоящему изобретению также функционирует в качестве посредника, когда в растительный организм, содержащий одну ткань растения 1 по настоящему изобретению, дополнительно добавляют дополнительную ткань растения. Таким образом, с помощью посредника при прививке по настоящему изобретению можно легко получать различные формы растительных организмов 1 по настоящему изобретению.
[0023] Растения Solanaceae конкретно не ограничены. Примеры
включают растения, принадлежащие роду Nicotiana, Anthocercis,
Anthotroche, Crenidium, Cyphanthera, Duboisia, Grammosolen,
Symonanthus, Petunia, Benthamiella, Bouchetia, Brunfelsia,
Combera, Fabiana, Hunzikeria, Leptoglossis, Nierembergia,
Pantacantha, Calibrachoa, Plowmania, Capsicum, Lycianthes,
Solanum, Jaltomata, Datura, Brugmansia, Physalis, Physaliastrum,
Tubocapsicum, Scopolia, Hyoscyamus, Atropa, Mandragora, Lycium,
Calibrachoa и т.п. В их числе, относительно обеспечения более
эффективного проведения прививки между растениями разных
семейств при использовании в качестве посредника при прививке
предпочтительными являются Nicotiana, Anthocercis, Anthotroche,
Crenidium, Cyphanthera, Duboisia, Grammosolen, Symonanthus,
Petunia, Benthamiella, Bouchetia, Brunfelsia, Combera, Fabiana,
Hunzikeria, Leptoglossis, Nierembergia, Pantacantha,
Calibrachoa, Plowmania, Capsicum, Lycianthes, Solanum, Jaltomata и т.д.; более предпочтительными являются Nicotiana, Petunia, Capsicum, Solanum и т.д.; а еще более предпочтительным является Nicotiana.
[0024] Растения, принадлежащие роду Nicotiana, конкретно не ограничены. Примеры включают Nicotiana benthamiana, Nicotiana tabacum, Nicotiana umbratica, Nicotiana rustica, Nicotiana acuminata, Nicotiana alata, Nicotiana attenuata, Nicotiana clevelandii, Nicotiana excelsior, Nicotiana forgetiana, Nicotiana glauca, Nicotiana glutinosa, Nicotiana langsdorffii, Nicotiana longiflora, Nicotiana obtusifolia, Nicotiana paniculata, Nicotiana plumbagi folia, Nicotiana quadrivalvis, Nicotiana repanda, Nicotiana suaveolens, Nicotiana sylvestris, Nicotiana tomentosa и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительными являются Nicotiana benthamiana, Nicotiana tabacum, Nicotiana umbratica, Nicotiana rustica и т.д.; и более предпочтительным является Nicotiana benthamiana.
[0025] Растения, принадлежащие роду Petunia {Petunia гибридная), конкретно не ограничены. Примеры включают Petunia х
atkinsiana (петунья), Petunia alpicola, Petunia axillaris, Petunia bajeensis, Petunia bonj ardinensis, Petunia exserta, Petunia guarapuavensis, Petunia inflata, Petunia integrifolia, Petunia interior, Petunia ledifolia, Petunia littoralis, Petunia mantiqueirensis, Petunia occidentalis, Petunia patagonica, Petunia reitzii, Petunia riograndensis, Petunia saxicola, Petunia scheideana, Petunia villadiana и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительным является Petunia х atkinsiana.
[0026] Растения, принадлежащие роду Capsicum, конкретно не ограничены. Примеры включают Capsicum аппиит L. (например, "Grossum" (зеленый перец), "Abbreviatum", "Acuminoum", "Cerasiforme", "Conoides", "Fasciculatum", "Longum", "Nigrym", "Parvo-acuminatum" и т.д.), Capsicum baccatum, Capsicum cardenasii, Capsicum chinense Jacq. Heser & Smith, Capsicum frutescens L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav. и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительным является Capsicum аппиит L., и более предпочтительным является Capsicum аппиит L. "Grossum" (зеленый перец).
[0027] Растения, принадлежащие роду Solanum, конкретно не ограничены. Примеры включают Solanum lycopersicum L. (помидор), Solanum melongena L. (баклажан), Solanum tuberosum L., Solanum acaule Bitt., Solanum aethiopicum L., Solanum betaceum Cav., Solanum jasminoides Paxt., Solanum mammosum L., Solanum muricatum Aiton, Solanum nigrum L., Solanum pseudocapsicum L., Solanum ptychanthum Dunal и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительными являются Solanum lycopersicum L. (помидор), Solanum melongena L. (баклажан) и т.д.
[0028] Растения Brassicaceae конкретно не ограничены. Примеры включают растения, принадлежащие роду Arabidopsis, Brassica, Capsella, Cardamine, Aethionema, Camelina, Armoracia, Barbarea, Nasturtium, Rorippa, Lepidium, Coronopus, Descurainia, Alyssum, Aurinia, Lobularia, Sisymbrium, Diplotaxis, Eruca, Raphanus, Hirschfeldia, Sinapis, Rapistrum, Orychophragmus, Isatis, Eutrema, Thlaspi, Arabis, Aubrieta, Draba, Macropodium, Noccaea, Iberis, Cochlearia, Malcolmia, Matthiola, Hesperis, Chorispora, Lunaria и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительными являются Arabidopsis, Camelina, Brassica, Diplotaxis, Eruca, Raphanus, Hirschfeldia, Sinapis, Rapistrum, Orychophragmus, Capsella, Cardamine, Armoracia, Barbarea, Nasturtium, Rorippa и т.д.; более предпочтительными являются Arabidopsis, Brassica, Capsella, Cardamine и т.д.; даже более предпочтительными являются Arabidopsis, Brassica и т.д.; и еще более предпочтительным является Arabidopsis.
[0029] Растения, принадлежащие роду Arabidopsis, конкретно не ограничены. Примеры включают Arabidopsis thaliana, Arabidopsis arenicola, Arabidopsis arenosa, Arabidopsis cebennensis, Arabidopsis croatica, Arabidopsis halleri, Arabidopsis lyrata, Arabidopsis neglecta, Arabidopsis pedemontana, Arabidopsis suecica и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительным является Arabidopsis thaliana.
[0030] Растения, принадлежащие роду Brassica, конкретно не ограничены. Примеры включают Brassica oleracea (например, брокколи, цветная капуста, капуста и т.д.), Brassica napus (например, рапс и т.д.), Brassica barrelieri, Brassica carinata, Brassica elongata, Brassica fruticulosa, Brassica juncea, Brassica narinosa, Brassica nigra, Brassica nipposinica, Brassica rapa, Brassica rupestris, Brassica tournefortii и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного
проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительными являются Brassica oleracea, Brassica napus и т.д.; более предпочтительным является Brassica oleracea; и даже более предпочтительным является брокколи.
[0031] Растения, принадлежащие роду Capsella, конкретно не ограничены. Примеры включают Capsella rubella, Capsella abscissa, Capsella andreana, Capsella australis, Capsella austriaca, Capsella bursa-pastoris, Capsella divaricata, Capsella draboides, Capsella gracilis, Capsella grandiflora, Capsella humistrata, Capsella hybrida, Capsella hyrcana, Capsella integrifolia, Capsella lycia, Capsella mexicana, Capsella orientalis, Capsella pillosula, Capsella pubens, Capsella puberula, Capsella schaffneri, Capsella stellata, Capsella tasmanica, Capsella thomsoni, Capsella thracica, Capsella viguieri, Capsella villosula и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительным является Capsella rubella.
[0032] Растения, принадлежащие роду Cardamine, конкретно не ограничены. Примеры включают Cardamine hirsuta, Cardamine anemonoides, Cardamine appendiculata, Cardamine arakiana, Cardamine dentipetala, Cardamine dentipetala var. longifructa, Cardamine fallax, Cardamine impatiens, Cardamine kiusiana, Cardamine leucantha, Cardamine lyrata, Cardamine niigatensis, Cardamine nipponica, Cardamine pratensis, Cardamine regeliana, Cardamine schinziana, Cardamine scutata, Cardamine tanakae, Cardamine torrentis, Cardamine valida и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительным является Cardamine hirsuta.
[0033] Растения Lamiaceae конкретно не ограничены. Примеры включают растения, принадлежащие роду Perilla, Lavandula, Callicarpa, Vitex, Tectona, Premna, Ajuga, Clerodendrum,
Caryopteris, Amethystea, Teucrium, Keiskea, Elsholtzia, Mosla, Agastache, Nepeta, Origanum, Mentha, Dracocephalum, Glechoma, Hyssopus, Prunella, Lycopus, Meehania, Melissa, Monarda, Salvia, Saturej a, Rosmarinus, Thymus, Clinopodium, Isodon, Hyptis, Ocimum, Scutellaria, Stachys, Suzukia, Lamium, Galeopsis, Chelonopsis, Pogostemon, Leucosceptrum, Leonurus, Loxocalyx, Leucas, Marrubium и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительными являются Perilla, Lavandula, Keiskea, Elsholtzia, Mosla, Agastache, Nepeta, Origanum, Mentha, Dracocephalum, Glechoma, Hyssopus, Prunella, Lycopus, Meehania, Melissa, Monarda, Salvia, Saturej a, Rosmarinus, Thymus, Clinopodium, Lsodon, Hyptis, Ocimum и т.д.; более предпочтительными являются Perilla, Lavandula и т.д.; и даже более предпочтительным является Perilla.
[0034] Растения, принадлежащие роду Perilla, конкретно не ограничены. Примеры включают Perilla frutescens (например, перилла, кунжут и т.д.). В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительным является Perilla frutescens; и более предпочтительным является перилла.
[0035] Растения, принадлежащие роду Lavandula, конкретно не ограничены. Примеры включают Lavandula angustifolia (лаванда), Lavandula lati folia, Lavandula stoechas, Lavandula multifida, Lavandula x intermedia и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительным является Lavandula angustifolia (лаванда).
[0036] Растения Orobanchaceae конкретно не ограничены. Примеры включают растения, принадлежащие роду Phtheirospermum, Castillej a, Orthocarpus, Agalinis, Aureolaria, Esterhazya, Seymeria, Lamourouxia, Cordylanthus, Triphysaria, Aeginetia, Boschniakia, Cistanche, Orobanche, Phacellanthus, Euphrasia,
Lathraea, Melampyrum, Monochasma, Parentucellia, Pedicularis,
Siphonostegia, Striga и т.п. В их числе, относительно
обеспечения более эффективного проведения прививки между
растениями разных семейств при использовании в качестве
посредника при прививке предпочтительными являются
Phtheirospermum, Pedicularis, Castillej a, Orthocarpus, Agalinis, Aureolaria, Esterhazya, Seymeria, Lamourouxia, Cordylanthus, Triphysaria и т.д.; и более предпочтительным является Phtheirospermum.
[0037] Растения, принадлежащие роду Phtheirospermum,
конкретно не ограничены. Примеры включают Phtheirospermum
j aponicum, Phtheirospermum glandulosum, Phtheirospermum
muliense, Phtheirospermum parishii, Phtheirospermum tenuisectum и т.п. В их числе, относительно обеспечения более эффективного проведения прививки между растениями разных семейств при использовании в качестве посредника при прививке предпочтительным является Phtheirospermum j aponicum.
[0038] Форма посредника при прививке по настоящему изобретению конкретно не ограничена при условии, что посредник содержит ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae. Посредник при прививке по настоящему изобретению может представлять собой растительный организм растений, принадлежащих семействам Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae, или может находиться в форме (ткань растения и т.д.), которую получают из растительного организма, и которая обеспечивает проведение прививки. Кроме того, посредник при прививке по настоящему изобретению может содержать только одну ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae, или две или более таких тканей растения.
[0039] Примеры формы посредника при прививке по настоящему изобретению включают срез (ткань растения) растительного организма с поверхностями для прививки на обоих концах (корневая сторона и сторона надземной верхушки) и растительный организм с поверхностями для прививки в любое из двух мест (корневая сторона и сторона надземной верхушки). Примеры поверхностей для
прививки включают поверхности срезов с различными известными формами, которые обеспечивают необходимый превосходный контакт, такие как плоские, углубленные (например, V-образные) и выгнутые (например, выступающие) поверхности.
[0040] Конкретные примеры формы посредника при прививке по настоящему изобретению включают стебель, черешок и т.д. (например, сеянца) с поверхностями для прививки на обоих концах, растительный организм с поверхностями для прививка в любых двух местах стебля, черешка и т.д. (например, сеянца). Посредник при прививке по настоящему изобретению предпочтительно содержит ткани, которые претерпевают активное функционирование клеток, такое как клеточное деление, например, паренхима, содержащая прокамбий и т.д. Это происходит потому, что полагают, что паренхима способна опосредовать превосходную прививку. Паренхима относится к тканям растений, состоящих из клеток паренхимы. Примеры паренхимы включают кору и сердцевину стеблей и корней, палисадную ткань и губчатую ткань листьев, паренхиму ксилемы и паренхима флоэмы сосудистых пучков, мякоть плодов, клубней и корневых клубней и другие запасающие ткани.
[0041] Посредника при прививке по настоящему изобретению можно встраивать между тканями двух растений, принадлежащих разным семействам (тканями растений разных семейств), чтобы он служил посредником этим ткани растений, таким образом, проводя прививку между ними. Кроме того, с помощью посредника при прививке по настоящему изобретению также можно проводить прививку не только между растениями разных семейств, но также и между растениями разных порядков.
[0042] В настоящем описании, успех или неуспех прививки между растениями разных семейств ткани можно определять способом проведения прививки и способом культивирования, которые являются более подходящими для растительного организма, из которого получают ткани двух растений разных семейств для прививки. Например, их можно определять, проводя тест привитой культуры с использованием тканей двух растений разных семейств в качестве подвоя и привоя (в некоторых случаях, между подвоем и привоем встроен вставочный подвой). Как правило, когда подвой и привой
жизнеспособны в течение 4 недель после прививки, можно считать, что прививка между тканями этих растений проведена. Когда приведенные выше условия не удовлетворяются, можно считать, что прививка не проведена. Проведение прививки и тест в культуре можно проводить, например, описанным ниже способом.
[0043] В качестве подвоя и привоя для прививки используют растения, выращиваемые в теплице или в устройстве создания искусственной погоды с использованием компоста. Прививку (прививка в расщеп) проводят на стебле или черешке. Подвой получают посредством горизонтального среза стебля или черешка и получения прорезей приблизительно от 1 до 2 см в центре поверхности среза. Когда прививку проводят на стебле, по мере возможности используют области между узлами. Кроме того, когда прививку в расщеп проводят в положении узла стебля, подвой получают, получая прорези приблизительно от 1 до 2 см так, чтобы разделить основной стебель и боковую ветвь или черешок. Привой получают, разрезая стебель с отделением верхней части, и дополнительно нарезая отрезанный конец в V-образной форме так, чтобы он подходил к подвою. Предпочтительно проводят ряд срезов с использованием бритвы с одной режущей кромкой. Стебель привоя осторожно вставляют в прорезь, сделанную в стебле или черешке подвоя так, чтобы не вызывать повреждения, и фиксируют парафильмом для того, чтобы предотвратить перемещение привоя из этого положения. К подвою и привою прикрепляют поддерживающий стержень, и накрывают пластиковым пакетом, в котором распыляют воду, так, чтобы накрыть весь привой. В заключение, застежку пластикового пакета закрывают в положении расположения стебля подвоя. Подвой и привой выращивают в этом состоянии в течение 7 суток в инкубаторе или стеклянной теплице при 2 7°С в условиях непрерывного освещения подсветкой. На сутки 7 проводят разрез в пластиковом пакете, нижнюю застежку открывают, и подвой и привой оставляют на дополнительные сутки. На следующие сутки после подтверждения испарения воды в пластиковом пакете пластиковый пакет удаляют. Затем выращивание продолжают в инкубаторе или стеклянной теплице при 2 4°С в условиях непрерывного освещения.
Если привой не погибает и жизнеспособен на четвертой неделе после прививки, прививку рассматривают как проведенную. Кроме того, проведение прививки и тест в культуре можно проводить указанным выше способом, когда между подвоем и привоем встроен вставочный подвой.
[0044] Между тканями двух растений разных семейств можно встраивать посредника при прививке по настоящему изобретению со слиянием с этими тканями растений. Это обеспечивает внутриклеточный и внеклеточный транспорт полезных компонентов, таких как компоненты различных растительных организмов.
[0045] Слияние посредника при прививке по настоящему изобретению с тканями двух растений разных семейств можно подтверждать морфологическим исследованием этих тканей, в частности в состоянии, когда происходил слияние (слипание) паренхимы обоих растений, с использованием микроскопа или т.п. Морфологическое исследование можно проводить, например, посредством исследования срезов в смоле, включающих поверхность прививки.
[0046] Слияние паренхим также можно подтверждать, оценивая указанные ниже функционирование сосудов и функционирование ситовидных трубок растительного организма вместо или в комбинации с указанным выше морфологическим исследованием. Например, функционирование сосудов можно подтверждать детекцией транспорта воды, содержащей водорастворимый краситель, такой как толуидиновый синий, со стороны подвоя в сторону привоя через поверхность прививки. Кроме того, например, функционирование ситовидных трубок можно подтверждать детекцией транспорта флуорохрома (карбоксифлуоресцеина) или т.п., который служит в качестве показателя симпластического транспорта через плазмодесмы, со стороны подвоя в сторону привоя через поверхность прививки. Кроме того, функционирование ситовидных трубок можно подтверждать, детектируя дальний транспорт эндогенных иРНК или белка GFP со стороны подвоя в сторону привоя через поверхность прививки. Кроме того, учитывая тот факт, что полисахаридную каллозу, накапливаемую в ситовидной пластинка ситовидных трубок, можно визуализировать окрашиванием анилиновым
синим, функционирование ситовидных трубок можно подтверждать, детекцией постоянного присутствия пятен каллозы на поверхности прививки. Кроме того, его также можно подтверждать, детектируя признаки формирования плазмодесм de novo в граничной области тканей растений при электронно-микроскопическое исследовании поверхности прививки.
[0047] Растения, которые прививают при помощи посредника
при прививке по настоящему изобретению, конкретно не ограничены.
Как понятно из таблиц 1-11 и фиг. 3, в которых представлены
растения, у которых проводили прививку посредством посредника
при прививке по настоящему изобретению, посредник при прививке
по настоящему изобретению позволяет проводить прививку тканей
различных растений, включая папоротники, голосеменные,
покрытосемянные (магнолии, однодольные растения и двудольные
(эурозиды I, эурозиды II, эуастериды I, эуастериды II и другие
внешние группы)). Конкретные примеры растений, которые прививают
при помощи посредника при прививке по настоящему изобретению,
включают растения, принадлежащие семейству Malvaceae,
Brassicaceae, Asteraceae, Salicaceae, Ranunculaceae, Lauraceae,
Chloranthaceae, Saururaceae, Araceae, Lamiaceae, Violaceae,
Umbelliferae, Buxaceae, Ericaceae, Polygonaceae, Amaranthaceae,
Convolvulaceae, Rosaceae, Santalaceae, Capparidaceae,
Geraniaceae, Vitaceae, Fagaceae, Caprifoliaceae, Dipsacaceae,
Fabaceae, Rutaceae, Sapindaceae, Proteaceae, Saxifragaceae,
Apocynaceae, Gentianaceae, Aspidiaceae, Cupressaceae,
Cucurbitaceae, Solanaceae, Pedaliaceae, Plantaginaceae,
Orobanchaceae, Linderniaceae, Capparaceae, Calyceraceae,
Goodeniaceae, Menyanthaceae, Stylidiaceae, Polygalaceae,
Surianaceae, Muntingiaceae, Cytinaceae, Dipterocarpaceae,
Sarcolaenaceae, Cistaceae, Bixaceae, Sphaerosepalaceae,
Tetramelaceae, Begoniaceae, Datiscaceae, Berberidaceae,
Menispermaceae, Byblidaceae, Stilbaceae, Scrophulariaceae, Mazaceae, Phrymaceae, Paulowniaceae, Piperaceae, Didymellaceae, Hypodematiaceae, Lomariopsis, Nephrolepidaceae, Tectariaceae, Oleandraceae, Polypodiaceae, Davalliaceae, Hypodematiaceae, Lomariopsis, Nephrolepidaceae, Tectariaceae, Oleandraceae,
Polypodiaceae, Davalliaceae и т.п. Примеры растений, принадлежащим этим семействам включают растения видов, рассматриваемых в примерах.
[0048] Когда в качестве посредника при прививке по настоящему изобретению используют ткань растения Nicotiana семейства Solanaceae, предпочтительные примеры растений, прививаемых при помощи посредника при прививке по настоящему изобретению, включают пригодные в пищу растения, включающие 62 0 видов 58 семейств двудольных растений, 213 видов 20 семейств однодольных растений и 16 видов папоротников.
[0049] В числе пригодных в пищу растений, указанных выше, примеры двудольных включают 68 вида бобовых растений, таких как соя, адзуки, горох и коровий горох; 57 видов тыквенных, такие как огурец, дыня, арбуз и тыква; 63 вида пасленовых растений, таких как табак, баклажан, помидор и зеленый перец; 57 видов растений Asteraceae, такие как хризантема увенчанная, японский белокопытник, лопух и латук; 24 вида зонтикоцветных, таких как морковь, петрушка, сизон и сельдерей; 23 вида растений Polygonaceae, такие как щавель, горец, ревень и гречиха; и 44 вида растений Amaranthaceae, такие как шпинат, поташник, Мангольд и свекла.
[0050] Кроме того, в числе пригодных в пищу растений, указанных выше, примеры однодольных растений включают 50 видов растений Liliaceae, 22 вида растений Агасеае, 2 6 видов растений Dioscorea и 4 0 виды растений Роасеае. Другие примеры включают древесные растения, такие как Rutaceae и Palmae, и 149 видов 31 семейства специй.
[0051] Когда в качестве посредника при прививке по
настоящему изобретению используют ткань растения Solanaceae,
такого как Petunia, Capsicum или Solanum, предпочтительные
примеры растений, прививаемых при помощи посредника при прививке
по настоящему изобретению, включают растения, принадлежащие
Brassicaceae, Cleomaceae, Capparaceae, Asteraceae, Calyceraceae,
Goodeniaceae, Menyanthaceae, Stylidiaceae, Apocynaceae,
Gentianaceae, Fabaceae, Polygalaceae, Surianaceae и т.п.; и более предпочтительно Brassicaceae, Asteraceae, Apocynaceae,
Fabaceae и т.п. Примеры растений, принадлежащих этим семействам, включают растения видов, рассматриваемых в примерах.
[0052] Когда в качестве посредника при прививке по
настоящему изобретению используют ткань растения Brassicaceae,
такие как Arabidopsis, предпочтительные примеры растений,
прививаемых при помощи посредника при прививке по настоящему
изобретению, включают растения, принадлежащие Asteraceae,
Calyceraceae, Goodeniaceae, Menyanthaceae, Stylidiaceae,
Malvaceae, Muntingiaceae, Cytinaceae, Dipterocarpaceae,
Sarcolaenaceae, Cistaceae, Bixaceae, Sphaerosepalaceae,
Cucurbitaceae, Tetramelaceae, Begoniaceae, Datiscaceae,
Ranunculaceae, Berberidaceae, Menispermaceae, Linderniaceae,
Byblidaceae, Stilbaceae, Plantaginaceae, Scrophulariaceae,
Lamiaceae, Mazaceae, Phrymaceae, Paulowniaceae, Solanaceae,
Convolvulaceae, Fabaceae, Polygalaceae, Surianaceae,
Apocynaceae, Gentianaceae, Orobanchaceae и т.п.; и более
предпочтительно Asteraceae, Malvaceae, Cucurbitaceae,
Ranunculaceae, Linderniaceae, Plantaginaceae, Lamiaceae,
Solanaceae, Convolvulaceae, Fabaceae, Apocynaceae и
Orobanchaceae. Примеры растений, принадлежащих этим семействам, включают растения видов, рассматриваемых в примерах.
[0053] Когда в качестве посредника при прививке по
настоящему изобретению используют ткань растения Lamiaceae,
такие как Perilla, предпочтительные примеры растений,
прививаемых при помощи посредника при прививке по настоящему
изобретению, включают Brassicaceae, Cleomaceae, Capparaceae,
Fabaceae, Polygalaceae, Surianaceae, Asteraceae, Calyceraceae,
Goodeniaceae, Menyanthaceae, Stylidiaceae, Cucurbitaceae,
Tetramelaceae, Begoniaceae, Datiscaceae, Solanaceae,
Convolvulaceae, Saururaceae, Piperaceae, Apocynaceae,
Gentianaceae, Buxaceae, Didymellaceae, Orobanchaceae, Mazaceae, Phrymaceae, Paulowniaceae и т.п.; и более предпочтительно Brassicaceae, Fabaceae, Asteraceae, Cucurbitaceae, Solanaceae, Saururaceae, Apocynaceae, Buxaceae, Orobanchaceae и т.п. Примеры растений, принадлежащих этим семействам, включают растения видов, рассматриваемых в примерах.
[0054] Когда в качестве посредника при прививке по
настоящему изобретению используют ткань растения Orobanchaceae,
такие как Phtheirospermum, предпочтительные примеры растений,
прививаемых при помощи посредника при прививке по настоящему
изобретению, включают Apocynaceae, Gentianaceae, Asteraceae,
Calyceraceae, Goodeniaceae, Menyanthaceae, Stylidiaceae,
Fabaceae, Polygalaceae, Surianaceae, Buxaceae, Didymellaceae,
Saururaceae, Piperaceae, Aspidiaceae, Hypodematiaceae,
Lomariopsis, Nephrolepidaceae, Tectariaceae, Oleandraceae,
Polypodiaceae, Davalliaceae, Cucurbitaceae, Tetramelaceae,
Begoniaceae, Datiscaceae, Solanaceae, Convolvulaceae,
Brassicaceae, Cleomaceae, Capparaceae и т.п.; и более предпочтительно Apocynaceae, Asteraceae, Fabaceae, Buxaceae, Saururaceae, Dryopteridaceae, Cucurbitaceae, Solanaceae, Brassicaceae и т.п. Примеры растений, принадлежащих этим семействам, включают растения видов, рассматриваемых в примерах.
[0055] 3. Ткань растения и растительный организм
Настоящее изобретение относится к:
ткани растения, содержащей ткани двух растений разных семейств, привитых при помощи посредника при прививке по настоящему изобретению (также обозначаемая в настоящем описании как "ткань растения 1 по настоящему изобретению");
растительному организму, содержащему ткань растения 1 по настоящему изобретению (также обозначаемому в настоящем описании как "растительный организм 1 по настоящему изобретению");
ткани растения, содержащей ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae, привитую тканью растения другого семейства (также обозначаемой в настоящем описании как "ткань растения 2 по настоящему изобретению"); и
растительному организму, содержащему ткань растения 2 по настоящему изобретению (также обозначаемому в настоящем описании как "растительный организм 2 по настоящему изобретению").
Они описаны ниже.
[0056] Как представлено на фиг. 1, ткань растения 1 по настоящему изобретению содержит по меньшей мере посредника при
прививке по настоящему изобретению, содержащего ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae (ткань первого растения), и ткани двух растений, принадлежащих разным семействам (т.е., несовместимые при прививке друг с другом), привитые при помощи посредника при прививке по настоящему изобретению (ткань второго растения и ткань третьего растения). Растительный организм 1 по настоящему изобретению может представлять собой растительный организм, состоящий из первой ткани растения 1 по настоящему изобретению, или, как представлено на фиг. 1В, растительный организм кроме того, в дополнение к ткани растения 1 по настоящему изобретению, содержит ткани других растений (ткань растения А' и ткань растения В') • Вследствие опосредования прививки посредником при прививке по настоящему изобретению ткань растения 1 по настоящему изобретению и растительный организм 1 по настоящему изобретению могут обладать различными функциями второй и третьей тканей растений, которые исходно несовместимы при прививке друг с другом, а также обладать различными функциями ткани первого растения.
[0057] Ткань растения 2 по настоящему изобретению содержит по меньшей мере одну ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae (ткань первого растения), и одну ткань растения (ткань четвертого растения), принадлежащую семейству, отличному от семейства ткани первого растения и привитую тканью первого растения (т.е., ткань растения, обычно несовместимую при прививке с тканью первого растения). Растительный организм 2 по настоящему изобретению может представлять собой растительный организм, состоящий из ткани растения 2 по настоящему изобретению, или растительный организм, в дополнение к ткани растения 2 по настоящему изобретению дополнительно содержащий ткани других растений (ткань растения А' и ткань растения В') . Ткань растения 2 по настоящему изобретению и растительный организм 2 по настоящему изобретению могут обладать различными функциями ткани первого растения и различными функциями ткани четвертого растения,
которое, как правило, несовместимо при прививке с тканью первого растения.
[0058] Так как каждые из тканей растений 1 и 2 по настоящему изобретению и растительных организмов 1 и 2 по настоящему изобретению обладают слитой областью с такими разными тканями растений, их также можно обозначать, как привитые тканей растений (привитые растительные организмы).
[0 059] Типичный вариант осуществления (вариант
осуществления 1) ткани растения 1 по настоящему изобретению и
растительного организма 1 по настоящему изобретению является,
например, таким, как представлено на фиг. 2, так, что ткань
первого растения представляет собой вставочный подвой, ткань
третьего растения (или ткань второго растения) представляет
собой подвой, а ткань второго растения (или ткань третьего
растения) представляет собой привой. Другой вариант
осуществления (вариант осуществления 2) ткани растения 1 по
настоящему изобретению и растительного организма 1 по настоящему
изобретению является, например, таким, что сочетание тканей с
первого до третьего растений предоставлено в подвое; т.е.,
подвой дополнительно предоставлен на корневой стороне ткани
растения (ткани второго растения или ткани третьего растения),
привитой корневой стороной ткани первого растения. Еще один
вариант осуществления (вариант осуществления 3) ткани растения 1
по настоящему изобретению и растительного организма 1 по
настоящему изобретению является, например, таким, что привой
предоставлен в сочетании тканей с первого по третьего растений;
т.е., привой дополнительно предоставлен на стороне надземной
верхушки ткани растения (ткани второго растения или ткани
третьего растения), привитой стороной надземной верхушки ткани
первого растения. Дополнительный привой или подвой
предпочтительно представляют собой ткань растения
близкородственного растения высоко совместимого при прививке с тканью прививаемого растения или с тканью первого растения. Еще один вариант осуществления (вариант осуществления 4) ткани растения 1 по настоящему изобретению и растительного организма 1 по настоящему изобретению является, например, то, что подвой
и/или привой дополнительно предоставлены на корневой стороне и/или стороне надземной верхушки сочетания тканей с первого по третье растений посредством другой ткани первого растения.
[0060] Типичный вариант осуществления (вариант
осуществления 1) ткани растения 2 по настоящему изобретению и растительного организма 2 по настоящему изобретению является, например, таким, что ткань первого растения (или ткань четвертого растения) представляет собой подвой, а ткань четвертого растения (или ткань первого растения) представляет собой привой. Другой вариант осуществления (вариант осуществления 2) ткани растения 2 по настоящему изобретению и растительного организма 2 по настоящему изобретению является, например, таким, что сочетание тканей первого и четвертого растений предоставлено в подвое; т.е., подвой дополнительно предоставлен на корневой стороне ткани растения (ткани первого растения или ткани четвертого растения) на корневой стороне. Еще один вариант осуществления (вариант осуществления 3) ткани растения 2 по настоящему изобретению и растительного организма 2 по настоящему изобретению является, например, таким, что привой предоставлен в сочетании тканей первого и четвертого растений; т.е., привой дополнительно предоставлен на стороне надземной верхушки ткани растения (ткани первого растения или ткани четвертого растения) на стороне надземной верхушки. Дополнительный привой или подвой предпочтительно представляют собой ткань растения близкородственного растения высоко совместимого при прививке с тканью растения для прививки или тканью первого растения. Еще один вариант осуществления (вариант осуществления 4) ткани растения 2 по настоящему изобретению и растительного организма 2 по настоящему изобретению является, например, таким, что подвой и/или привой дополнительно предоставлены на корневой стороне и/или стороне надземной верхушки сочетания тканей первого и четвертого растений посредством другой ткани первого растения.
[0061] Кроме того, ткань растения 1 по настоящему изобретению и растительный организм 1 по настоящему изобретению могут содержать сочетание тканей с первого по третье растений в
части ветвления тканей растений. Например, ткань второго растения и ткань первого растения можно использовать в качестве подвоя и вставочного подвой, соответственно, и только ткань третьего растения можно предоставлять в качестве части ветвления. Кроме того, например, ткань второго растения можно использовать в качестве подвоя, а ткани первого и третьего растений можно предоставлять в качестве части ветвления. Это сочетание можно предоставлять полностью в виде части ветвления тканей растений. Подобным образом, ткань растения 2 по настоящему изобретению и растительный организм 2 по настоящему изобретению в части ветвления тканей растений могут содержать сочетание ткани первого растения и ткани четвертого растения.
[0062] Кроме того, в ткани растения 1 по настоящему изобретению и растительном организме 1 по настоящему изобретению растительный организм может содержать несколько сочетаний одной и той же или различных комбинаций тканей с первого по третье растений. Несколько сочетаний могут содержать ткани противоположных растений в качестве тканей родственных растения с высокой совместимостью при прививке или при помощи ткани первого растения. Подобным образом, в ткани растения 2 по настоящему изобретению и растительном организме 2 по настоящему изобретению растительный организм может содержать несколько сочетаний одной и той же или различных комбинаций тканей первого и четвертого растений.
[00 63] Кроме того, для тканей растений 1 и 2 по настоящему изобретению и растительных организмов 1 и 2 по настоящему изобретению различные варианты осуществления, описанные выше, можно необходимым образом комбинировать.
[0064] Примеры ткани первого растения (ткани растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae) включают те же ткани растений, которые указаны в "2. Посредник при прививке", выше.
[0065] Примеры тканей со второго по четвертое растений включают ткани тех же растений, которые указаны в качестве примеров "растений, которые прививают при помощи посредника при
прививке по настоящему изобретению" в "2. Посредник при прививке", выше.
[0066] Ткани со второго по четвертое растение могут содержать область слияния для посредника при прививке по настоящему изобретению или ткани первого растения. Область слияния можно получать из поверхности среза, сделанного на тканях со второго по четвертое растение. Каждая из поверхностей среза тканей со второго по четвертое растение представляют собой участок для контакта с поверхностью среза посредника при прививке по настоящему изобретению или ткани первого растения при прививке и может иметь форму, которая может контактировать с поверхностью среза. Как и для посредника при прививке по настоящему изобретению или ткани первого растения, примеры поверхности среза для прививки включают поверхности срезов в различных известных формах, которые обеспечивают необходимый превосходный контакт, такие как плоские, углубленные (например, V-образные) и выгнутые (например, выступающие) поверхности. Ткани со второго по четвертое растение предпочтительно содержат паренхиму, как и для посредника при прививке по настоящему изобретению или ткани первого растения.
[0067] Например, когда ткани со второго по четвертое
растений представляют собой тканей растений включающие корни,
выбирают ткани растений с подходящей корневой системой
(например, растений, демонстрирующих устойчивость к
заболеваниям, засухостойкость, устойчивость к солям, устойчивость к основаниям или устойчивость к кислотам или содержащих подходящую корневую часть). Конкретные примеры включают Fabaceae, Cucurbitaceae, Asteraceae и т.п.
[0068] Так как растительные организмы 1 и 2 по настоящему изобретению содержат посредника при прививке по настоящему изобретению или ткань первого растения, прививку можно проводить между видами, у которых прививку, как правило, считают невозможной. Таким образом, посредством выбора тканей со второго по четвертое растение, в зависимости от цели, можно с высокой степенью свободы получать высокопригодный привитый растительный организм. С той точки зрения, что, пользуясь преимуществом этой
пригодности можно более эффективно получать более высокие урожаи, предпочтительно, чтобы растительные организмы 1 и 2 по настоящему изобретению содержали ткани растения культурных сортов. В этом случае ткани с первого по четвертого растения могут представлять собой ткани растений культурных сортов, или ткани растений, содержащиеся в дополнение к тканям с первого по четвертое растения, могут представлять собой ткани растений культурных сортов. В свете указанного выше настоящее изобретение также относится к способу получения урожая, включающему сбор урожая растительного организма 1 или 2 по настоящему изобретению.
[00 69] Конкретные примеры культурных сортов включают пасленовые, такие как помидор, зеленый перец, красный перец и баклажан; тыквенные, такие как огурец, тыква, дыня и арбуз; листовые овощи, такие как капуста, брокколи и китайская капуста; зелень и приправы, такие как сельдерей, петрушка и латук; лук, такое как лук-батун, репчатый лук и чеснок; бобовые растения, такие как соя, арахис, фасоль, горох и адзуки; другие плодовые культуры, такие как клубника; культуры осевых корней, такие как редис, турнепс, морковь и лопух; картофель, такой как таро, маниок, картофель, батат и ямс; такая зелень, как спаржа, шпинат и сизон; цветущие растения, такие как эустома, левкой, гвоздика и хризантема; зерновые, такие как рис и кукуруза; травы, такие как полевица и Zoysia matrella; масличные культуры, такие как рапс и арахис; сахароносные культуры, такие как сахарный тростник и сахарная свекла; волокнистые культуры, такие как хлопок и ситниковые; фуражные культуры, такие как клевер, сорго и зубовидная кукуруза; листопадные плодовые деревья, такие как яблоко, груша, виноград и персик; цитрусовые, такие как мандарин уншиу, лимон и грейпфрут; древесные растения, такие как бонсай, азалия и кедр; и т.п.
[0070] Ткань растения 1 по настоящему изобретению и растительный организм 1 по настоящему изобретению можно получать способом прививки, включающим прививку тканей двух растений, принадлежащих разным семействам, при помощи посредника при прививке по настоящему изобретению. Более конкретно, ткань
растения 1 по настоящему изобретению и растительный организм 1 по настоящему изобретению можно получать способом прививки, включающим приведение ткани второго растения (или ткани третьего растения) в контакт с корневой стороной посредника при прививке по настоящему изобретению, а ткани третьего растения (или ткани второго растения) в контакт со стороной надземной верхушки посредника при прививке по настоящему изобретению. Этим способом прививки можно эффективно получать планируемые привитые растительные организмы.
[0071] Ткань растения 2 по настоящему изобретению и растительный организм 2 по настоящему изобретению можно получать способом прививки, включающим прививку ткань первого растения и ткани одного растения, принадлежащего семейству, отличному от семейства ткани первого растения. Более конкретно, ткань растения 2 по настоящему изобретению и растительный организм 2 по настоящему изобретению можно получать способом прививки, включающим приведение ткани четвертого растения в контакт с корневой стороной или стороной надземной верхушки посредника при прививке по настоящему изобретению. Этим способом прививки, можно эффективно получать планируемые привитые растительные организмы.
[0072] Этап приведения в контакт можно проводить известным способом прививки. Например, этот этап можно проводить с использованием посредника при прививке по настоящему изобретению или ткани первого растения в качестве вставочного подвоя, ткани второго растения в качестве подвоя и ткани третьего растения в качестве привоя. Кроме того, поверхности прививок при необходимости после соединения плотно прикрепляют друг к другу, и связанную часть при необходимости можно подходящим способом поддерживать пленкой, устройством или т.п. так, чтобы физически формировалось состояние плотного прикрепления.
[0073] Порядок соединения тканей растений конкретно не указан. Все ткани растений можно соединять в один и тот же период и выращивать (культивировать). Альтернативно, можно выращивать (культивировать) ткань второго растения и посредника при прививке по настоящему изобретению в привитом состоянии, а
затем можно добавлять и соединять ткань третьего растения с получением связанного организма. Альтернативно, можно выращивать (культивировать) посредника при прививке по настоящему изобретению и ткань третьего растения в привитом состоянии, а затем можно добавлять и соединять ткань второго растения с получением привитого растительного организма. Альтернативно, можно раздельно получать привитой организм из ткани второго растения и посредника при прививке по настоящему изобретению и привитой организм из ткани третьего растения и посредника при прививке по настоящему изобретению, и посредники при прививке по настоящему изобретению в этих привитых организмах можно прививать друг с другом.
[0074] Также по настоящему изобретению можно предоставлять набор для получения ткани растения 1 по настоящему изобретению и растительного организма 1 по настоящему изобретению, где набор содержит привитой организм, содержащий посредника при прививке по настоящему изобретению или ткань первого растения в качестве привоя и ткань второго растения в качестве подвоя, и привитой организм, содержащий посредника при прививке по настоящему изобретению или ткань первого растения в качестве подвоя и ткань третьего растения в качестве привоя. Кроме того, настоящее изобретение также относится к материалу для получения ткани растения 1 по настоящему изобретению и растительного организма 1 по настоящему изобретению, где материал содержит любой из этих привитых организмов или посредника при прививке по настоящему изобретению. На основе набора для получения и материала для получения можно эффективно получать ткань растения 1 по настоящему изобретению и растительный организм 1 по настоящему изобретению.
[0075] Подобным образом, по настоящему изобретению также можно предоставлять материал для получения ткани растения 2 по настоящему изобретению и растительного организма 2 по настоящему изобретению, где материал содержит привой, подвой или вставочный подвой, содержащий ткань первого растения.
[0076] 4. Способ скрининга
Настоящее изобретение относится к способу скрининга посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями, включающему этапы (а)-(с):
(a) прививка ткани растения по изобретению тканью растения другого семейства;
(b) культивирование растительного организма, полученного на этапе (а); и
(c) если растительный организм не погибает после этапа (Ь), выбор ткани растения по изобретению в качестве посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями (также обозначаемому в настоящем описании как "способ скрининга 1 по настоящему изобретению"). Он описан ниже.
[0077] Способ скрининга 1 по настоящему изобретению представляет собой способ скрининга посредника при прививке, который может устранять или ослаблять несовместимость при прививке между различными растениями (как правило, между растениями, принадлежащими разным семействам).
[0078] Этап (а) можно проводить, например, получая привитую рассаду с использованием ткани растения по изобретению в качестве подвоя (или привоя) и ткани другого растения, принадлежащему семейству, отличному от семейства ткани растения по изобретению в качестве привоя (или подвоя).
[0079] Ткань растения по изобретению представляет собой ткань растения, которая предназначена для использования в качестве посредника при прививке, который также можно использовать в качестве вставочного подвоя, т.е., посредника при прививке по настоящему изобретению. Например, когда проводят скрининг, поверхность прививки обрабатывают как в ткани первого растения, указанной выше, подвой или привой также обрабатывают аналогичным образом, и их подвергают этапу получения привитой рассады. Привитую рассаду можно получать известным способом прививки. Этап получения привитой рассады можно проводить с использованием ткани растения по изобретению в качестве подвоя и двух или более тканей других растений в качестве привоя. Также этот этап можно проводить с использованием ткани растения по изобретению в качестве привоя и двух или более тканей других
растений в качестве подвоя. Проводя их оба, совместимость при прививке и предпочтительную форму применения тканей растения по изобретению можно определять более достоверно, и проводить скрининг посредника при прививке можно более эффективно.
[0080] Условия культивирования на этапе (Ь) конкретно не ограничены, и их можно соответствующим образом устанавливать в зависимости от типа ткани растения по изобретению и типа ткани растения для привития с тканью растения по изобретению. Период культивирования конкретно не ограничен, при условии, что можно проводить оценку успеха или неудачи прививки. Период культивирования можно устанавливать соответствующим образом в зависимости от типа ткани растения по изобретению и типа ткани растения для привития с тканью растения по изобретению. Например, период культивирования, составляет от 2 до 8 недель, и предпочтительно - от 3 до 5 недель.
[0081] Определение гибели на этапе (с) можно проводить в соответствии или по существу в соответствии с известными стандартами. Если растительный организм не погибает, ткань растения по изобретению можно использовать в качестве посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями.
[0082] Более конкретно, этапы (а)-(с) можно проводить таким же образом, например, как в "проведении прививки и тесте в культуре", описанном в "2. Посредник при прививке", выше, или как в примерах.
[0083] Кроме того, настоящее изобретение относится к способу скрининга посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями, включающему этапы (d)-(f):
(d) прививки тканей растений, принадлежащих двум разным семействам, посредством ткани растения по изобретению;
(e) культивирования растительного организма, полученного на этапе (d); и
(f) если растительный организм не погибает после этапа (е), выбора ткани растения по изобретению в качестве посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями (также обозначаемому в настоящем описании как "способ скрининга 2 по настоящему изобретению"). Он описан ниже.
(d)
[0084] Как и способ скрининга 1 по настоящему изобретению, способ скрининга 2 по настоящему изобретению представляет собой способ скрининга посредника при прививке, который может устранять или ослаблять несовместимость при прививке между различными растениями (как правило, между растениями, принадлежащими разным семействам). Этап (d) можно проводить, например, получая привитую рассаду с использованием ткани растения по изобретению в качестве вставочного подвоя, и тканей растений, принадлежащих разным семействам в качестве подвоя и привоя. Этап получения привитой рассады, содержащей вставочный подвой, можно проводить вместо или в комбинации с этапом получения привитой рассады со структурой подвоя/привоя, описанной выше. Проводя этап получения привитой рассады, содержащей вставочный подвой, можно более подробно оценивать совместимость при прививке между подвоем и привоем с использованием ткани растения по изобретению в качестве вставочного подвоя. Таким образом, можно эффективно получать более жизнеспособную структуру прививки и более эффективно проводить скрининг посредника при прививке.
[0085] Привитую рассаду с использованием вставочного подвоя можно получать ранее описанным способом получения привитого растительного организма.
[0086] Условия культивирования на этапе (е) конкретно не ограничены, и их можно соответствующим образом устанавливать в зависимости от типа ткани растения по изобретению и типа ткани растения для привития с тканью растения по изобретению. Период культивирования конкретно не ограничен, при условии, что можно оценивать успех и неудачу прививки. Период культивирования можно соответствующим образом устанавливать в зависимости от типа ткани растения по изобретению и типа ткани растения для привития с тканью растения по изобретению. Например, период культивирования составляет от 2 до 8 недель, и предпочтительно -от 3 до 5 недель.
[0087] Определение гибели на этапе (f) можно проводить в соответствии или по существу в соответствии с известными стандартами. Если растительный организм не погибает, ткань
растения по изобретению можно использовать в качестве посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями.
[008 8] Способы скрининга 1 и 2 по настоящему изобретению облегчают получения посредника при прививке, которого можно использовать, например, в качестве вставочного подвоя, пригодного для эффективного получения привитого растительного организма с намеченной целью, опосредуя два растения с плохой совместимостью при прививке.
[0089] 5. Посредник для доставки пригодных компонентов
Настоящее изобретение относится к посреднику для доставки пригодных компонентов в растения разных семейств, где посредник содержит ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae (также обозначаемому в настоящем описании как "посредник для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению"). Он описан ниже.
[0090] В соответствии с посредником для доставки пригодных
компонентов по настоящему изобретению, пригодные компоненты с
помощью посредника можно доставлять в растительный организм,
принадлежащий семейству, отличному от семейства посредника. Эти
пригодные компоненты позволяют контролировать различные
характеристики растительного организма (реципиентного
растительного организма), такие как рост, форму, цветение и плодоношение; или стимуляцию и контроль бактерий, использующих растительный организм в качестве хозяев, микроорганизмов (например, вирусов) и животных (например, насекомых). Эти эффекты являются результатом функциональной экспрессии элементов, соединений, метаболитов, белков и т.д.; посттранскрипционного сайленсинга генов (PTGS) под действием некодирующей РНК, такой как миРНК или микроРНК; или сайленсинга генов (TGS) при модификации геномной ДНК. Кроме того, для получения описанных выше признаков включены эффекты, проявляемые только в текущем поколении, и эффекты, наследуемые следующим поколением.
[0091] Примеры ткани первого растения (ткани растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae) для посредника для доставки пригодных компонентов
по настоящему изобретению включают те же ткани растений, которые указаны в "2. Посредник при прививке", выше. Известно, что ткань первого растения может транспортировать в близлежащую ткань растения другого семейства пригодные компоненты, такие как биополимеры (например, иРНК и белки) и низкомолекулярные вещества (например, водорастворимые соединения), которые, как полагают, в основном транспортируются симпластическим путем и, в частности, в случае дальнего транспорта, полагают, что они транспортируются в основном через ситовидные трубки; и пригодные компоненты, такие как низкомолекулярные вещества (например, водорастворимые соединения), которые, как полагают, в основном транспортируются посредством апопластического пути и, в частности, в случае дальнего транспорта, полагают, что они транспортируются в основном через сосуды. Эти пригодные компоненты обеспечивают контроль различных характеристик реципиентного растительного организма.
[0092] Форма посредника при прививке по настоящему изобретению конкретно не ограничена, при условии, что он содержит ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae. Примеры включают ткань растения или растительный организм с поверхностью для прививка в любой части. Предпочтительно можно использовать форму, подобную форме посредника при прививке по настоящему изобретению, указанной выше.
[0093] Пригодные компоненты конкретно не ограничены. Можно использовать любые компоненты, которые можно доставлять в близлежащую ткань растения другого семейства. Примеры пригодных компонентов включают некодирующую РНК (например, миРНК и микроРНК), РНК (например, иРНК), белки, различные гормоны растений и т.п., которые, как полагают, в основном транспортируются посредством симпластического пути; и элементы, метаболиты, секреторные пептиды, белки, различные гормоны и т.п., которые, как полагают, в основном транспортируются посредством апопластического пути. В дополнение к компонентам, происходящим из растительного организма в качестве пригодных компонентов также можно использовать лекарственные средства,
питательные ингредиенты и подобные компоненты, которые не происходят из растительного организма. Известно, что определенные типы РНК и белков обладают превосходными свойствами миграции между тканей растений. Миграционные свойства можно придавать или улучшать, добавляя элемент таких мигрирующих РНК или белка в желаемые РНК или белок с формированием слитых РНК или слитых белков. Такие слитые РНК и слитые белки также можно использовать в качестве пригодных компонентов.
[0094] Когда используют посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению, посредник для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению моно прививать с растительным организмом, принадлежащим другому семейству. Его форма не ограничена. Для прививки, в дополнение к описанному ранее можно использовать любой известный способ. Например, посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению можно прививать с растительным организмом в качестве привоя. С этой формой пригодные компоненты можно доставлять с помощью посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению. Кроме того, как уже описано выше, посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению также можно использовать в качестве вставочного подвоя.
[0095] Кроме того, когда используют посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению, можно использовать ткань первого растения, которая может продуцировать желаемые пригодные компоненты исходно или которой способность продуцировать желаемые пригодные компоненты можно придавать искусственно (способом генетической инженерии). Специалист в данной области может надлежащим образом выбрать растения с высокой продукцией желаемых пригодных компонентов. Также специалист в данной области может надлежащим образом получить растительные организмы, которым высокую продукцию желаемых пригодных компонентов придают способом генетической инженерии.
[0096] Кроме того, когда используют посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению, пригодные компоненты можно инъецировать (вводить) в ткань первого растения
извне растительного организма. Так как ткань первого растения превосходно доставляет различные компоненты, реципиентному растительному организму можно доставлять пригодные компоненты, даже инъецированные извне.
[0097] В соответствии с такой формой применения посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению можно использовать в качестве средства доставки таким образом, что посредника прививают в любом участки реципиентного растительного организма. В результате можно достигать более эффективной доставки пригодных компонентов.
[0098] Кроме того, когда используют посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению, пригодные компоненты можно инъецировать (вводить) в участок растительного организма, отличный от ткани первого растения. Так как ткань первого растения может опосредовать пригодные компоненты, пригодные компоненты, инъецированные в участок, отличный от ткани первого растения, также можно доставлять в другие участки растительного организма через ткань первого растения. Примеры участка, отличного от ткани первого растения, конкретно не ограничены. Участок может находиться вблизи ткани первого растения или в удаленной части, например, подходящей для инъекции пригодных компонентов. Кроме того, когда растительный организм содержит любой из основного подвоя, привоя и вставочного подвоя, участком может являться любой из них.
[0099] В соответствии с такой формой применения высокопригодные растительные организмы многолетних растений, таких как древесные растения, у которых смена поколений занимает длительное время, можно получать быстрее, чем ранее.
[0100] В соответствии с приведенным выше описанием настоящее изобретение также относится к способу доставки пригодных компонентов в растения разных семейств с использованием посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению. Кроме того, настоящее изобретение относится к ткани растения, содержащей посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению, привитой тканью растения другого семейства, растительному организму, содержащему
ткань растения, и к способам получения ткани растения и растительного организма.
[0101] Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения растительного организма, в который доставляют пригодные компоненты, где способ включает доставку пригодных компонентов с помощью посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению. Как используют в настоящем документе, значение термина "с помощью" конкретно не ограничено, при условии, что доставка пригодных компонентов, инъецируемых (вводимых) в растительный организм, в другие части растительного организма происходит с помощью посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению. Таким образом, пригодные компоненты можно доставлять посредством инъекции (введения) пригодных компонентов в посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению или посредством инъекции (введения) пригодных компоненты в участок, отличный от посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению. Альтернативно, пригодные компоненты можно доставлять, получая растительный организм, содержащий посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению, например, посредством прививки ткани растения, которое уже содержит пригодные компоненты, которая может представлять собой посредника для доставки пригодных компонентов по настоящему изобретению или ткань растения, отличную от посредника для доставки. Примеры
[0102] Изобретение по настоящему описанию ниже подробно описано на основании примеров. Приводимые ниже примеры предоставлены для пояснения настоящего изобретения, но не для ограничения настоящего изобретения. Пример 1
[0103] Получение привитого растительного организма из двух
видов
Для прививки использовали растения, выращиваемые в теплице или в устройстве создания искусственной погоды. Для Nicotiana benthamiana использовали растения с возрастом в пределах одного
двух месяцев после высевания, а для других растений использовали почки или саженцы растений, выращиваемые в течение периода от нескольких недель до нескольких лет. Прививку (прививку в расщеп) проводили на стебель или черешок. Подвой получали посредством горизонтального среза стебля или черешка и получая прорези приблизительно от 1 до 2 см в центре поверхности среза. Когда прививку проводили на стебле, по мере возможности использовали области между узлами. Кроме того, когда прививку в расщеп проводили в положении узла стебля, подвой получали, получая прорези приблизительно от 1 до 2 см так, чтобы разделить основной стебель и боковую ветвь или черешок. Привой получали, разрезая стебель с отделением верхней части, и дополнительно нарезая отрезанный конец в V-образной форме так, чтобы он подходил к подвою. Предпочтительно проводили ряд срезов с использованием бритвы с одной режущей кромкой. Стебель привоя осторожно вставляли в прорезь, сделанную в стебле или черешке подвоя так, чтобы не вызывать повреждения, и фиксировали парафильмом для того, чтобы предотвратить перемещение привоя из этого положения. К подвою и привою прикрепляли поддерживающий стержень, и накрывали пластиковым пакетом, в котором распыляли воду, так, чтобы накрыть весь привой. В заключение, застежку пластикового пакета закрывали в положении расположения стебля подвоя. Подвой и привой выращивали в этом состоянии в течение 7 суток в инкубаторе или стеклянной теплице при 2 7°С в условиях непрерывного освещения подсветкой. На сутки 7 проводили разрез в пластиковом пакете, нижнюю застежку открывали, и подвой и привой оставляли на дополнительные сутки. На следующие сутки после подтверждения испарения воды в пластиковом пакете пластиковый пакет удаляли. Затем выращивание продолжали в инкубаторе или стеклянной теплице при 2 4°С в условиях непрерывного освещения. Если привой не погибал и являлся жизнеспособным на четвертой неделе после прививки, прививку рассматривали как проведенную. В приводимых ниже способах прививки условия культивирования растений, способ прививки (прививка в расщеп), способ выращивания после прививки и определение проведения прививки
являлись такими же. В Кроме того, на фиг. 3 тканями растений, филогенетической группе
таблицах 1-9 представлены результаты, представлены растения, успешно привитые принадлежащих роду Nicotiana в покрытосемянных.
[0104] Таблица 1
Привой
Подвой
Порядок
Семейство
Род
Виды
Порядок
Семейство
Род
Виды
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Apiales
Apiaceae
Cryptotaenia
Honeywort
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Apiales
Apiaceae
Daucus
Carrot
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Arales
Araceae
Anthurium
Anthurium
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Asterales
Asteraceae
Callistephus
C. chinensis
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Asterales
Asteraceae
Chrysanthemum
Chrysanthemum
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Brassicales
Capparaceae
Cleome
Cleome
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Buxales
Buxaceae
Pachysandra
P. terminalis
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Caryophyllales
Amaranthaceae
Alternanthera
A. porrigens
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Caryophyllales
Amaranthaceae
Spinacia
Spinach
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Caryophyllales
Polygonaceae
Fallopia
F. japonica
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Chloranthales
Chloranthaceae
Sarcandra
S. glabra
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Cucurbitales
Cucurbitaceae
Cucumis
Cucumber
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Dipsacales
Caprifoliaceae
Abelia
A. spathulata
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Dipsacales
Dipsacaceae
Scabiosa
S. atropurpurea
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Ericales
Ericaceae
Rhododendron
Azalea
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Ericales
Ericaceae
Vaccinium
Blueberry
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Fabales
Fabaceae
Glycine
Soybean
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Fabales
Fabaceae
Medicago
Alfalfa
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Fabales
Fabaceae
Melilotus
Melilot
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Fabales
Fabaceae
Pisum
Pea
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Fabales
Fabaceae
Trifolium
Clover
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Fabales
Fabaceae
Trigonella
Fenugreek
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Fabales
Fabaceae
Vicia
Broad bean
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Fabales
Fabaceae
Vigna
Azuki bean
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Fagales
Fagaceae
Quercus
Q. acutissima
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Fagales
Fagaceae
Quercus
Q. crispula
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Gentianales
Apocynaceae
Vinca
V. ma j о r
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Gentianales
Gentianaceae
Eustoma
E. grandiflorum
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Gentianales
Gentianaceae
Gentiana
Gentian
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Geraniales
Geraniaceae
Geranium
Geranium
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Lamiales
Pedaliaceae
S e s amum
Sesame
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Lamiales
Plantaginaceae
Antirrhinum
A. majus
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Laurales
Lauraceae
Cinnamomum
C. camphora
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Malpighiales
Salicaceae
Populus
White poplar
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Malpighiales
Salicaceae
Salix
Salix matsudana var. tortuosa
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Malpighiales
Violaceae
Viola
Pansy
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Malvales
Malvaceae
Gossypium
Cotton
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Malvales
Malvaceae
Pachira
Pachira
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Pinales
Cupressaceae
Chamaecyparis
C. obtusa
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Piperales
Saururaceae
Houttuynia
H. cordata
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Polypodiales
Dryopteridaceae
Cyrtomium
C. fortunei
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Proteales
Proteaceae
Grevillea
Grevillea
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Ranunculales
Ranunculaceae
Anemone
Anemone
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Ranunculales
Ranunculaceae
Consolida
C. ajacis
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Rosales
Rosaceae
Fragaria
Strawberry
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Rosales
Rosaceae
Malus
Apple
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Rosales
Rosaceae
Rosa
Miniature rose
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Santalales
Santalaceae
Buckleya
B. lanceolata
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Sapindales
Rutaceae
Citrus
Orange
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Sapindales
Sapindaceae
Cardiospermum
C. halicacabum
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Saxifragales
Saxifragaceae
Heucherella
Heucherella
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Solanales
Convolvulaceae
Ipomoea
Morning glory
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Vitales
Vitaceae
Vitis
V. coignetiae
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Fabales
Fabaceae
Arachis
Peanut
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Fabales
Fabaceae
Lotus
L. Burttii
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Asterales
Asteraceae
Stevia
Stevia
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
rustica
Fabales
Fabaceae
Glycine
Soybean
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
tabacum
Brassicales
Brassicaceae
Cardamine
C. hirsuta
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
tabacum
Cucurbitales
Cucurbitaceae
Cucumis
Cucumber
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
tabacum
Cucurbitales
Cucurbitaceae
Cucurbita
Pumpkin
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
tabacum
Fabales
Fabaceae
Glycine
Soybean
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
umbratica
Fabales
Fabaceae
Glycine
Soybean
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Brassica
Coleseed
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Brassica
Cauliflower
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Brassica
Cabbage
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Brassica
Broccoli
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Capsella
C. rubella
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Cardamine
C. hirsuta
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Lamiales
Lamiaceae
Lavandula
Lavender
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Lamiales
Lamiaceae
Perilla
Shiso
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
P. japonicum
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Solanales
Solanaceae
Capsicum
Green pepper
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
benthamiana
Solanales
Solanaceae
Solanum
Micro-Tom
Привой
Подвой
Порядок
Семейство
Род
Виды
Порядок
Семейство
Род
Виды
Cucurbitales
Cucurbitaceae
Citrullus
Watermelon
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Cucurbitales
Cucurbitaceae
Cucumis
Cucumber
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Fabales
Fabaceae
Glycine
Soybean
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Fabales
Fabaceae
Vigna
Azuki bean
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Gentianales
Apocynaceae
Catharanthus
C. roseus
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Lamiales
Linderniaceae
Torenia
Bluewings
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Lamiales
Plantaginaceae
Antirrhinum
A. majus
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Malvales
Malvaceae
Abelmoschus
Okra
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Malvales
Malvaceae
Pachira
Pachira
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Ranunculales
Ranunculaceae
Consolida
C. ajacis
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Solanales
Convolvulaceae
Ipomoea
Morning glory
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Solanales
Solanaceae
Capsicum
Green pepper
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Solanales
Solanaceae
Petunia
Petunia
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Solanales
Solanaceae
Solanum
Micro-Tom
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Solanales
Solanaceae
Solanum
Eggplant
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Lamiales
Lamiaceae
Perilla
Shiso, green perilla
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
P. japonicum
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Brassicales
Brassicaceae
Capsella
C. rubella
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Brassicales
Brassicaceae
Cardamine
C. hirsuta
Brassicales
Brassicaceae
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Brassica
Coleseed
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Brassica
Cauliflower
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Brassica
Cabbage
Solanales
Solanaceae
Petunia
Petunia
Brassicales
Brassicaceae
Brassica
Cabbage
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Brassica
Broccoli
Solanales
Solanaceae
Petunia
Petunia
Brassicales
Brassicaceae
Brassica
Broccoli
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Capsella
C. rubella
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Brassicales
Brassicaceae
Cardamine
C. hirsuta
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. tabacum
Brassicales
Brassicaceae
Cardamine
C. hirsuta
Таблица б
Привой
Подвой
Порядок
Семейство
Род
Виды
Порядок
Семейство
Род
Виды
Lamiales
Lamiaceae
Perilla
Shiso
Asterales
Asteraceae
Glebionis
Crown daisy
Привой
Подвой
Порядок
Семейство
Род
Виды
Порядок
Семейство
Род
Виды
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
P. japonicum
Gentianales
Apocynaceae
Vinca
V. ma j о r
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
P. japonicum
Asterales
Asteraceae
Chrysanthemum
Chrysanthemum
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
P. japonicum
Fabales
Fabaceae
Glycine
Soybean
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
P. japonicum
Buxales
Buxaceae
Pachysandra
P. terminalis
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
P. japonicum
Piperales
Saururaceae
Houttuynia
H. cordata
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
P. japonicum
Polypodiales
Dryopteridaceae
Cyrtomium
C. fortunei
Привой
Подвой
Порядок
Семейство
Род
Виды
Порядок
Семейство
Род
Виды
Gentianales
Apocynaceae
Vinca
V. ma j о r
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
j aponicum
Asterales
Asteraceae
Chrysanthemum
Chrysanthemum
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
j aponicum
Cucurbitales
Cucurbitaceae
Cucumis
Cucumber
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
j aponicum
Solanales
Solanaceae
Nicotiana
N. benthamiana
Lamiales
Orobanchaceae
Phtheirospermum
j aponicum
[0105] Как представлено в этих таблицах и на фиг. 3, растения, принадлежащие Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae и Orobanchaceae могут служить в качестве подвоев и/или привоев с обеспечением прививки с различными растениями. Пример 2
[0106] Получение привитого растительного организма из двух видов с использованием вставочного подвоя
Прививка способом вставочного подвоя включает подвой, вставочный подвой и привой. Таким образом, прививку проводили между подвоем и вставочным подвоем и между вставочным подвоем и привоем. Когда прививку проводили в двух местах одновременно, сначала срезали стебель растения (содержащий приблизительно два узла), используемого в качестве вставочного подвоя, и на верху стебля закрепляли привой в исходном направлении роста. Затем, конец стебля вставочного подвоя/привоя на стороне вставочного подвоя закрепляли на стебле подвоя. Когда прививку проводили в двух местах в разные сутки в два этапа, сначала проводили прививку между растением, выступающим в качестве подвоя, и растением, выступающим в качестве вставочного подвоя. Затем подтверждали хорошее состояние прививки на первой или второй неделе после прививки и на растение, выступающее в качестве вставочного подвоя, прививали привой.
[0107] Альтернативно, прививку проводили независимо между растением, выступающим в качестве подвоя, и растением, выступающим в качестве вставочного подвоя, и между растением, выступающим в качестве вставочного подвоя, и растением, выступающим в качестве привоя. Для тех из них, для которых подтверждали хорошее состояние прививки на первой или второй неделе после прививки, вновь проводили прививку на стебель каждого из растений, выступающего в качестве вставочного подвоя. Таким образом, получали подвой/вставочный подвой/вставочный подвой/привой. В таблицах 10 и 11 представлены примеры успешных прививок.
[0108] Таблица 10
Привой
Вставочный подвой
Подвой
Порядок
Семейство
Род
Виды
Порядок
Семейство
Род
Виды
Gentianale s
Apocynacea e
Catharanthus
C. roseus
Fabales
Fabaceae
Vicia
Broad bean
Gentianale s
Apocynacea e
Vinca
V. major/Nb
Asterales
Asteraceae
Chrysanthemu m
Chrysanthemum
Asterales
Asteraceae
Chrysanthemu m
Chrysanthemum
Gentianale s
Apocynaceae
Vinca
V. ma j о r
Asterales
Asteraceae
Glebionis
Crown daisy
Gentianale s
Apocynaceae
Catharanthus
C. roseus
Gentianale s
Apocynacea e
Catharanthus
C. roseus
Brassicale s
Brassicacea e
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Gentianale s
Apocynacea e
Vinca
V. major/Nb
Brassicale s
Brassicacea e
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Asterales
Asteraceae
Chrysanthemu m
Chrysanthemum
Brassicale s
Brassicacea e
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Asterales
Asteraceae
Chrysanthemu m
Chrysanthemum
Brassicale s
Brassicacea e
Brassica
Broccoli
Asterales
Asteraceae
Glebionis
Crown daisy
Brassicale s
Brassicacea e
Arabidopsis
A. thaliana (Col)
Solanales
Solanaceae
Solanum
Micro-Tom
Fabales
Fabaceae
Vicia
Broad bean
Solanales
Solanaceae
Solanum
Micro-Tom
Asterales
Asteraceae
Chrysanthemu m
Chrysanthemum
Solanales
Solanaceae
Solanum
Micro-Tom
Petunia
Asterales
Asteraceae
Chrysanthemu m
Chrysanthemum
Solanales
Solanaceae
Petunia
Petunia
Brassicale
Brassicacea
Brassica
Cauliflower
Привой
Вставочн подвой
Подвой
Порядок
Семейство
Род
Виды
Порядок
Семейство
Род
Виды
Gentianales
Apocynaceae
Catharanthus
C. roseus
P. japonicum
Cucurbitales
Cucurbitaceae
Cucumis
Cucumber
[0109] Как представлено в таблицах, выявлено, что растения, принадлежащие роду Nicotiana семейства Solanaceae, такие как Nicotiana benthamiana, обеспечивали прививку между тканями растений, которые при посредстве их собственных тканей считали обладающими плохой совместимостью при прививке, таких как растения, принадлежащие разным семействам. Приводимые выше результаты демонстрируют, что когда определенные виды тканей растений являлись совместимыми при прививке с двумя или более растениями при прививке со структурой привой/подвой, использование этих тканей растений в качестве вставочного подвоя обеспечивало прививку между тканями растений, которые исходно обладали плохой совместимостью при прививке.
Пример 3
[ОНО] Подтверждение апопластического транспорта
Тесты примеров с 3 по 9 проводили на прививках между
привоем Nicotiana benthamiana и подвоем Arabidopsis thaliana на
третей неделе после прививки. Цветоножку подвоя горизонтально
разрезали около корня с отрезанием привоя вместе с цветоножкой
подвоя. На поверхности среза на стороне подвоя проводили 2 или 3
продольных разреза, и разрезанный стебель помещали в 0,5% водный
раствор толуидинового синего, помещенный в 1,5 мл пробирку,
чтобы позволить стеблю впитать раствор. Через З-б часов получали
продольные или поперечные произвольные срезы соединения прививки
и стебля привоя (область рядом со стороной прививки). Затем,
подтверждали и фотографировали с использованием
стереоскопического микроскопа или оптического микроскоп, что в компонентах сосудов на стороне привоя наблюдали синюю окраску реагента толуидинового синего. Результаты представлены на фиг. 4. На фиг. 4, на А представлена схематическая диаграмма прививки, а на В и С представлены результаты исследования продольных и поперечных срезов подвоя, впитывающих толуидиновый синий.
[0111] Как представлено на фиг. 3, выявлено, что происходил транспорт красителя от подвоя к привою. Также выявлено, что транспорт красителя происходил через сосуды.
Пример 4
[0112] Подтверждение симпластического транспорта 1
0,5 мг/мл 5(б)-карбоксифлуоресцеиндиацетата (CFDA), который
представляет собой индикатор симпластического транспорта,
вводили в 5-10 зрелых листьев (листья розетки) подвоя, и один
стеблевой лист располагался ниже участка прививки. В
эксперименте использовали исходный раствор CFDA, доведенный
ацетоном до 50 мг/мл и хранящийся при -2 0°С. Когда исследовали
картину локализации карбоксифлуоресцеина, одновременно с CFDA
также вводили йодид пропидия (PI), транспортируемый
апопластическим транспортом, с тем, чтобы легко отличить картину
локализации от картины апопластического транспорта через сосуды.
PI добавляли в раствор CFDA так, чтобы конечная концентрация
составляла 1 мг/мл. В качестве резервуаров брали несколько
пробирок ПЦР со срезанными верхушками и в каждую пробирку
вносили приблизительно 50 мкл раствора CFDA. На верхушках
листьев проводили от 3 до 5 продольных разрезов приблизительно
по 5 мм, и листья помещали в каждый подготовленный резервуар,
содержащий раствор CFDA так, чтобы разрезы находились в
растворе. Всю привитую рассаду покрывали пластиковым пакетом для
предотвращения испарения небольшого количества раствора CFDA.
Введение продолжали в течение ночи. На следующие сутки проводили
произвольный поперечный срез в апикальной области (от 1 до 2 см
от конуса нарастания) привой, и проводили исследование и
фотографирование посредством конфокального микроскопа.
Результаты представлены на фиг. 5. На А представлена схематическая диаграмма участка прививки, а на В представлены результаты наблюдения поперечного среза (апикальная область, дистальная от стороны прививки) привоя.
[0113] Как представлено на фиг. 5, индикатор, вводимый в зрелый лист подвоя, детектировали как краситель в ситовидных трубках привоя. Эти результаты продемонстрировали, что через участок прививки происходил симпластический транспорт.
Пример 5
[0114] Подтверждение симпластического транспорта 2
Перемещение иРНК детектировали посредством анализа ОТ-ПЦР.
Получали праймер, специфичный для Arabidopsis thaliana для
различения Arabidopsis thaliana от Nicotiana benthamiana. Анализ
проводили с использованием непривитой Arabidopsis thaliana в
качестве положительного контроля, непривитой Nicotiana
benthamiana в качестве отрицательного контроля и привоя
Nicotiana benthamiana, привитого подвоем Arabidopsis thaliana в
качестве исходного образца. Из каждого образца экстрагировали
тотальную РНК с использованием реагента TRIzol (Life
Technologies). Синтезировали кДНК с использованием Superscript
III (Life Technologies) и использовали ее в качестве матрицы для
ОТ-ПЦР. Реакции ПЦР проводили в количестве 4 0 циклов. Если при
амплификации не происходило подтверждения, дополнительно
проводили вторую ПЦР в количестве 30 циклов с использованием
части первого продукта ПЦР в качестве матрицы. Продукты ПЦР
подвергали электрофорезу с использованием агарозного геля, гель
окрашивали бромистым этидием и подтверждали профиль полос.
Полосу, амплифицированную из образца привоя Nicotiana
benthamiana, вырезали из геля и очищали и клонировали в
плазмидный вектор. Посредством реакции секвенирования
подтверждали, что происходило амплифицирование
последовательности Arabidopsis thaliana. Результаты представлены на фиг. б. На этой фигуре At {Arabidopsis thaliana) представляет непривитую Arabidopsis thaliana, Nb представляет непривитую Nicotiana benthamiana и Nb/At представляет привой Nicotiana benthamiana привитый подвоем Arabidopsis thaliana.
[0115] Как представлено на фиг. б, в привое прививки Nb/At детектировали перемещение иРНК, происходящей из At. Эти результаты продемонстрировали, что транспорт иРНК происходил симпластически из подвоя в привой через участок прививки.
Пример б
[0116] Подтверждение симпластического транспорта 3 Детектировали перемещение белка GFP указанным ниже способом. Nicotiana benthamiana в качестве привоя прививали на сверхэкспрессирующую GFP Arabidopsis thaliana (35S: GFP) в качестве подвоя, и получали поперечный произвольный срез
привитого соединения и проводили исследование и фотографировали посредством конфокального микроскопа. Результаты представлены на фиг. 7. На А представлена схематическая диаграмма участка прививки, на В представлены результаты наблюдения поперечного среза участка прививки, и на С представлены увеличенные результаты наблюдения обведенной пунктиром области на В.
[0117] Как представлено на фиг. 7, выявлено, что транспорт GFP происходил симпластически из подвоя в привой через участок прививки.
Пример 7
[0118] Гистологическое исследование компонентов сосудов Участок прививки разрезали и под стереоскопическим микроскопом получали поперечный произвольный срез толщиной несколько сотен мкм с погружением образца в фиксирующий раствор (2% параформальдегид, 2% глутаровый альдегид, 0,05 М какодилатный буфер, рН 7,4) . После дегазации, повторяемой несколько раз в фиксирующем растворе с одинаковым составом, проводили фиксацию при 4°С в течение ночи. На следующие сутки 3 раза проводили отмывку 0,05 М какодилатным буфером каждый раз в течение 3 0 минут. Затем проводили фиксацию в другом фиксирующем растворе (2% тетроксид осмия, 0,05 М какодилатный буфер, рН 7,4) при 4°С в течение 3 часов. Образец дегидратировали этанолом, а затем погружали в смолу Quetol-651 (Nisshin ЕМ) . Микротомом получали срез толщиной 150 мкм, проводили окрашивание 0,5% водным раствором толуидинового синего и проводили исследование и фотографировали посредством оптического микроскопа. Результаты представлены на фиг. 8. На А представлена схематическая диаграмма участка прививки, а точечная линия демонстрирует наблюдаемую область. На В представлены результаты наблюдения продольного среза участка прививки, и на С и D представлены увеличенные результаты наблюдения обведенных пунктиром областей на В.
[0119] Как представлено на фиг. 8, выявлено, что в паренхиме, развивающейся в привое, компоненты сосудов формировались в случайных направлениях.
Пример 8
[0120] Гистологическое исследование компонентов ситовидных трубок
Nicotiana benthamiana в качестве привоя прививали на экспрессирующий локализованный на клеточной мембране tdTomato (RPS5 A: tdTomato-LTI6Ь) организм Arabidopsis thaliana в качестве подвоя, и проводили продольный произвольный срез привитого соединения. Срез окрашивали 0,1% водным раствором анилинового синего и исследовали и фотографировали посредством конфокального микроскопа. Результаты представлены на фиг. 9. На А представлена схематическая диаграмма участка прививки, а точечная линия демонстрирует наблюдаемую область. На В представлен изображение продольного разреза участка прививки, а на С и D представлены другие изображения продольного разреза.
[0121] Как представлено на фиг. 9, в зависимости от окрашивания каллозы, накапливаемой в ситовидной пластинке, анилиновым синим, концы отдельных клеток, составляющих ситовидные трубки, окрашивались в зависимости от присутствия ситовидных трубок, и наблюдали непрерывные люминесцентные пятна. Эти результаты продемонстрировали, что в паренхиме, развивающейся в привое компоненты ситовидных трубок формировались в случайных направлениях. Пример 9
[0122] Цитоморфологическое исследование формирования
плазмодесм de novo
Блок образца в смоле получали таким же образом, как и при
гистологическом исследовании компонентов сосудов.
Ультрамикротомом получали срез толщиной 12 0 нм, и полученный срез закрепляли на медной сетке. Закрепленный срез окрашивали 2% раствором уранилацетата при комнатной температуре в течение 15 минут. После отмывки дистиллированной водой проводили вторичное окрашивание с использованием окрашивающего раствора свинца (Sigma-Aldrich) при комнатной температуре в течение 3 минут. Образец исследовали и фотографировали посредством электронного микроскопа. Область границы прививки идентифицировали с использованием в качестве индикаторов пластид с характеристиками
каждой из Arabidopsis thaliana и Nicotiana. Результаты представлены на фиг. 10. На А представлена схематическая диаграмма участка прививки, а точечная линия демонстрирует наблюдаемую область. На В представлена пластида Arabidopsis thaliana, на С представлена пластида Nicotiana, на D представлены увеличенные изображения области границы между Arabidopsis thaliana и Nicotiana, и на Е представлено увеличенное изображение другой области границы между Arabidopsis thaliana и Nicotiana.
[0123] Как представлено на фиг. 10, выявлено, что в участке прививки вновь формировались плазмодесмы между Arabidopsis thaliana и Nicotiana.
[0124] Приведенные выше результаты продемонстрировали, что
в растениях, принадлежащих семейству Solanaceae {Nicotiana) , или
растениях, принадлежащих семейству Brassicaceae {Arabidopsis) , в
участке прививки развивалась и сливалась паренхима; в паренхиме
компоненты ситовидных трубок и компоненты сосудов развивались,
хотя их ориентация была нарушена; и на клеточном уровне вновь
формировались плазмодесмы. В результате достигался
апопластический и симпластический транспорт и образовывался участок прививки в форме, которая обычно не существует. Полагают, что вследствие транспорта и передачи через общую паренхиму происходило содействие прохождению прививки между растениями, которые, как правило, обладают плохой совместимостью при прививке (например, растения разных семейств).
Пример 10
[0125] Тесты из примеров 10 и 11 проводили на прививке между привоем Nicotiana benthamiana и подвоем папоротника {Cyrtomium fortunei) на первом месяце после прививки. Участок прививки разрезали и под стереоскопическим микроскопом получали поперечный произвольный срез с толщиной несколько сотен мкм с погружением образца в фиксирующий раствор (2% параформальдегид, 2% глутаровый альдегид, 0,05 М какодилатный буфер, рН 7,4) . После дегазации, повторяемой несколько раз в фиксирующем растворе с одинаковым составом, проводили фиксацию при 4°С в
течение ночи. На следующие сутки, 3 раза проводили отмывку 0,05 М какодилатным буфером каждый раз в течение 30 минут. Затем проводили фиксацию в другом фиксирующем растворе (2% тетроксид осмия, 0,05 М какодилатный буфер, рН 7,4) при 4°С в течение 3 часов. Образец дегидратировали этанолом, а затем погружали в смолу Quetol-651 (Nisshin ЕМ). Микротомом получали срез толщиной 150 мкм, проводили окрашивание 0,5% водным раствором толуидинового синего и проводили исследование и фотографировали посредством оптического микроскопа. Результаты представлены на фиг. 11.
Как представлено на фиг. 11, наблюдали, что ткань расетния Nicotiana сливалась с сосудистым пучком папоротника. Пример 11
[0126] Подвой папоротника (Cyrtomium fortunei), и в
отрезанный черешок вводили 0,1 мг/мл 5(6)-
карбоксифлуоресцеиндиацетат (CFDA), который является индикатором симпластического транспорта. В качестве сравнения исследовали стебель привоя N. benthamiana привитый на необработанный подвой папоротника {Cyrtomium fortunei) . В эксперименте использовали исходный раствор CFDA, доведенный ацетоном до 50 мг/мл и
хранящийся при -2 0°С. На верхушке срезанного черешка проводили 2 или 3 продольных разреза приблизительно по 5 мм, и черешок помещали в подготовленную 1,5 мл пробирку, содержавшую раствор CFDA, так, что разрезы находились в растворе. Отверстие 1,5 мл пробирки, содержащей раствор, закрывали парафильмом для предотвращения испарения небольшого количества раствора CFDA. Введение продолжали в течение 8 часов. Получали поперечный произвольный срез апикальной области привоя и проводили исследование и фотографировали с использованием флуоресцентного микроскопа. Результаты представлены на фиг. 12. На фиг. 12А представлен поперечный срез привоя без введения в подвой CFDA, а на фиг. 12В представлены результаты наблюдения поперечного среза привоя с введением в подвой CFDA.
Как представлено на фиг. 12, индикатор, инъецированный в папоротник, выступающий в качестве подвоя, детектировали в
растении Nicotiana, выступающем в качестве привоя. Это продемонстрировало симпластический транспорт, происходящий между папоротником и растением Nicotiana через участок прививки.
Приводимые выше результаты продемонстрировали, что в растениях, принадлежащих Solanaceae {Nicotiana) и папоротникам, которые эволюционно далеки от растений Solanaceae {Nicotiana) , происходили слияние тканей и симпластический транспорт, что, таким образом, приводило к прохождению прививки. Это позволило предполагать, что с растениями, принадлежащими Solanaceae {Nicotiana) , можно прививать любые растения, эволюционно более близкие, чем папоротники.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Посредник при прививке между растениями разных семейств,
где посредник при прививке содержит ткань растения,
принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или
Orobanchaceae.
2. Посредник при прививке по п. 1, который является
посредником при прививке между растениями разных порядков.
3. Посредник при прививке по п. 1 или 2, где ткань растения представляет собой ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae.
4. Посредник при прививке по любому из пп. 1-3, где ткань растения представляет собой ткань растения, принадлежащего роду Nicotiana.
5. Ткань растения, содержащая ткани двух растений разных семейств, привитых при помощи посредника при прививке по любому из пп. 1-4.
6. Способ получения ткани растения, включающий прививку ткани двух растений разных семейств при помощи посредника при прививке по любому из пп. 1-4.
7. Ткань растения, содержащая ткань растения,
принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или
Orobanchaceae, и ткань растения другого семейства, привитые друг
с другом.
8. Растительный организм, содержащий ткань растения по пп. 5 или 7.
9. Растительный организм по п. 8, содержащий ткань растения культурного сорта.
10. Способ получения урожая, включающий сбор урожая растительного организма по п. 9.
11. Способ скрининга посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями, включающий этапы (а)-(с) :
(a) прививка ткани растения по изобретению тканью растения другого семейства;
(b) культивирование растительного организма, полученного на этапе (а); и
(a)
(c) если растительный организм не погибает после этапа (Ь), выбор ткани растения по изобретению в качестве посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями.
12. Способ скрининга посредника при прививке между
несовместимыми при прививке растениями, включающий этапы (d) -
(f) :
(d) прививка тканей растений, принадлежащих двум разным семействам, посредством ткани растения по изобретению;
(e) культивирование растительного организма, полученного на этапе (d); и
(f) если растительный организм не погибает после этапа (е), выбор ткани растения по изобретению в качестве посредника при прививке между несовместимыми при прививке растениями.
13. Посредник для доставки полезных компонентов растениям разных семейств, где посредник содержит ткань растения, принадлежащего семейству Solanaceae, Brassicaceae, Lamiaceae или Orobanchaceae.
14. Ткань растения, содержащая посредника для доставки по п. 13, привитого тканью растения другого семейства.
15. Растительный организм, содержащий ткань растения по п.
14 .
16. Способ получения растительного организма, в который доставляют полезный компонент, где способ включает доставку полезного компонента в растительный организм по п. 15 с помощью посредника для доставки по п. 13, содержащегося в растительном организме.
По доверенности
541318
Другая несовместимая при прививке ткань растения В (ткань третьего растения)
Опосредующая прививку ткань растения (ткань первого растения)
Несовместимая при прививке ткань растения А (ткань второго растения)
со со
со о с_э
? ? I
ft?
Ткань растения В', совместимая при ' прививке с тканью третьего растения
Другая несовместимая при ¦ прививке ткань растения В (ткань третьего растения)
Опосредующая прививку ткань растения (ткань первого растения)
. Несовместимая при прививке ткань растения А (ткань второго растения)
со о. I-
. Ткань растения А', совместимая при прививке с тканью второго растения
Ткань второго растения (привой) Сельскохозяйственная культура (Solanaceae, помидор)
Ткань первого растения (вставочный подвой)
Ткань третьего растения (подвой) Подходящая корневая система (Fabaceae, Cucurbitaceae и т.д.)
Растения, успешно прививаемые с Nicotiana
Ambotellales
Nyrnphaealles
Austrobaileyales
Chlorant hales
Canellales
Piperales*
Laurales*
Wagnoiiales
Acoraies
Alisrnatales
Dloscoreales
Pandanales
Lillales
Asparagales
Dasypogonaceae ¦
Arecales
Poales
Commellinales Zing i bet ales Ceratophyllales
Ranunculales Sabiaceae Protealles Buxales
Trochodend rales
Gunnerales
Zygophyllales^
Celastralles
Malpighiales*
Oxalidales
Fabales
Rosalies
Cucurbitales
Fagales
Gerattialles
Myrtaies
Crossosomatales
Sapindales
Huerteales
Brassicales
Malvales*
Vitalles,
Saxifragales
Dilleniaceae
Berheridopsidales
Sarrtalalles*
Caryophyllales
Comales
Ericales +
Garryalles
Gentianales
Lamiales*
Solanales*
Aquifolliales
Apiales 1
Asterales
Dipsacales
Ch loranthaceae
Saururaceae Lauraceae
Araceae
Ranunculaceae
Proteaceae Buxaceae
Salicaceae, Violaceae
Fabaceae
Rosaceae
Cucurbitaceae
Fagaceae
Geraniaceae
¦ Sapmdaceae, Rutaceae
Brassicaceae, Cleomaceae
- - Malvaceae
Vitaceae
Saxifragaceae
Santallaceae
~"~ Polygonaceae, Amaranthaceae
- - Ericaceae
Gentianaceae, Apocynaceae
Larniaceae, Plantaginaceae, Pedaliaceae
-- Solanaceae, Convolvulaceae
Apiaceae
Asteraceae
Dipsacaceae
* Зеленый: основные овощи
В дополнение, прививку проводили с голосемянными и папоротникообразными.
BUBpojN иоаис1и еиерщ Sjsdopiqejv иоаНоц
euepoiN иоаис1у 2Щ\2Ц\ sjsdopiqejv иоаНоц
AT1G26630 AT3G13920 AT2G36830 AT2G42590 AT5G13450 AT5G61790 AT1G77940 AT3G06700 AT5G15200 AT3G51530 AT1G67090 AT3G17650
Nh'At
ШШШШШШШШШШШк
р-акгин
со со
.2 75
из 'со
со и-
со S
со к - та 3 S
со
'со о.
о о
"О о 1Q CD
со Ё~
> s те о > <
BuepoiN иоаис!и ешзцещ sisdopiqejv иоаНоц
СО ,_¦ .?2
Г" 1 L' i
Ткань папоротника Ткань Nicotiana
Привой - N. benthamiana
2/13
ФИГ. 1В
2/13
ФИГ. 1В
3/13
3/13
4/13
ФИГ. 3
4/13
ФИГ. 3
4/13
ФИГ. 3
4/13
ФИГ. 3
4/13
ФИГ. 3
4/13
ФИГ. 3
5/13
ФИГ. 4
5/13
ФИГ. 4
6/13
ФИГ. 5
6/13
ФИГ. 5
7/13
ФИГ. 6
7/13
ФИГ. 6
8/13
ФИГ. 7
8/13
ФИГ. 7
9/13
ФИГ. 8
9/13
ФИГ. 8
10/13
ФИГ. 9
10/13
ФИГ. 9
11/13
ФИГ. 10
11/13
ФИГ. 10
11/13
ФИГ. 10
11/13
ФИГ. 10
12/13
12/13
13/13
ФИГ. 12
13/13
ФИГ. 12