Способ получения апомиктичных растений (варианты)
Формула / Реферат
1. Способ получения апомиктичных растений из растений, в норме размножающихся половым путем, предусматривающий стадии
(а) получения по меньшей мере двух наборов трансдифференцированных линий из определенных видов растений или группы родственных видов растений, которые различаются реакциями цветения на различные фотопериоды и временем начала и продолжительностью стадий женского развития относительно развития негаметофитной ткани семяпочки и завязи; и
(б) гибридизации указанных наборов трансдифференцированных линий и отбора гибридных линий, которые содержат генетический материал каждого указанного набора трансдифференцированных линий, так что возникает асинхронное развитие цветков и, следовательно, апомиксис.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие в реакции цветения имеет место у растения группы, состоящей из растений короткого дня, растений длинного дня, растений двойной длины дня, растений промежуточного дня, и амбифотопериодических растений.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие в реакции цветения имеет место по меньшей мере у одного растения группы, состоящей из растений короткого дня, растений длинного дня, растений двойной длины дня, растений промежуточного дня, амбифотопериодических растений и нейтральных в отношении длины дня растений.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие в реакциях цветения на различные фотопериоды получают селекцией растений.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие во времени начала и продолжительности стадий женского развития имеет место у растения, выбранного из группы, состоящей из растений с образованием археспор, мегаспорогенезом, мегагаметогенезом и ранней эмбрионией.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие во времени начала и продолжительности стадий женского развития имеет место по меньшей мере у одного растения, выбранного из группы, состоящей из растений с образованием археспор, мегаспорогенезом, мегагаметогенезом и ранней эмбрионией.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие во времени начала и продолжительности стадий женского развития получают селекцией растений.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что негаметофитные ткани семяпочки и завязи представляют собой по меньшей мере одну ткань, выбранную из группы, состоящей из нуцеллуса, интегумента, перикарпия, гипантия и оболочки пестика.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что генетический материал содержит геномы из каждого набора трансдифференцированных линий, которые обеспечивают подходящие степени асинхронизма, измеряемые проявлением апомиксиса.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что генетический материал содержит хромосомы из каждого набора трансдифференцированных линий, которые обеспечивают подходящие степени асинхронизма, измеряемые проявлением апомиксиса.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что генетический материал содержит гены из каждого набора трансдифференцированных линий, которые обеспечивают подходящие степени асинхронизма, измеряемые проявлением апомиксиса.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные отобранные гибридные линии проявляют репродуктивную аномалию, выбранную из группы, состоящей из апоспории, диплоспории и полиэмбрионии.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные отобранные гибридные линии являются генетически полиплоидными.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные отобранные гибридные линии являются генетически триплоидными.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные отобранные гибридные линии являются генетически анэуплоидными.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные отобранные гибридные линии являются генетически диплоидными.
17. Способ получения апомиктичных растений из растений, в норме размножающихся половым путем, предусматривающий стадии
(а) идентификации природно-встречающейся дивергенции в реакциях цветения на различные фотопериоды у определенных видов растений или в группе родственных видов растений;
(б) получения двух наборов линий указанных видов растений или группы родственных видов растений, которые различаются по реакциям цветения на различные фотопериоды;
(в) идентификации в указанных наборах линий и между указанными наборами дивергенции во времени начала и продолжительности стадий женского развития относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи;
(г) получения двух наборов трансдифференцированных линий указанных видов растений или группы родственныхвидов, которые различаются по реакциям цветения на различные фотопериоды и по времени начала и продолжительности стадий женского развития относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи, и
(д) получения гибридных линий, которые содержат генетический материал каждого указанного набора трансдифференцированных линий, так что возникает асинхронное развитие цветков и, следовательно, апомиксис.
18. Способ получения апоспоровых, диплоспоровых или полиэмбриональных растений из однодольных или двудольных растений, в норме размножающихся половым путем, предусматривающий стадии
(а) идентификации природно-встречающейся дивергенции в реакциях цветения на различные фотопериоды у определенных видов однодольных или двудольных растений или в группе родственных видов однодольных или двудольных растений;
(б) на основании дивергенции, определенной в (а), получения двух наборов линий указанных видов однодольных или двудольных растений или группы родственных видов однодольных или двудольных растений, которые различаются по реакциям цветения на различные фотопериоды;
(в) идентификации в указанных двух наборах линий, полученных в (б), или между указанными наборами дивергенции во времени начала и продолжительности стадий женского развития относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи, которая может заключаться в образовании археспор, мегаспорогенезе, мегагаметогенезе, а негаметофитные ткани семяпочки и завязи представляют собой по крайней мере одну ткань, выбранную из группы, состоящей из нуцеллуса, интегумента, перикарпия, гипантия и оболочки пестика;
(г) на основании дивергенции, определенной в (в), получения двух наборов трансдифференцированных линий указанных видов однодольных или двудольных растений или группы родственных видов однодольных или двудольных растений, которые различаются
(1) реакциями цветения на разные фотопериоды, таким образом, что дивергенция имеет место у одного растения или более чем у одного растения, выбранного из группы, состоящей из растений короткого дня, растений длинного дня, растений двойной длины дня, растений промежуточного дня, амбифотопериодических растений и нейтральных в отношении длины дня растений, и
(2) временем начала и продолжительностью стадий женского развития относительно развития тканей семяпочки и завязи, так что дивергенция имеет место у одного растения или охватывает более одного растения с такими стадиями женского развития; и
(д) гибридизации двух наборов трансдифференцированных линий, полученных в (г), так что получаются полиплоидные, триплоидные, диплоидные или анэуплоидные линии, содержащие геномы, хромосомы или гены из каждого указанного набора трансдифференцированных линий, в результате чего проявляется апомиксис.
19. Способ получения апомиктичных растений из двух или более растений одного и того же вида или родственных видов, в норме размножающихся половым путем, предусматривающий стадии
(а) получения двух линий, женские репродуктивные фенотипы которых различаются таким образом, что в одинаковых условиях окружающей среды имеет место асинхронизм в женских программах развития между этими двумя линиями;
(б) получения амфиплоидов путем обеспечения удвоения хромосом половых линий, различающихся в женских программах развития, если вышеупомянутые линии не являются уже полиплоидными; и
(в) гибридизации этих двух половых линий для индукции апомиксиса.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что стадия (в) предшествует стадии (б).
Текст
1 Перекрестная ссылка на родственные заявки Данная заявка заявляет эффект предварительной заявки США с номером 60/037211, поданной 5 февраля 1997 г. Предпосылки изобретения Данное изобретение относится к способам получения растений, которые генетически клонируются сами через их собственные семена(гаметофитных апомиктов), из растений, которые в норме репродуцируются половым путем. Более конкретно, данное изобретение относится к способам, которые включают в себя (a) отбор двух или более полученных половых линий,которые проявляют репродуктивные фенотипы,дивергентные относительно друг друга, который может в некоторых случаях требовать выращивания растений и отбора для получения достаточных степеней дивергенции, (b) гибридизацию между растениями, дивергентными в репродуктивном фенотипе, и (с) амфиплоидизацию (удвоение хромосом) до или после гибридизации. Возможно, что апомиксис имеет больший потенциал увеличения выходов пищевых продуктов, кормовых продуктов и волокон, чем любой другой механизм растений. Апомиксис имеет место приблизительно в 0,3% видов цветковых растений. Данная патентная заявка описывает способы получения апомиктичных растений из растений с половым размножением без скрещивания их с апомиктичными родственными формами дикого типа или без применения мутагенных процедур, в отношении обоих уже были сделаны такие попытки, но с неутешительными результатами. Процедуры, описанные здесь, имитируют развитие апомиксиса в природе (J.G. Carman, Asynchronous Expression ofBiol. J. Linnean Soc. 51-94 (1997) (включенный здесь в качестве ссылки: далее, "Linnean") и позволяют лицам с квалификацией в области селекции и генетики растений превращать инбредные сельскохозяйственные культуры, в том числе пшеницу, ячмень и рис, в апомиктичные гибридные культуры с потенциальными увеличениями урожая на 10-30% выше урожая применяемых в настоящее время инбредных сортов. Культуры, применяемые в настоящее время в виде гибридов, такие как кукуруза, могут быть также превращены в апомиктичные. Апомиктичные гибриды инбредных или в типичном случае гибридных культур будут вести себя как гибриды только в смысле их превосходящих урожаев. Семена апомиктичных гибридов являются генетическими клонами материнского гибрида, т.е. генетическое расщепление не имеет места. Таким образом, фермеры могли бы использовать небольшую часть их урожая для семян и ожидать высоких урожаев и однородности год за годом. Это позволило бы использовать гибриды, семена которых обычно являются 2 очень дорогими, в первую очередь, в доведенных до нищеты странах, что могло бы способствовать, по существу, второй "зеленой революции". Грегор Мендель, не осознавая этого, провел первые генетические эксперименты с гаметофитными апомиктами (растениями, которые продуцируют семена агамно (неполовым путем. Он сообщал об успешном скрещивании различных линий Hieracium, но отмечал чрезвычайную трудность предотвращения самооплодотворения. То, что, как он думал, было высокой частотой случайного самооплодотворенияHieracium), было на самом деле апомиктичным образованием семян высокой встречаемости. Усугубляя свою неудачу, Мендель не смог наблюдать расщепления среди F2 тех немногих F1,которые он смог получить. Его F2 были фактически апомиктичными клонами его F1, и они неизменно проявляли их соответствующие фенотипы F1 (S.E. AskerL. Jerling, Apomixis inPlants (CRC Press, 1992) (включено здесь в качестве ссылки; далее: "AskerJerling". Несколько тысяч видов Hieracium были описаны в то время, когда Мендель гибридизовал члены этого агамного (бесполого) комплекса. Это усиливало полиморфизм, и полиморфизм, наблюдаемый в других агамных комплексах (Antennaria, Erigeron, Taraxacum, Potentilla),в соединении с результатами Менделя в получении новых полиморфов путем скрещивания факультативных апомиктов, привел ранних генетиков к выводу, что гибридизация в агамных комплексах является основным механизмом видообразования. Доказательство для этого вывода является хорошо обеспеченным, например,в Amеlanchier и Crataegus (C.S. CampbellТ.A.Sequences from the Nuclear Ribosomal DNA Internal Transcribed Spacers (ITS), 83 Amer. J. Bot. 516-527 (1996 (включ. здесь в качестве ссылки), в многочисленных комплексах агамных трав (Е.А. Kellogg, Variation and Species Limits(Richards, The origin of Taraxacum agamospecies,66 Biol. J. Linnean Soc. 189-211 (1973 (включ. здесь в качестве ссылки) и др. В противоположность этому, два конфликтующих мнения сформировались вскоре среди ранних генетиков в отношении роли гибридизации в происхожде 3 нии апомиксиса. Strausburger, Zeitpunct der Bestimmung des Geschlechtes, Apogamie, Parthenogenesis und Reductionsteilung, 7 Hist. Beitr. 1-124Ak. Handl. No. 7, 1-118 (1919) (включ. здесь в качестве ссылки) считали, что апомиксис регулируется генетическими факторами (генами),специфическими для апомиксиса, и не является результатом гибридизации. В противоположность этому, A. Ernst, Bastardierung als Ursache(1918) (включ. здесь в качестве ссылки) считал,что цитологические аномалии репродукции,ответственные за апомиксис, являются продолжениями геномных нарушений, наблюдаемых в отдаленных гибридах. Эрнст собрал много доказательств для поддержки его гипотезы гибридизации, которые включали в себя факты, что апомикты имеют высокие числа хромосом (они обычно являются полиплоидными), что агамные комплексы являются высокополиморфными и что половые клетки (гаметы) апомиктов часто вырождаются способом, наблюдаемым в межвидовых гибридах. Основным принципом гипотезы Эрнста и именно тем принципом, который вскоре вызвал ее широкое отрицание (и продолжает вызывать ее официальное отрицание в настоящее время),было то, что гибриды образуют непрерывность от полностью функционального полового размножения до апомиксиса и, наконец, вегетативного размножения. Где находится гибрид в этой непрерывности, зависело от того, насколько близкородственными являются родительские виды, например, если родители являются близкородственными, гибрид будет размножаться половым путем, если родители являются умеренно родственными, гибриды могут иметь тенденцию к тому, чтобы быть апомиктичными,если родители являются отдаленно родственными, гибриды могут проявлять тенденцию к размножению вегетативным путем. Таким образом, согласно Эрнсту, апомиксис возникает только в отдаленных гибридах. Эрнст не идентифицировал механизмы, подтверждающие гибридное происхождение апомиксиса, иные,чем отдаленность скрещивания. Гипотеза Эрнста получила подтверждение в 1920-х и в 1930-х годах (Harrison, The Inheritance of Melanism in Hybrids Between Continental 4 качестве ссылки, но большинство генетиков отвергали ее в то время, когда Ake Gustafsson опубликовал свой глубокий трактат, A.Arsskrift 181-370 (1947) (включ. здесь в качестве ссылки). В этом трактате Густафссон сделал вывод: "Ни в одном случае не было показано,что сама гибридизация была способна производить апомиксис. Наоборот, определенным является то, что апомиктичный способ размножения во многих случаях возникал в видовой популяции". Тот факт, что некоторые апомикты являются аутополиплоидными, что было хорошо документировано к 1946 г., законно уничтожил любую осознаваемую необходимость отдаленной гибридизации. Таким образом, гипотеза Эрнста потерпела крах, поскольку она утверждала, что цитологическими механизмами апомиксиса являются продолжения цитологических патологий, наблюдаемых во время гаметообразования в отдаленных гибридах, которые, по определению, содержат сильно дивергентные(расходящиеся) геномы, которые препятствуют нормальному спариванию хромосом во время мейоза. Сейчас мы знаем, что это не так, а именно что спаривание хромосом во многих апомиктах является нормальным. С момента появления трактата Густафссона некоторые генетики предполагали, что роль гибридизации в образовании агамных комплексов превышает ее роль в видообразовании среди таксонов, уже содержащих генетически детерминированное предрасположение в отношении апомиксиса. Были предприняты попытки раскрытия этого генетического предрасположения, но это оказалось очень трудной задачей. Небольшое число генетических анализов апомиксиса проводились до трактата Густафссона и они не имели числа потомков, необходимого для получения конкретных выводов (AskerJerling). Тем не менее, они высказали предположение для Густафссона, что апомиксис обусловлен межcбалансированными системами рецессивных генов. Густафссон поддержал это мнение цитированием примеров в (a) Parthenium, Poa и Potentilla, где образование зародышевых мешков и партеногенез находятся под независимым генетическим контролем, и (b)Poa, Potentilla и Rubus, где гибриды между двумя апомиктами или между апомиктом и половым родителем являются либо половыми, либо апомиктичными без четкого распределения в отношении выхода (заставляя думать о многих рецессивных генах). В Rubus половые F1 продуцировались из апомиктичных родителей, и этиF1 производили низкий процент апомиктичныхF2, что опять предполагало расщепление для многочисленных рецессивных факторов. Другая область исследования апомиксиса,которая дала двусмысленности, включает в себя эффекты искусственного изменения плоидности апомиктов. Основной тенденцией является то,что апомиксис интенсифицируется при искусственном увеличении плоидности апомикта. Однако были обнаружены исключения в Potentilla,Taraxacum, Paspalum и Роа, в которых искусственно индуцируемые увеличения в плоидности вызывали (а) гаплопартеногенез, в котором редуцированные яйцеклетки образуются и развиваются без оплодотворения, (b) ВIII-гибридизацию, в которой оплодотворялись нередуцированные яйцеклетки, и (с) полное восстановление полового размножения. Половое размножение восстанавливалось также в апомиктичном Роа гаплоидизацией. Что касается таких двусмысленностей, AskerJerling заключили: "Наши затруднения в объяснении "распада апомиксиса" остаются связанными с нашим незнанием[его] регуляции". Такие двусмысленности заставили Густафссона отрицать простые модели доминантности для наследования апомиксиса. Он считал, что для них существует мало доказательств, и не был согласен с такими заявлениями в случае Dryopteris, Hieracium, Potentilla иSorbus. В каждом случае Густафссон предоставлял обоснованные альтернативы для этих опубликованных заявлений. Нарушенные отношения расщепления могут также препятствовать генетическим анализам апомиксиса. Некоторые апомикты в Dicanthium и Themeda склонны становиться половыми при выращивании в условиях длинного дня и апомиктичными при выращивании в условиях короткого дня (AskerJerling). Тем не менее,повторяемые исследования с постоянными отношениями расщепления были в настоящее время проведены с Panicum (AskerJerling),Tripsacum (O. Leblanc et al., Detection of theMiles, Breeding of Apomictic Species, in Y. SavidanJ.G. Carman, Advances in Apomixis Research (FAO, Rome, in press) (включ. здесь в качестве ссылки), и каждое исследование предполагало, что апомейоз (детектируемый цитологически) регулируется единственным доминантным аллелем. Однако другие недавние исследования оспаривают этот вывод, например, "аллель" апомейоза в доступе Tripsacum, исследованный О. Leblanc et al., 90 Theor. Appl. Cenet. 1198-1203 (1995), является частью большой группы сцепления, в которой рекомбинация подавлена, и сходная группа сцепления существует, по-видимому, в апомиктичном PennisetumApomixis Research (FAO, Rome, 1998) (в печати,включ. здесь в качестве ссылки. Эти группы сцепления могут содержать множественные гены, требующиеся для апомейоза (Grimanelli et(1998) (в печати, включ. здесь в качестве ссылки. Две исследовательские группы пытаются в настоящее время интрогрессировать апомиксис в кукурузу из Tripsacum, и ни одна не сообщила о его проявлении в добавочных (синтетических) линиях с менее чем девятью хромосомами Tripsacum. В одной группе были получены два апомиктичных триплоида кукурузы, содержащие девять хромосом Tripsacum (3 х+9). Цитогенетические и молекулярные исследования показали,что эти девять хромосом Tripsacum в каждой линии были, возможно, одинаковыми (В. Kindiger et al., Evaluation of Apomictic Reproduction in(включ. здесь в качестве ссылки. Третья триплоидная добавочная линия, также с девятью хромосомами Tripsacum (3 х+9), была получена той же группой. Однако многие из этих девяти хромосом в этой линии отличались от девяти хромосом двух первых линий. Хромосомы кукурузы были одинаковыми во всех трех линиях. Последнее растение 3 х+9 было также апомиктичным, но частота апомиксиса была только 1015%, в сравнении с 95-100% двух первых линий(Sokolov et al., Perspectives of Developing Apomixis in Maize, Priority Directions of Genetics,Russia (1997) (перспективное сообщение; включ. здесь в качестве ссылки. Эти данные и неопубликованные открытия из другой группы,пытающейся перенести апомиксис в кукурузуApomixis Research (FAO, Rome, 1998) (в печати, предлагают комплексный способ наследования для апомиксиса. В другом исследовании половые диплоиды T. dactyloides скрещивали с высоко апомиктичными триплоидами Т.dactyloides с получением анэуплоидов. Все,кроме трех, из 46 F1 обнаружили тенденции в отношении апомейоза (определяемого цитологически). Однако высоко апомейотические F1 содержали семь или более добавочных хромосом (выше диплоидного уровня) и все F1 с числом хромосом ниже диплоидного уровня были половыми (Sherman et al., Apomixis in Diploid XTriploid Triрsасum dactyloides Hybrids, 34 Genome 528-32 (1991) (включ. здесь в качестве ссылки, что предполагает наследование комплекса. Наконец, апомиксис в искусственно полученных триплоидах Tripsacum корасщеплялся с пятью группами сцепления Tripsacum, синтеничными с областями из трех хромосом кукурузы (Blakey et al., Co-segregation of DNA markers(1997) (включ. здесь в качестве ссылки, что дополнительно дискредитировало простой механизм наследования для регуляции апомиксиса(по меньшей мере, при попытке перенесения этого механизма апомиксиса на другие виды или другие линии в виде). Резонно предположить, что главный ген (регуляторный или управляющий ген) мог бы предотвращать появление апомиксиса в рецессивном состоянии, что делало бы апомиксис, по-видимому, находящимся под простым генетическим контролем. Однако такой ген (или гены) относятся ко многим генам, необходимым для проявления апомиксиса, и они не будет сообщать апомиксис другим видам сами по себе (Linnean). Рассмотренные выше исследования позволяют сделать следующие выводы: (а) для апомиксиса необходимы многочисленные гены, (b) гены, обусловливающие факультативность, могут вести себя аддитивно, (с) некоторые хромосомы Tripsacum влияют на факультативность больше, чем другие, и (d) аллели по меньшей мере из трех хромосом кукурузы не могут заменить их гомологичные (синтеничные) копии из Tripsacum в придании апомиксиса. Мейотические мутанты являются центральными для гипотезы простого наследования(Linnean). Недавняя мутационная гипотеза предполагает, что апомиксис не проявляется,если подходящие мейотические мутации не объединяются с подходящим полигенным предрасположением (Mogie, The Evolution of AsexualCarman, Advances in Apomixis Research (FAO,Rome, 1998) (в печати. Однако недавно полученное доказательство указывает на то, что аллели, которые, как считают, должны быть мутациями, в действительности являются частью полигенного предрасположения и являются необходимыми для полового размножения в маргинальных местах обитания. То, что ранее не признавалось, но показано здесь, это то, что именно объединение дивергентных экотипов(межрасовых или межвидовых) посредством вторичных контактов делает возможным возникновение апомиксиса (см. также Linnean). В связи с вышесказанным, должно быть понятно, что обеспечение способов для получения апомиктичных растений было бы значительным прогрессом в данной области. Сущность изобретения Целью данного изобретения является обеспечение способов создания апомиктичных растений из половых растений без применения мутагенных процедур или растений, которые уже являются апомиктичными. Дополнительные цели и преимущества данного изобретения изложены в подробном описании или станут понятными при осуществлении на практике данного изобретения. 8 Для достижения указанных выше целей и в соответствии с этим изобретением, описанным здесь, данное изобретение обеспечивает способы получения апомиктичных растений из двух или более половых растений того же самого или родственного вида. Одна из стадий этого способа включает в себя получение двух половых линий, женские репродуктивные фенотипы которых отличаются таким образом, что при одинаковых условиях среды (длине дня, интенсивностях света, температурных режимах и т.д.) существует подходящая степень асинхронизма в женских режимах развития между этими двумя линиями. Подходящие степени асинхронизма включают в себя,но не ограничиваются ими, ситуации, в которых мегаспорогенез в одной линии инициируется приблизительно в то же самое время, когда происходит образование зародышевого мешка в другой линии, относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи (нуцеллуса, интегумента, перикарпия (околоплодника) и т.д. и других фенологических факторов, таких как время индукции цветения, регулируемое фотопериодом. Акселерированная линия (линия, подвергнутая развитию зародышевого мешка) уже была бы завершившей индукцию цветения и мегаспорогенез. Другая стадия этого способа включает в себя получение амфиплоидов из подходящим образом расходящихся половых линий (при помощи стандартных способов удвоения хромосом), если они не являются уже полиплоидными, и гибридизацию этих двух половых амфиплоидных линий для индукции апомиксиса. Гибридизация может предшествовать амфиплоидизации. В таких случаях амфиплоидизация может включать в себя стандартные ингибиторы митотического веретена, такие как колхицин, или основываться на образовании ВIII-гибридов (оплодотворении нередуцированной яйцеклетки) с образованием апомиктичных триплоидов. Другие способы включены в описанные ниже примеры. Краткое описание некоторых фигур Фиг. 1 А-М показывают схематические изображения развития характерных типов полового (mixis) и апомиктичного зародышевых мешков (см. В.М. Johri et al., Comparative Embryology of Angiosperms, Vol. 1 and 2 (SpringerVerlag, 1992); AskerJerling). Тип развитияPolygonum является нормальным и проявляется исключительно в 99% всех видов покрытосемянных растений. Горизонтальный ряд (ряды) чисел, связанный (связанные) с каждым типом развития, обозначает стадиеспецифицескую экспрессию генов: (1) премейотическая интерфаза и ранняя мейотическая профаза (кроссинговер и обертывание ММС в каллозу), (2) мейотические деления, (3) созревание мегаспор (отщепление от них каллозы и начинающаяся вакуолизация выжившей мегаспоры), (4) развитие 9 зародышевого мешка, (5) двойное оплодотворение и образование раннего эндосперма и (6) эмбриогенез (обычно инициируемый после образования раннего эндосперма). Параллельные ряды чисел указывают гипотетическую асинхронную экспрессию дупликатных генов, члены которых происходят из различных геномов в полиплоидах или сегментов различных анцестральных геномов в палеополиплоидах. Промежутки в этих числах обозначают мутации (в большинстве случаев молчащие (нулевые аллели и делеции. Обратите внимание на то, что промежутки являются наиболее преобладающими среди палеополиплоидных многоспоровых типов и менее преобладающими среди полиплоидных апомиктичных типов. Некоторое образование молчащих (нулевых) аллелей, возможно, ускоряет заложение семян в апомиктах. Произвольная элиминация удвоений генов в полиплоидах и палеополиплоидах с асинхронным развитием, по-видимому, представляет собой основной эволюционный процесс, в котором эволюционируют новые репродуктивные типы (апомиксис, полиспория и полиэмбриония) (Linnean). Фиг. 2 А-В показывают географическое распределение двух родов растений, которые,как ожидается, обеспечат адекватную дивергенцию в фотопериодических реакциях и репродуктивных программах для получения апомиктичных растений: (А) диплоидная половая Atennaria aromatica (небольшие треугольники в Монтане), A. corymbosa (два кружка у границы Айдахо и Монтаны, один кружок в Вайоминге вблизи границы Монданы, один кружок в северном Колорадо), A. marginata (квадраты в Нью-Мексико и Аризоне), A. media/pulchella(звезды в Калифорнии), А. microphylla (один кружок в Альберте, один кружок вблизи границы Айдахо, Монтаны и Вайоминга, один кружок в североцентральном Вайоминге и один кружок в южном Колорадо), А. racemosa (один кружок в Британской Колумбии, два кружка около границы Айдахо и Монтаны и один кружок в Монтане около границы с Вайомингом),A. rosulata (звезды в Юте, Колорадо, Аризоне и Нью-Мексико), A. umbrinella (большие треугольники в Айдахо, Монтане и Вайоминге), A. 10 ды в Мексике около Мексиканского залива), T.(маленькие звезды в Мексике, но не возле Мексиканского залива). Клоны диплоидного полового T. cundinamarce de Wet and Timothy, T.dactyloides var. meridionale de Wet and Timothy может быть получена из Колумбии (около 15 северной широты 85 западной долготы) и не обозначена на карте. Фиг. 3 показывает стадию развития (премейотического или предапомейотического, мейотического или апомейотического многоядерного зародышевого мешка) пестиков посредством длины пестика для диплоидного (полового) и тетраплоидного (диплоспорового) Т. zopilotense и Т. dactyloides. Длины пестиков (мм) были 0,50, 0,50-0,75, 0,75-1,00, 1,00-1,25, 1,25-1,50,1,50-1,75, 1,75-2,00, 2,00-2,25, 2,25-2,50, 2,5 для категорий 1-10 соответственно. Обратите внимание на то, что (a) диплоидный Т. zopilotense проходит через три стадии женского развития более быстро, чем диплоидный T. dactyloides,(b) тетраплоиды начинают апомейоз быстрее,чем диплоиды начинают мейоз, и они проходят через эти три стадии гораздо более быстро, чем диплоиды (мейоз опущен в тетраплоидах), и (с) диплоспоровый T. dactyloides проходит через эти три стадии более быстро, чем диплоспоровый Т. zopilotense (суммировано из О. LeblancStudies 75-81 (1994) (включ. здесь в качестве ссылки. Фиг. 4 показывает распределение 190 пестиков из полового Elymus scabrus и 690 пестиков из апомиктичного Elymus rectisetus в соответствии со стадией мегаспороненеза (мейотических или апомейотических ММС и одноядерных мегаспор) или с развитием зародышевого мешка (многоядерных зародышевых мешков) и соответствующей стадией развития пыльцы(1=РМС-мейоз II и тетрады; 2=свободные микроспоры; 3=пыльцевые зерна с зарождающейся проростковой порой (микропиле); 4=вакуолизированная одноядерная пыльца перед образованием гранул Убиша; 5=раннее образование гранул Убиша - раннее утолщение эндотециальных стенок; 6=утолщение эндотециальных стенок; 7=одноядерная пыльца без субделения; 8=пыльца с темноокрaшенным одним ядром; 9=пыльца со слабоокрашенным одним ядром; 10=двухядерная пыльца). Столбцы в стадиях женского развития и указанные выше обозначения стадий пыльцы обозначают совокупные проценты общего числа пестиков, собранных для конкретной стадии пыльцы (совокупные по всем предыдущим стадиям пыльцы). Небольшие количества ММС были обнаружены среди половых пестиков после стадии три. Таким обра 11 зом, столбцы в этой категории являются почти равными после этого. В противоположность этому, столбцы в категории половых одноядерных мегаспор продолжают увеличиваться в длину от стадии три по стадию 10, что свидетельствует о том, что большинство пестиков в этих стадиях прогрессировали дальше стадии ММС. На стадии 10 два из трех половых пестиков содержали многоядерные зародышевые мешки. Среди апомиктичных пестиков двухядерные зародышевые мешки наблюдали впервые на стадии пыльцы три с большим процентом многоядерных зародышевых мешков (2),наблюдаемых на стадии пыльцы шесть (модифицировано из C.F. CraneJ.G. Carman,Mechanisms of Apomixis in Elymus rectisetus fromBot. 477-96 (1987) (включ. здесь в качестве ссылки. Подробное описание До того как будут раскрыты и описаны способы получения апомиктичных растений данного изобретения следует объяснить, что данное изобретение не ограничивается конкретными формами, стадиями процесса и материалами, описанными здесь, так как такие формы,стадии процесса и материалы могут в некоторой степени варьироваться. Также должно быть понятно, что используемая здесь терминология применяется для цели описания конкретных вариантов и не предназначена для того, чтобы быть ограничительной, так как объем данного изобретения будет ограничен только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами. Следует отметить, что, в применении в этом описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа "а", "an" (неопределенные артикли) и "the" (определенный артикль) включают в себя и формы множественного числа, если контекст не диктует ясно иного значения. В описании и формуле данного изобретения будет использоваться следующая терминология в соответствии с определениями, представленными ниже. Исторически, термин апомиксис, в применении к цветковым растениям (покрытосемянным) включал в себя различные формы вегетативного размножения. Однако термин апомиксис ограничивается здесь процессами, рутинно приводящими к бесполому размножению без слияния гамет противоположных полов (партеногенез) из нередуцированных яйцеклеток. Эти процессы часто описываются как формы гаметофитного апомиксиса и включают в себя аномалии, которые нарушают нормальное развитие семяпочки. В противоположность этому, биспория и тетраспория (в общем называемые здесь полиспорией) также нарушают развитие семяпочки, но образуются нормальные, редуцированные яйцеклетки, которые требуют оплодотворения (фиг. 1J-M). Цитологические сходные 12 черты между апомиксисом и полиспорией были идентифицированы недавно (U.S. Serial No. 60/037211; см. также Linnean). Эти сходные черты предполагают общность в происхождении апомиксиса и полиспории. Мегаспорогенез (женский мейоз) у покрытосемянных происходит в мегаспоровых материнских клетках (ММС) и женский гаметофит(зародышевый мешок) в норме развивается из одного из четырех мейотических продуктов (мегаспор). Большинство зародышевых мешков покрытосемянных растений являются восьмиядерными (фиг. 1 А) и содержат яйцеклетку (оплодотворенную для образования зародыша), две синергидные клетки, центральную клетку, составленную из двух полярных ядер (оплодотворенных для образования эндосперма) и три противоположные клетки (зародышевый мешок типа Polygonum). Каждое ядро является исходно гаплоидным и происходит из ядра выжившей мегаспоры посредством трех последовательных эндомитотических делений (фиг. 1 А). Апомиксис прерывает этот процесс, приводя к диплоспории (фиг. 1C-F) или апоспории (фиг. 1G-H). В форме апомиксиса, известного как диплоспория, нередуцированный зародышевый мешок образуется из ММС, в которых мейоз нарушен и заменен преждевременным образованием зародышевого мешка (фиг. 1C-F). Завершение образования зародышевого мешка является также преждевременным, и нередуцированная яйцеклетка делится партеногенетически с образованием предзародыша, часто до оплодотворения (например, Linnean). Форма апомиксиса, известная как апоспория, похожа на диплоспорию, за исключением того, что нередуцированный зародышевый мешок образуется из соматической клетки оболочки семяпочки около ММС (фиг. 1G-H). Во время апоспории либо мейотическая ММС, либо молодой половой зародышевый мешок абортируется и заменяется одним или несколькими апоспоровыми зародышевыми мешками (AskerJerling), которые также склонны развиваться преждевременно (Linnean; AskerJerling). Следовательно, обе эти аномалии происходят из преждевременной экспрессии генов, необходимых для образования зародышевого мешка, и большинство, если не все, апомиктов являются факультативно половыми, что означает, что половое размножение сохранялось по время их эволюции и время от времени проявлялось (Linnean;AskerJerling). Тетраспория, в которой мейотические ядерные деления (кариокинез) происходит, но клеточные деления (цитокинез) не происходят(включ. здесь в качестве ссылки), также была отнесена к "преждевременной гаметофитизации" ММС (Е. Battaglia, The Evolution of the Female Gametophyte of Angiosperms: An Interpretative Key, 47 Annali di Botanica 7-144 (1989),включ. здесь в качестве ссылки. Как тетраспоровые, так и диплоспоровые ММС подвергаются вакуолизации, которая обычно происходит в выжившей половой мегаспоре во время начала образования зародышевого мешка. Такая вакуолизация также имеет место в апоспоровых первоначальных ММС (Linnean). Как в диплоспории, так и в тетраспории образование зародышевого мешка продолжается без прерывания. В нормальных видах мегаспорогенез и развитие зародышевого мешка разделены во времени, и в это время каллоза (1-3-глюкан) в стенках выжившей мегаспоры катаболизируется (Linnean). Стенки ММС диплоспоровых и тетраспоровых видов не имеют каллозы, которая в норме является оболочкой ММС моноспоровых и биспоровых видов во время ранней профазы (фиг. 1 А-В, L-M), и она депонируется в поперечных стенках во время мегаспорогенеза (Linnean). Эти отложения катаболизируются после мейоза,что делает возможным быструю экспансию мегаспор в начале образования зародышевого мешка. Отсутствие каллозы в диплоспоровых и тетраспоровых видах делает возможным преждевременную экспансию ММС (фиг. 1C-F, I-K) и является дополнительным доказательством гаметофитизации ММС (Linnean, Е. Battaglia, 47Crop Science 724-32 (1997) (включ. здесь в качестве ссылки. Формы полиспории, подобно формам апомиксиса, являются произведенными аномалиями широко распространенного полифилетического происхождения (Linnean). Существует много форм полиэмбрионии,которая представляет собой образование более чем одного зародыша на семяпочку (синергидная эмбриония и антиподальная эмбриония, полиэмбриония расщепления, адвентициальная эмбриония) (Linnean). Подобно апомиксису и полиспории, различные формы полиэмбрионии имеют полифилетическое происхождение и включают в себя ошибочно смещенные во времени и пространстве программы развития. Филогенетические и цитологические исследования пролили свет на происхождение апомиксиса. Цитологические сравнения указывают на то, что некоторые апомиктичные типы напоминают необычные половые типы более чем другие апомиктичные типы, например тетраспория типа Adoxa (половая) идентична диплоспории типа Antennaria, за исключением того,что ядерные деления, приводящие к тетрануклеарному зародышевому мешку, являются мейотическими в случае тетраспории, но митотиче 004253 14 скими в случае диплоспории типа Antennaria(фиг. 1 Е и 1I). Подобным образом, диплоспория типа Ixeris (фиг. 1D) идентична половой биспории (фиг. 1L и 1 М), за исключением того, что в первой отсутствует мейоз I. Как диплоспория типа Ixeris, так и биспория (апоспория и тетраспория) встречаются в роде Erigeron. Филогенетические данные анализировали, и было обнаружено, что апомиксис и полиспория часто встречаются вместе на уровнях родов и семейств (ассоциации с высокой значимостью). Подобным образом, предлептотенные конденсации хромосом и образование нефункциональных мегаспороцитов, которые затем заменяются функциональными мегаспороцитами, встречаются в видах, близко родственных апомиктичным или полиспоровым видам, что также предполагает сходные механизмы эволюции. Высокие основные числа хромосом (х 10) обычно указывают на палеополиплоидию, что означает полиплоидию, сопровождающуюся диплоидизацией с восходящей или нисходящей анэуплоидией или без нее. Множественные основные числа (хромосом) на род также отражают палеополиплоидию. Было обнаружено, что основные числа хромосом для 80% всех родов идентифицировались как содержащие апомиктичные, полиспоровые или полиэмбриональные виды. Статистические анализы показали, что полиспоровые и полиэмбриональные виды являются обычно палеополиплоидными, тогда как апомикты, которые являются обычно полиплоидными (AskerJerling) часто содержат первичные геномы. Кроме того, роды с полиспоровыми, но не апомиктичными видами имели большие величины х на род (2,70,4 СД), чем роды с апомиктичными, но не полиспоровыми видами (1,70,1). Это означает, что апомикты склонны иметь сбалансированные наборы дупликатных генов (первичные геномы), а полиспоровые и полиэмбриональные виды имеют обычно несбалансированные наборы генов (палеополиплоидные геномы, т.е. частично дуплицированные или триплицированные вследствие анэуплоидии). Таким образом, в данном изобретении показано, что в полиплоидах, составленных из репродуктивно дивергентных экотипов(а) взаимодействия среди сбалансированных геномов (содержащих полные наборы репродуктивных генов) необходимы для того, чтобы определенные женские последовательности развития, например, мегаспорогенез и т.д., были полностью заменены последовательностями развития, которые в норме происходят более поздно в развитии, так, как это происходит в апомиксисе, (b) взаимодействия среди несбалансированных "палеополиплоидных" геномов,содержащих неполно дуплицированные или триплицированные наборы репродуктивных генов, необходимы для того, чтобы только части определенных женских последовательностей развития были асинхронно заменены или уд 15 воены другими частями последовательностей развития, так, как это происходит во время полиспории, полиэмбрионии, предлептогенных конденсациях и заменах ММС, и (с) апомиксис,с его долгосрочной репродуктивной стабильностью, может, при влиянии палеополиплоидных процессов, быть трамплином (скорее, чем тупиком) в эволюции нормальных и новых с точки зрения развития палеополиплоидных половых видов и родов. Исследования гетерокариона с дрожжами пролило свет на типы механизмов развития,которые могут вызывать апомиксис, полиспорию и полиэмбрионию. Стадии полного клеточного цикла опускаются при слиянии дрожжевых клеток в G1 с клетками в S-фазе, т.е. хромосомыG1 реплицируются преждевременно. Скорость инициации репликации зависит от соотношения ядер S:G1 в гетерокарионе. В митотических дрожжевых клетках, слитых с клетками в интерфазе, ядра интерфазы (всех стадий) преждевременно вступают в мейоз (В. Lewin, Genes V,(Oxford University Press, 1994) (включ. здесь в качестве ссылки. Апомиксис может происходить аналогичным образом. Если сигналы развития зародышевого мешка из одного генома накладываются на сигналы мегаспорогенеза из другого генома,мейоз может быть опущен (диплоспория) или развитие зародышевого мешка может быть эктопическим (апоспория). Таким образом, апомиксисподобные тенденции происходят в полиплоидах только в том случае, если основные различия в тайминге мегаспорогенеза и развитии зародышевого мешка (относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи) существуют среди анцестральных (наследственных) экотипов или видов (табл. 1). Такие природные вариации могут быть часто обнаруживаемыми только в высоко космополитных видах, т.е. видах с широкими широтными и экологическими распределениями. Табл. 1 изображает модель, показывающую, каким образом асинхронно экспрессируемые дупликатные гены вызывают диплоспорию и апоспорию в полиплоидах, содержащих два генома, дивергентных во временном проявлении программ женского развития (индукции цветения, образования мегаспор и развития гаметофитов). Напечатанные курсивом фазы развития,кодируемые геномом I, опускаются вследствие преждевременно экспрессируемых генов контрольных точек из генома II. Таблица 1 Геном Геном IKpитические для развития стадии 1 2 3 4 Двойное АрхеЗародыше- оплодотвоМейоз спора вый мешок рение/ранняя эмбриония Двойное ОплодотвоЗародыше- оплодотво- рение только вый мешок рение/ранняя центральной эмбриония клетки Двойное ОплодотвоЗародыше- oплодотворе рение только Мейоз вый мешок ние/ранняя центральной эмбриония клетки Развитие завязи инициируется компромиссом между сигналами развития из генома I,который эволюционировал при коротких днях и длинных сезонах (более низкие широты), и генома II, который эволюционировал при длинных днях и коротких сезонах (более высокие широты). Таким образом, инициирование и темп развития завязи предполагает "промежуточный фенотип", до некоторой степени сходный с другими промежуточными фенотипами,наблюдаемыми в амфиплоидах, полученных из морфологически различающихся родителей (по длине и ширине листа, высоте растений и т.д.). 1. В начале стадии 1 геном II продуцирует преждевременные сигналы для мейоза, которые терпят неудачу из-за того, что материнская клетка археспоры еще не образовалась, т.е. она развивается при промежуточной скорости, диктуемой промежуточным фенотипом. 2. В начале стадии 2 сигналы контрольных точек окончания мейоза из генома II терминируют мейоз и синхронизируют геном I с геномом II способом, сходным со способом, наблюдаемым в асинхронном дрожжевом гетерокарионе (рассматриваемом здесь). Если мейоз успешно завершился, имеет место одна из нескольких форм диплоспории (фиг. 1), т.е. зародышевый мешок образуется непосредственно из мегаспороцита (диплоспория типа Antennaria) или молодого женского мейоцита (диплоспория типов Taraxacum или Ixeris). Если мейоз завершился неуспешно, может иметь место апоспория (фиг. 1), т.е. один или несколько зародышевых мешков могут образоваться из соседних клеток нуцеллуса. Это происходит прежде всего в видах, содержащих множественные или плохо определенные архегониальные клетки. Как при апоспории, так и при диплоспории развивается генетически нередуцированный зародышевый мешок. Развитие негаметофитных тканей семяпочки и завязи продолжает происходить в соответствии с программой (замедленной) промежуточного фенотипа. В противоположность этому,развитие гаметофита (зародышевого мешка) продолжает происходить преждевременно,вследствие того, что гены развития зародышевого мешка генома I (только в зародышевом мешке) синхронизированы с такими же генами генома II. 3. Сигналы из двух синхронизированных геномов индуцируют образование яйцеклетки и партеногенез, которые происходят преждевременно в большинстве апомиктов, относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи. 4. Опыление имеет место в соответствии с программой промежуточного фенотипа, но яйцеклетка уже не является рецептивной (способ 17 ной к оплодотворению) и во многих случаях уже разделилась. Центральная клетка, если она не является автономной, оплодотворяется, и развиваются эндосперм и партеногенетический зародыш. Эта гипотеза асинхронизма дупликатных генов объясняет на рудиментарном уровне многие геномные особенности видов, проявляющих репродуктивные аномалии, а также многие противоречия в литературе по апомиксису. Например, апомиксис, полиспория и полиэмбриония являются редкими явлениями, но они имеют тенденцию встречаться вместе в космополитных семействах вследствие того, что достаточная экотипическая изменчивость в стартовых точках репродукции и т.д. является редкой в большинстве семейств, но высокой в космополитных семействах. Половое размножение моноспорового Роlуgоnum-типа происходит факультативно в апомиктичных и полиспоровых видах (Linnean) вследствие того, что, за исключением делений или мутаций, каждый родительский геном содержит гены, необходимые для нормального размножения, и условия выращивания могут время от времени более благоприятствовать экспрессии одного генома относительно другого, что приводит к половому развитию, как это происходит в Dicanthium, Themeda и многочисленных других апомиктах. Факультативность обусловлена (а) дифференциальным выключением геномов, которое могло бы быть вызвано различиями в генетическом окружении, или (b) факторами окружающей среды, которые уменьшают степень асинхронизма усилением или ослаблением экспрессии генов из одного генома (фотопериодическая или температурная реакция) относительно экспрессии генов другого, позволяя таким образом происходить половому развитию. Полиспория и полиэмбриония происходят из конкурентной экспрессии сильно разбалансированных геномов (с неполными наборами репродуктивных генов), в которых некоторые системы контрольных точек отсутствуют. В противоположность этому, конкурентная экспрессия между геномами останавливается генами контрольных точек в апомиктах, которые обычно содержат сбалансированные наборы репродуктивных генов, таким образом делая возможным плавный переход к апомиксису (табл. 1). По меньшей мере один из двух родительских геномов апомикта должен иметь достаточно ДНК для увеличения продолжительности репродуктивного развития (продолжительности мейозов и т.д.) таким образом,чтобы мог проявляться достаточный асинхронизм. Следовательно, апомиксис редко обнаруживается в однолетних растениях, которые имеют мало ДНК и быстрые мейозы. Подобным образом, полигаплоидия может уничтожать асинхронизм, вызывая возврат к половому размножению. Апомиксис является гораздо более преобладающим среди видов ауткроссинга, чем 18 среди инбредных видов, поскольку они более склонны образовывать межэкотипные или межвидовые полиплоиды при вторичных контактах,например, во время частых климатических сдвигов, связанных с восемью основными континентальными оледенениями и многочисленными малыми континентальными оледенениями Плейстоцена (L.A. Frakes et al., Climate Modes ofthe Phanerozoic (Cambridge University Press,1992) (включ. здесь в качестве ссылки. Подобным образом, больше апомиктов являются аллополиплоидами, чем аутополиплоидами, поскольку ожидается, что полиплоидизация, которая в общем является существенной для асинхронной экспрессии различных геномов в отношении женского развития (Linnean), посредством образования ВIII-гибридов более часто имеет место в межвидовых гибридах, чем в межрасовых гибридах. Подобным образом,шансы образования ВIII-гибридов, встречающегося в большинстве межэкотипных или межвидовых F1-гибридов, которые являются однолетними, являются более низкими в сравнении с гибридами, которые являются многолетними,цветущими каждый год в течение многих лет. Этот фактор дополнительно ограничивает шансы однолетников стать апомиктичными и дополнительно объясняет низкую частоту природно-встречающихся апомиктичных однолетних растений. Наконец, двусмысленные результаты в отношении наличия полового размножения у потомства ожидаются при скрещивании апомикта с половым растением или другим апомиктом, независимо от близости или отдаленности скрещивания. Способ размножения, проявляемый в этом потомстве, будет зависеть от того, каким образом добавляемый или удаляемый геном (геномы) влияет на асинхронизм, и это не может быть предсказано без некоторого знанияa priori женских программ развития, кодируемых участвующими геномами (Linnean). Способность гипотезы асинхронизма дупликатных генов адекватно объяснить эти многочисленные феномены, которые считались главными противоречиями в литературе по апомиксису, является сильным доказательством ее надежности. Характер распределения многих апомиктов указывает на связанное с Плейстоценом происхождение (G.L. Stebbins, Chromosomal(включ. здесь в качестве ссылки); AskerJerling), т.е. географические распределения и центры разнообразия многих апомиктов сконцентрированы около границ континентальных оледенений Плейстоцена, но их пределы часто включают в себя экологические диапазоны возможных половых предков, которые лежат к северу и к югу от границ оледенения. Восемь основных оледенений, которые покрывали до 20% земной поверхности, имели место в Плейстоцене. Они были разделены теплыми межледниковыми периодами, длящимися в течение не 19 скольких тысяч - нескольких сотен тысяч лет(каждый). Подобным образом, большинство основных событий континентального оледенения состояли из наступлений ледников, прерываемых небольшими межледниковыми периодами, длящимися в течение нескольких тысяч лет (L.A. Frakes et al., Climate Modes of the Phanerozoic (Cambridge University Press, 1992. Таким образом, во время Плейстоцена северные широты Северной Америки и Евразии периодически освобождались от ледников и вновь заселялись космополитными таксонами, способными адаптироваться к прохладному климату,длинным дням и коротким вегетационным периодам. Преждевременный мейоз и развитие зародышевого мешка в молодых семяпочках является адаптацией к короткому лету в высоких широтах. Наступления ледников, которые сопровождались многочисленными межледниковыми периодами, охлаждали более низкие широты,позволяя флоре более высоких широт заселять флору более низких широт. Это обеспечило многочисленные возможности для экотипов с возможно-преждевременным женским развитием (из более высоких широт, т.е. от умеренного до арктического климата) для образования полиплоидов с экотипами (или различными видами) с возможно-задержанным женским развитием (из более низких широт, т.е. от тропического до умеренного климата). Такие полиплоиды проявляют асинхронное женское развитие, т.е. апомиксис. Другой класс адаптации к более высоким и более низким широтам включает в себя ответные реакции цветения на специфические изменения в фотопериоде во время смены сезонов. Многие растения распределялись на категории в соответствии с их ответом на фотопериод, например, "растения длинного дня" адаптированы к более высоким широтам и зацветают весной и ранним летом, когда дни являются длинными,"растения короткого дня" часто обнаруживаются в более низких широтах (тропиках) и зацветают во время тропической "зимы", когда дни являются короткими, "растения двойственной длины дня" требуют либо коротких, либо длинных дней для индуцирования образования репродуктивных почек с последующими длинными или короткими днями, соответственно, для индуцирования созревания образованных почек до цветков, "растения промежуточного дня" не будут зацветать, если дни являются слишком длинными или слишком короткими, и "растения нейтрального дня" обнаруживают малую адаптацию к длине дня и индукция цветения происходит в широком диапазоне длины дня. Существуют некоторые другие специализированные категории (SalisburyRoss, Plant PhysiologySalisburyRoss отобрали 85 видов из приблизительно 300 видов растений, изученных 20 к настоящему времени в отношении ответных реакций цветения на различные фотопериоды. Эти 85 видов ясно представляли специфические категории фотопериодической чувствительности, перечисленные выше, и 67 различных родов представлены этими 85 видами. Здесь отмечено (впервые), что 33% этих родов (22 из 67) содержат виды с женскими репродуктивными аномалиями (гаметофитным апомиксисом, полиспорией или полиэмбрионией; см. SalisburyRoss табл. 23-1 с приложением в Linnean). Существует 9-кратное увеличение в числе родов,ожидаемых в том случае, если репродуктивные аномалии происходят независимо от адаптаций к различным широтам, т.е. известно только 3,8% родов, проявляющих репродуктивные аномалии. Таким образом, если репродуктивные аномалии имеют место независимо от различных адаптаций к фотопериоду, то только 3,8% (а не 33%) родов, идентифицированных в качестве родов, содержащих виды с отличающимися адаптациями к фотопериоду, должны были бы также проявлять репродуктивные аномалии. Эти 33% распадаются следующим образом: 12% содержат гаметофитные апомикты (в сравнении с 1% всех родов покрытосемянных растений,т.е. 12-кратное увеличение), 13% содержат полиспоровые виды (в сравнении с 1,6% всех родов покрытосемянных растений, т.е. 8-кратное увеличение) и 7,5% содержат полиэмбриональные виды (в сравнении с 1,7% всех родов покрытосемянных растений, т.е. 4,4-кратное увеличение). Эта высокозначимая связь между родами, которые содержат растения, проявляющие репродуктивные аномалии, и родами, которые содержат растения, проявляющие отличающиеся адаптации к фотопериоду (различных широт), рассматривается как дополнительное доказательство гипотезы асинхронизма дупликатных генов. Считается, что амфиплоиды, содержащие геномы множественных экотипов,дивергентных в этих характеристиках (отчетливо отличающихся фотопериодических реакциях и отчетливо отличающихся времени и скоростях женского развития), являются апомиктичными вследствие асинхронного женского развития,которое вызывает образование нередуцированных зародышевых мешков с последующим партеногенезом (табл. 1). Открытия, сделанные в данном изобретении, описанные выше, в значительной степени лишают законной силы важные предположения,на которых основываются в настоящее время ученые, пытаясь перенести апомиксис в половые виды или индуцировать его проявление denovo посредством мутагенеза. Предположения,лежащие в основе этого интрогрессионного подхода (отдаленная гибридизация с апомиктичным родственным видом), заключаются в том, что апомиксис регулируется одним или несколькими "генами апомиксиса" и что этот ген или гены могут функционировать должным 21 образом в других видах. Гипотеза асинхронизма дупликатных генов утверждает, что апомиксис обусловлен асинхронной (перекрывающейся) экспрессией всех наборов генов, которые являются дупликатными во всех межрасовых (межэкотипных) или межвидовых геномах и которые регулируют все последовательности женского развития в семяпочках (дифференцировку ММС, мейоз, развитие мегагаметофитов, эмбриогенез). Таким образом, только взаимодействия между наборами генов из специфически дивергентных геномов будут обусловливать подходящую степень асинхронизма и индуцировать апомиксис. Такая специфичность меняется от вида к виду, т.е. кассета генов, которая индуцирует апомиксис в одном виде, может не функционировать должным образом для индукции апомиксиса в других видов. Кроме того,может быть невозможной индукция апомиксиса в некоторых видах, фотопериодическая чувствительность и последовательности женского развития которых являются нормальными в отношении тайминга (возможно, в огромном большинстве видов), без действительной замены (селекцией растений или генной инженерией) их существующих кассет женских репродуктивных генов, которые кодируют временнонормальные фотопериодические реакции и последовательности женского развития, двумя кассетами дивергентных генов, которые обеспечивают подходящую степень асинхронизма. Могут быть возражения, что один или небольшое число главных генов управляют таймингом этих последовательностей и что только эти главные гены должны быть перенесены, т.е. главные гены одного генома могут управлять кассетами генов другого генома. Однако как отмечалось Wilson, Breeding for Morphological(включ. здесь в качестве ссылки), фотопериодические реакции являются количественными признаками. Кроме того, филогенетические данные указывают на то, что апомиксис теряется при фрагментировании кассет генов палеополиплоидными процессами. Таким образом, хотя перенос апомиксиса из видов дикого типа в сельскохозяйственные виды посредством отдаленной гибридизации и возвратного скрещивания может быть возможным, можно ожидать многие ранее непредвиденные и плохо понимаемые осложнения, в том числе необходимость переноса многих генов, возможно, из более чем одной хромосомы. Основное допущение подхода мутационной селекции заключается в том, что апомиксис является признаком одного гена или почти одного гена. В отсутствие межгеномного асинхронизма, могут ожидаться только мутации, которые имитируют части многих асинхронных взаимодействий, ответственных за апомиксис(все клеточные реакции от образования нереду 004253 22 цированного зародышевого мешка до партеногенеза). Трудно представить себе накопление мутаций, которые индуцируют апомиксисподобное репродуктивное поведение без вредного воздействия на другие клеточные процессы, репродуктивные или относящиеся ко всему растению. Гипотеза асинхронизма прогнозирует, что подход мутационной селекции встретится с большими осложнениями. Основное допущение подхода гибридизации половых растений (A. Ernst, Bastardierungals Ursache der Apogamie im Pflanzenreich,Fischer, Jena (1918 заключается в том, что апомиксис возникает в виде механизма восстановления фертильности после отдаленной гибридизации и амфиплоидизации. Тысячи отдаленных гибридов и амфиплоидов были получены человеком, но лишь редко наблюдался апомиксис среди потомства (AskerJerling; Linnean). Гипотеза асинхронизма объясняет это наблюдение тем, что большая степень асинхронизма, требующаяся для индукции апомиксиса, лишь редко наблюдается в природе. Примером таких редких событий в природе является эволюция и распространение новых апомиктов в Rosaceae,Poaceae и других семействах, которые происходили во время оледенений в Плейстоцене при периодических контактах сильно отличающихся экотипов одного и того же вида или близкородственных видов вследствие климатических смещений, когда они подвергались гибридизации и затем образовывали межрасовые и межвидовые апомиктичные полиплоиды. Таким образом, апомиксис возникает случайно только в очень небольшом проценте полученных человеком отдаленных гибридов или амфиплоидов. В противоположность этому, гипотеза асинхронизма прогнозирует, что амфиплоиды, развившиеся из подходящим образом отобранных или селекционированных родительских экотипов или линий (разведением и селекцией на основе цитологически наблюдаемых временных различий в фотопериодической чувствительности и тайминге женского развития) будут апомиктичными. Изобретение, описанное здесь, основано на специфическом сочетании технологий, которые точно идентифицируют, a priori, зародышевую плазму, которая при объединении посредством гибридизации и амфиплоидизации, вызывает проявление гаметофитного апомиксиса. Эта apriori идентификация специфических комбинаций половой зародышевой плазмы, которые сообщают апомиксис при объединении в виде полиплоидов (путем придания асинхронизма в фотопериодических реакциях и других формах женского репродуктивного тайминга), отличает данное изобретение от известного уровня техники. Данное изобретение не зависит от существования генов апомиксиса, которые должны должным образом экспрессироваться в различ 23 ных таксонах (геномах). Фактически, данное изобретение основывается на концепции, что такие гены не существуют. Данное изобретение не основывается на существовании аллелей в генах, которые при мутировании будут индуцировать апомиксис. Опять-таки, данное изобретение основывается на концепции, что такие аллели будут, вероятно, экспрессировать вредные плейотропные эффекты при мутировании и не будут производить желательных апомиктичных форм. Данное изобретение не основывается на случайных или предварительно полученных отдаленных гибридах, которые могут или не могут проявлять апомиксис. В противоположность этому, данное изобретение идентифицирует a priori родительские или генные кассеты, которые при гибридизации или объединении дают апомиксис. Основополагающие концепции и применения перечисленных здесь пунктов данного изобретения являются фундаментально отличающимися от всех других способов получения апомиктов,признаваемых ранее или в настоящее время в мировой практике. Другие исследователи предложили получение апомиктичных растений интогрессией генов с молекулярным маркером для апомиксиса из апомиктичных родственников дикого типа в сельскохозяйственные виды. Данные, рассмотренные здесь, предполагают, что такие маркеры будут иметь ограниченное применение вследствие того, что гены, наличие которых они определяют, будут приводить к возникновению апомиксиса только в том случае, когда переносятся также многочисленные другие гены, что может сильно снижать агрономическую ценность такой культуры. Эти программы переноса апомиксиса имеют в качестве целей дальнего прицела идентификацию и патентование универсального "гена апомиксиса" или универсальной "кассеты генов апомиксиса". Как утверждается здесь, ген (гены) из одного генома, которые ответственны за появление апомиксиса в полиплоидных видах, содержащих два генома с различными временными женскими программами развития, будут применимы для придания апомиксиса в других видах или экотипах только в том случае, если вид-реципиент содержит геном, который является должным образом дивергентным относительно донорного генома в отношении кодирования женских программ развития. Кассета генов из одного генома для универсального придания апомиксиса, вероятно, не существует. Данное изобретение относится к способам получения гаметофитных апомиктов (растений,проявляющих апоспорию или диплоспорию) из растений, которые в типичном случае имеют нормальное половое размножение. Данное изобретение относится конкретно к получению гаметофитных апомиктов путем объединения посредством гибридизации и ам 004253 24 фиплоидизации двух или нескольких растений с половым размножением одного и того же вида или близкородственных видов, которые отличаются по времени и/или продолжительности, в которых происходят мегаспорогенез, мегагаметогенез (образование зародышевого мешка),опыление, оплодотворение и эмбриония, относительно (а) условий окружающей среды, в которых эти растения выращиваются (фотопериодическая чувствительность и т.д.), и (b) макроскопических событий развития в растениях, таких как инициация семяпочки, рост и развитие интегумента и длина и ширина пестиков. Данное изобретение относится также к величинам асинхронизма в женских программах развития, необходимым между двумя или несколькими половыми видами, применяемыми для получения апомиктичных амфиплоидов. Данное изобретение относится также к давлениям отбора и программам селекции, используемым для создания желаемой дивергенции в женских программах развития (репродуктивного асинхронизма) среди половых линий,исходно не проявляющих требуемых женских программ развития. Удобно разделить способ данного изобретения на четыре категории: (а) отбор или получение половой зародышевой плазмы, пригодной для применения в получении апомиктичных растений из растений с половым размножением,(b) способы гибридизации, (с) способы амфиплоидизации и (d) процедуры для подтверждения проявления апомиксиса. Отбор и размножение половой зародышевой плазмы для получения апомиктов Признаком данного изобретения является ускоренное моделирование процессов, ответственных за эволюцию апомиксиса из растений с половым размножением в природе. Природный процесс требует десятков тысяч лет, т.е. он может требовать наступления ледников, что заставляет растительные популяции, разделенные тысячами лет (и адаптированные к различным климатам и фотопериодам), становиться вновь объединенными. В данном изобретении продолжительность всего процесса уменьшается с десятков тысяч лет до всего лишь нескольких лет. Предпочтительный способ отбора зародышевой плазмы для получения апомиктичных растений из половых растений включает в себя идентификацию растений одного и того же вида или близкородственных видов, содержащих экотипы, фотопериодически адаптированные к широко отклоняющимся широтам (растений длинного дня, растений короткого дня, растений нейтрального дня и т.д., SalisburyRoss, PlantPhysiology (1992. Многие такие "космолитные" таксоны существуют в семействах Роасеае,Asteraceae и Rosaceae (Linnean; см. примеры,infra). Группы зародышевой плазмы отбирают таким образом, что они представляют крайние 25 границы в (а) широте, в которой получены эти экотипы, (b) реакции цветения на различные фотопериоды и (с) тайминге мегаспорогенеза,мегагаметогенеза и эмбрионии, относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи. Подбор растений требуется как часть предпочтительного способа получения зародышевой плазмы для получения апомиктичных растений из половых растений в том случае,когда среди доступных в настоящее время сортов или линий не имеется подходящих степеней дивергенции в женских программах развития. Предпочтительный способ включает в себя (а) идентификацию нескольких (или более) сортов или экотипов, адаптированных к более высоким широтам, и нескольких (или более) сортов или экотипов того же самого вида или близкородственных видов, адаптированных к более низким широтам, (b) скрещивание сортов в каждой из двух категорий с широтной адаптацией, (с) отбор зародышевой плазмы из F1 на основе подходящих степеней дивергенции в реакции цветения на фотопериодические воздействия, а также тайминге мегаспорогенеза, мегагаметогенеза и эмбрионии и (d) продолженный отбор на каждый из этих признаков с использованием общепринятых программ селекции (например,массовой селекции, поколения одного семени). Эти способы хорошо известны лицам с квалификацией в данной области, например, Poehlman, Breeding Field Crops (Van Nostrand Reinhold, 1987) (включ. здесь в качестве ссылки). Способы гибридизации Способы гибридизации и амфиплоидизации облегчаются, когда выбранные виды являются двудомными или самонесовместимыми,имеют короткую ювенильную фазу и поддаются эффективным процедурам цитогенетического и эмбриологического анализов кончиков корней и семяпочек соответственно. Применение линий мужской стерильности или процедур эмаскуляции необходимо, если эти растения не являются двудомными или самонесовместимыми. Между половыми сортами или линиями образуются гибриды, обнаруживающие подходящие степени дивергенции в фотопериодических реакциях и женских программах развития. Внутривидовые гибриды получают при помощи стандартных способов, описанных в руководствах по селекции растений, например, Poehlman, Breeding Field Crops (1987). Успешное получение межвидовых или межродовых гибридов может требовать обработки гормонами для процедур спасения цветочков (отдельных цветков сложных цветков) и зародышей, как описано в недавних ссылках, включающих в себя отдаленную гибридизацию, например, Z.W. Liu et al.,Hybrids and Backcross Progenies between Wheat(включ. здесь в качестве ссылки). Гибриды подтверждают посредством их промежуточного фенотипа. Способы амфиплоидизации Числа хромосом гибридов удваивают при помощи стандартных способов с колхицином,например, J. Torabinejad et al., Morphology andGenome Analyses of Interspecific Hybrids of Elymus scabrus, 29 Genome 150-55 (1987) (включ. здесь в качестве ссылки). Альтернативно могут быть использованы недавно разработанные способы культуры ткани, например, О. Leblanc etPlant Cell Rep. 97-100 (1996) (включ. здесь в качестве ссылки). Частично амфиплоидные ВIIIгибриды 2n+n часто получают с низкими встречаемостями (0,5-3%) при возвратном скрещивании (бэккроссинге) межвидовых F1, например,Z.W. Liu et al., 89 Theor. Appl. Genet. 599-605(1994), и эта встречаемость может быть гораздо более высокой, если в гибридах существуют тенденции в отношении апомиксиса, как утверждается в О. Leblanc et al., Reproductive BehaviorHered. 108-111 (1996) (включ. здесь в качестве ссылки). Таким образом, предпочтительным способом удвоения хромосом внутривидовых и межвидовых гибридов является использование одного или нескольких способов обработки колхицином (или другим известным химикатомингибитором веретена), перечисленных выше. Также предпочтительный способ удвоения хромосом межвидовых гибридов включает в себя возвратное скрещивание с одним из половых родителей и подсчет хромосом в кончиках корней для определения частичной амфиплоидии(обычно триплоидии). Затем следует возвратное скрещивание с другим родителем с получением полного амфиплоида или с тем же самым родителем с получением частичного амфиплоида(три генома из одного родителя и один геном из другого). Амфиплоидизации может предшествовать гибридизация или за ней может следовать гибридизация. Процедуры для подтверждения проявления апомиксиса Проявление апомиксиса в синтетических амфиплоидах подтверждают анализами мегас 27 порогенеза и развития зародышевого мешка, как описано J.G. CarmanHatch, Aposporous Apomixis in Schizachyrium. Poaceae, Andropogoneae,22 Crop Sci. 1252-55 (1982) (включ. здесь в качестве ссылки), для апоспорового апомиксиса и(1987) (включ. здесь в качестве ссылки), для диплоспорового апомиксиса. Применимо также тестирование потомства, как описано AskerJerling. Некоторые признаки данного изобретения могут быть более легко понятыми со ссылкой на характерные примеры. Должно быть понятно,что нижеследующие примеры являются скорее иллюстративными по характеру, чем ограничительными, и они предназначены скорее для демонстрации основных положений и идей данного изобретения, чем для ограничения изобретения. Ожидается, что специалист с обычной квалификацией в данной области сможет использовать информацию, содержащуюся в примерах и в другом месте в описании, для применения данного изобретения к ситуациям, конкретно здесь не описанным. Пример 1. Отбор и сбор зародышевой плазмы. Двудольные. Признаком данного изобретения является обеспечение процедур для отбора и сбора большинства подходящих линий в виде или группе близкородственных видов для цели получения апомиктичных растений. Авторы считают, что эти процедуры имитируют и значительно ускоряют природные процессы, которые инициируют эволюцию апомиктичных растений из половых растений, т.е. тех природных процессов,которые обусловливают появление вторичных контактов среди таксонов, адаптированных к значительно дивергентным климатам и фотопериодам. В этом примере иллюстрируется предпочтительная процедура для применения с растениями из подкласса Dicotyledonae (Двудольные). В примере 2 иллюстрируется предпочтительная процедура для применения с растениями из подкласса Monocotyledonae (однодольные). Пример двудольного растения включает в себя половые виды из рода Antennaria (х=14). Ожидается, что специалист с обычной квалификацией в данной области мог бы успешно применять эти процедуры ко многим видам, в том числе различным двудольным сельскохозяйственным культурам, таким как земляника,Raphanobrassica, картофель, вишня, яблоня и сахарная свекла. Предпочтительная в настоящее время процедура отбора подходящих линий конкретного вида или близкородственной группы видов начинается с (а) идентификации географических распределений из литературы и/или из полевых исследований и (b) сбор всей информации, касающейся биологии цветения (фотопериодической чувствительности, эмбриологии и т.д.) и 28 любых специфических адаптаций различных экотипов, в частности экотипов на широтных границах. Например, двудольный род Antennaria содержит 33 половых вида (большей частью диплоидов с некоторой частью тетраплоидов) и пять больших высокополиморфных полиплоидных агамных (апомиктичных) комплексов. Они являются двудомными, травянистыми, многолетними и обычно дающими столоны. Апомиксис в Antennaria встречается природно в одном из шести кладов, Catepes, который содержит половые диплоиды (2 х) и половые и апомиктичные полиплоиды в пределах от 4 х до 12 х. Все члены этой группы являются дающими столоны и обладающими половым диморфизмом(включ. здесь в качестве ссылки. Интенсивные экологические, морфологические и генетические исследования указывают на то, что пять полиплоидных агамных комплексов Catepes, A. alpina (L.) Gaertn., A. howellii E.L. Greene, A. parlinii Fern., A. parvifolia Nutt. и A. rosea развивались из этих половых видов. Например, центром разнообразия для агамного комплекса А. rosea являются горы Rocky Mountains запада Северной Америки (около границ оледенения) и его ареал (область распространения) охватывает зону от Нью-Мексико и южной Калифорнии, на север до Аляски и СевероЗападных Территорий и на восток через Альберту, Saskatchewan, северные Великие Озера и с дизъюнктивными популяциями в Атлантической Канаде. Половые виды, которые, как считают, участвовали в первоначальной эволюции А. rosea и ее последующей полиморфной экспансии, включают в себя A. aromatica Evert, A.Rydb. (Bayer, 132 Opera Botanica 53-65 (1996. Половые родственники апомиктичной А.rosea удовлетворяют географическим и репродуктивным критериям, перечисленным здесь,для получения апомиктичных растений из половых растений. Они имеют очень широкое распределение по широтам, и были отмечены различия во времени цветения, например, некоторые апомиктичные формы зацветают на три недели позже, чем ближайшие половые формы(G.L. Stebbins, 94 Bot. Gaz. 322-45 (1932. Наконец, виды Antennaria легко растут при культивировании, легко гибридизуются при межвидовой гибридизации (вследствие отсутствия внутренних репродуктивных изолирующих механизмов) и могут давать два поколения семян в год при яровизации. 29 Отдельные представители клонов Antennaria собираются из мест (фиг. 2 А), которые обеспечивают материалы растений, репрезентативные для границ и средних точек в широтном,экологическом и морфологическом разнообразии. Сбор проводят во время сезона цветения(июнь, для более низких широт; июль, для более высоких широт), когда виды могут быть проверены и могут быть идентифицированы как тычинконосные, так и пестичные растения, необходимые для скрещивания. Приготовление и совершение экспедиций для сбора включают в себя изучение контрольных образцов гербария и получение соответствующих разрешений на сбор. Корни клонов чисто промывают и упаковывают во влажный сфагновый мох. Перевозки растений осуществляются курьером каждые несколько дней во время экспедиций для сбора для гарантии выживания. Черенки сажают в вегетационные сосуды в стандартную смесь для вегетационных сосудов и орошают аэрозольно во время посадки. Должно быть понятно, что,как ожидается, процедуры сбора и посадки могут быть несколько изменены для каждого вида двудольных растений. Пример 2. Отбор и сбор зародышевой плазмы. Однодольные. В этом примере описана иллюстративная процедура для отбора и сбора зародышевой плазмы из растений подкласса Monocotyledonae(Однодольные). Этот пример с однодольными растениями включает в себя половые виды из рода Tripsacum (x=18). Ожидается, что специалист с обычной квалификацией в данной области сможет успешно применять эти процедуры ко многим видам, в том числе различным однодольным сельскохозяйственным культурам, таким как сорго, пшеница, ячмень, рис и кукуруза. Этот пример включает в себя род однодольных растений Tripsacum, который является эндемическим для Нового Света (Американского континента) и был обнаружен от 42 N (северной) до 24 S (южной) широты (de Wet et al.,Systematics Tripsacum dactyloides (Gramineae),69 Amer. J. Bot. 1251-57 (1982) (включ. здесь в качестве ссылки) и от 0 до 2600 м выше уровня моря (Berthaud et al., Tripsacum: Diversity and(CIMMYT, 1995) (включ. здесь в качестве ссылки. Они являются однодомными многолетними растениями, и мужские и женские цветки отделены друг от друга вдоль соцветия. Как это является типичным для многих агамных комплексов, изменчивость в отношении ключевых признаков перекрывается среди 16 видов, что затрудняет классификацию некоторых индивидуумов. Агамный комплекс Т. dactyloides является наиболее разнообразным в этом роде. Его диапазон включает в себя диапазон всего рода,и в нем обнаруживаются как половые диплоиды, так и апомиктичные полиплоиды (de Wet etAmer, J. Bot. 57-63 (1995) (включ. здесь в качестве ссылки. Это отличается от Antennaria, у которой половые аутотетраплоиды встречаются в природе. Недавно, половые амфиплоиды Tripsacum были получены удвоением при помощи колхицина диплоидов, адаптированных к умеренным климатам Северной Америки (SalonBreed 226-30 (1995) (включ. здесь в качестве ссылки. Половые диплоиды Tripsacum (и искусственные половые амфиплоиды) удовлетворяют критериям, перечисленным здесь, для получения апомиктичных растений из половых растений. Они имеют широкое географическое распределение, причем половые экотипы распределены повсюду (фиг. 2 В). Эти экотипы легко растут при культивировании и легко гибридизуются. Их семяпочки легко исследуются при помощи интерференционной контрастной и флуоресцентной микроскопии и существует экотипическая изменчивость в женских программах развития (фиг. 3). Наконец, тропические экотипы остаются зелеными круглый год и цветут поздней осенью или ранней зимой в условиях короткого дня (10-12-часовые дни). В противоположность этому, умеренные экотипы требуют яровизации с последующими длинными днями (14-16 ч). Тропические и умеренные экотипы не будут зацветать вновь до тех пор,пока не будут повторяться специфические стимулы индукции. Отдельные представители клонов Tripsacum собираются из мест, которые обеспечивают материалы растений, репрезентативные для крайних и средних точек в широтном, экологическом и морфологическом разнообразии,например, фиг. 2 В. Сборы проводят во время сезона цветения (июнь и июль для более высоких широт; сентябрь и октябрь для более низких широт), когда виды могут быть проверены, или из питомников выращиваемых растений в Со 31 единенных Штатах и в Мексике (CIMMYT). Процедуры приготовления и проведения сбора зародышевой плазмы Tripsacum являются такими же, какие описаны для Antennaria (пример 1). Должно быть понятно, что ожидается, что процедуры сбора и посадки несколько меняются для каждого однодольного вида. Пример 3. Количественное определение действий различных фотопериодов на цветение. Признаком данного изобретения является обеспечение процедур для количественного определения действий различных фотопериодов на развитие цветков в половых линиях, выбранных как наиболее подходящие для получения апомиктичных растений (примеры 1 и 2). Должно быть понятно, что многие процедуры для количественной оценки таких эффектов были опубликованы в недавней литературе, и специалист с квалификацией в данной области может обнаружить, что для определенных видов лучшими являются другие, чем описанные здесь,процедуры. Предпочтительный в настоящее время способ количественного определения фототермических реакций видов Antennaria, которые являются естественными для умеренных климатов (промежуточные широты) - альпийских климатов (высокие широты), был модифицирован из классических исследований на Oxyria(1961) (включ. здесь в качестве ссылки. Выбирают ряд экотипов (12 клонов каждого) из экотипов, идентифицированных как наиболее пригодные для получения апомиктичных растений(пример 1), т.е. они представляют широтные крайние и средние точки. При шести неделях после зацветания четыре клона каждого экотипа помещают в ростовую камеру для яровизации,установленную на 4 С (постоянно) и 6-часовой фотопериод (слабый свет). Спустя четыре недели в камеру для яровизации добавляют четыре дополнительных клона и это сопровождается третьей установкой при восьми неделях. Все клоны удаляют из камеры для яровизации при 12 неделях, что обеспечивает три группы экспозиции с различным временем яровизации (4, 8 и 12 недель). Четыре клона каждого экотипа каждой группы экспозиции случайным образом (рандомизированно) относят к двум индуцирующим цветение фотопериодам(12 и 16 ч), каждый из которых устанавливают на температурный режим 22/17 С день/ночь. Временные интервалы от конца яровизации до образования почек, образования археспор, мегаспорогенеза, мегагаметогенеза и цветения(зависимые переменные) определяют для всех клонов. Каждую зависимую переменную подвергают дисперсионному анализу и анализируют в виде факторного эксперимента (3 х 2 хчисло экотипов) с повторением (повторяемого с двой 004253(1973) (включ. здесь в качестве ссылки используют для экотипов групп, проявляющих одинаковые признаки женского развития (с использованием фенологических, цитологических и фототермических данных), и эти результаты используют для прогнозирования либо асинхронного (апомиксиса), либо синхронного(нормального) женского развития (табл. 1) при получении искусственных амфиплоидов между репродуктивно дивергентными экотипами или репродуктивно одинаковыми экотипами, соответственно. Пример 4. Количественные действия различных фотопериодов на цветение. Предпочтительный в настоящее время способ количественного определения фототермических ответных реакций видов Tripsacum,которые являются естественными для тропических климатов (низкие широты) - умеренных климатов (промежуточные широты), отличается от способа, применяемого для Antennaria (пример 3). Тропические экотипы часто остаются зелеными круглый год и цветут поздней осенью или ранней зимой в условиях короткого дня (1012-часовые дни). Умеренные экотипы часто требуют яровизации с последующими длинными днями (14-16 ч). Тропические и умеренные экотипы не будут зацветать снова до тех пор,пока не будут повторены специфические стимулы индукции. Предпочтительный в настоящее время способ использует преимущество этих различий. Выбирают ряд экотипов (16 клонов каждого) для представления широтных крайних точек, средних точек и других значимых форм дивергенции в женском развитии. Цветение индуцируют в каждом экотипе, после чего неиндуктивные условия (13 ч фотопериод, температуры 30/20 С день/ночь) поддерживают в течение минимально 6 недель после прекращения цветения. Затем четыре клона каждого экотипа помещают в ростовую камеру для яровизации,установленную на 6 С (постоянно) и 13-часовой фотопериод (слабый свет). Спустя 4 недели в каждую камеру добавляют четыре дополнительных клона каждого экотипа. Это сопровождается третьей установкой при восьми неделях. Клоны в камере для яровизации удаляют при 12 неделях, что обеспечивает четыре группы экспозиций с различным временем яровизации (0,4, 8 и 12 недель). После яровизации четыре клона из каждого экотипа каждой группы экспозиции случайным образом (рандомизированно) относят к двум индуцирующим цветение комбинациям воздействия (два клона в каждой), определяемым двумя фотопериодами (10 и 16 ч), каждый из которых устанавливают на температурный режим 30/25 С день/ночь. Временные интервалы от конца яровизации до образования цветоч 33 ных почек, стрелкования, образования археспор,мегаспорогенеза, мегагаметогенеза и цветения(зависимые переменные) определяют для всех клонов. Каждую зависимую переменную подвергают дисперсионному анализу и анализируют в виде факторного эксперимента (4 х 2 хчисло экотипов) с повторением (повторяемого с двойным набором экотипов). Кластерный анализ используют для экотипов групп, проявляющих одинаковые фенологические, цитологические и фототермические характеристики, и эти результаты используют, как в примере с Antennaria,для прогнозирования либо апомиксисподобного, либо нормального развития в искусственно полученных межэкотипных амфиплоидах (табл. 1). Пример 5. Количественное определение дивергенции в женских программах развития. Признаком данного изобретения является обеспечение процедур для количественного определения дивергенции среди экотипов в женских программах развития. Предпочтительный в настоящее время способ, который используют как с двудольными (например, Antennaria), так и с однодольными (например, Tripsacum) растениями, представляет собой измерение временных интервалов между образованием цветочных почек, образованием археспор, мегаспорогенезом, мегагаметогенезом, цветением, оплодотворением и ранним развитием зародыша (стадией 1-16 клеток) с использованием сочетания неинвазивных измерений и деструктивного взятия проб. Эту информацию получают после того как экотипы, выбранные в примерах 1 и 2, т.е. те,которые представляют широтные и другие экологические крайние условия, выращивались в однородных условиях. Данные, собранные в примерах 3-5, получены одновременно с использованием одних и тех же наборов растений. Проводят цитологические анализы женской мейотической профазы, стадий диады, тетрады и дегенерации мегаспор и стадий 1-, 2-, 4 и 8-ядерного зародышевого мешка и получают следующие данные для каждой анализируемой семяпочки: мейотическую стадию или стадию развития зародышевого мешка, длину и ширину пестика, внутреннюю и наружную длины интегумента и длину и ширину мейоцита или зародышевого мешка. Пестики для цитологического анализа убивают, фиксируют, осветляют, наблюдают и измеряют, как описано в C.F. CraneJ.G. Carman (74 Amer. J. Bot. 477-96 (1987,J.G. Carman et al., Comparative Histology of Cell 34 Данные по стадиям развития представлены в зависимости от (а) длины и ширины пестиков и интегументов (необработанные данные) и (b) длины и ширины этих структур, представленных в виде процентов от их длины и ширины в зрелом состоянии (измеренные при выступании рылец). Сходство экотипов в отношении женских программ развития тестируют дисперсионным анализом, и получают диаграммы, построенные по фиг. 3 и 4 и табл. 2, которые используют в кластерных анализах примеров 3 и 4 для прогнозирования апомиксисподобного или нормального развития в искусственно полученных межэкотипных амфиплоидах (табл. 1). Табл. 2 показывает взаимосвязь между длиной пестика и стадией развития пестиков полового (диплоидного) и диплоспорового (полиплоидного) Tripsacum, определенную при помощи анализов осветленных семяпочек с использованием интерференционной контрастной микроскопии Homarski. Таблица 2 Стадия Половые 4-яд. ЗМ 1 2-яд. ЗМ 3 7 Деген. тетрада 3 9 18 10 6 4 Тетрада 19 17 7 3 1 Диада 6 13 4 ММС 6 3 Диплосоровые 8-яд. ЗМ 1 4 3 2 4-яд. ЗМ 7 18 14 7 5 2-яд. ЗМ 16 21 11 3 Метафаза 7 Большие ММС 29 21 5 ММС 17 Пестики объединяли по видам и уровням плоидности (см. табл. 1).ЗМ: Зародышевый мешок; Деген. тетрада: тетрада,в которой три мегаспоры в микропилярной области были дегенирующимися; Метафаза: ММС в метафазе апомейоза Пример 6. Получение более высокой дивергенции в женских программах развития. Должно быть понятно, что достаточная дивергенция в (а) ответных реакциях цветения на различные фотопериоды и (b) женских программах развития не будут проявляться среди ныне живущих экотипов многих космополитных видов, даже хотя достаточная генетическая вариабельность для установления такой дивергенции путем скрещивания может существовать в их первичных генофондах, т.е. в каждом космополитном виде как целом. Обеспечение основных принципов селекции для увеличения такой дивергенции является признаком данного изобретения. Как отмечалось D. Wilson, Breeding for Morphological and Physiological Traits, inK.J. Frey (ed.). Plant Breeding II (Iowa State University Press, 1981) (включ. здесь в качестве ссылки), многие морфологические и физиологи 35 ческие признаки, в том числе ответная реакция цветения на длину дня, количественно наследуются, что означает, что они обусловлены многими генами. Таким образом, может ожидаться большой прогресс в направлении увеличения длины дня, при которой растения отвечают цветением, при интеркроссе (скрещивании неродственных особей) линий, уже обнаруживших некоторые тенденции в отношении этого признака, и отбора среди этого потомства тех линий, которые обнаруживают большие тенденции. Большой прогресс может ожидаться при повторении этого процесса на протяжении нескольких генераций. Подобным образом, значительные уменьшения в длине дня, при которой растения отвечают цветением, могут ожидаться при интеркроссе линий, уже обнаруживших эту тенденцию, и выполнения подобного режима повторяемых отбора и размножения. Признаки,для которых в настоящее время предпочтительно, чтобы дивергенция была максимизирована такими схемами селекции, включают в себя (а) ответные реакции цветения на различные фотопериоды, т.е. получение экотипов длинного и короткого дня, и (b) ускоренные и замедленные инициирования образования археспор, мейоза,развития зародышевого мешка и т.д., относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи. Должно быть понятно, что достаточная дивергенция в развитии цветков обычно не будет проявляться среди ныне живущих экотипов некосмополитных видов, даже хотя в их вторичных и третичных генофондах, т.е. в одном и том же роде, трибе или семействе может существовать достаточная генетическая вариабельность для установления такой дивергенции посредством селекции. Предполагается, что отдаленная гибридизация и даже генная инженерия могут быть использованы в будущем для включения в виды-мишени генов (а) подходящих ответных реакций цветения и (b) подходящей дивергенции в женских программах развития. Пример 7. Получение апомиктичных растений из половых линий, дивергентных в развитии цветков. Способы в примерах 1-6 используют в качестве основных принципов для получения трех или более линий одного и того же вида (или близкородственной группы видов), явно адаптированных к длинным дням (14-20 ч) и обычно раннему развитию археспор/раннему мейозу/раннему развитию гаметофитов относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи (нуцеллуса, интегумента, перикарпа и.т.д.). Те же самые способы используют в качестве основных принципов для получения трех или более линий одного и того же вида (или группы видов), явно адаптированных к коротким дням (10-12 ч) и обычно позднему развитию археспор/позднему мейозу/позднему развитию гаметофитов относительно развития нега 004253 36 метофитных тканей семяпочки и завязи. Несколько линий каждой категории (растений длинного дня и растений короткого дня и т.д.) отбирают таким образом, что они образуют непрерывность в отношении длины дня, при которой индуцируются реакции цветения, например,в некоторой степени длинной, длинной и очень длинной и в некоторой степени короткой, короткой и очень короткой. Эти линии отбирают таким образом, что инициация образования зародышевого мешка (стадия дегенерации мегаспор) в одном наборе линий (обычно адаптированных к длинному дню линий) имеет место приблизительно в то же самое время, когда в другом наборе линий имеет место женская мейотическая профаза - метафаза, относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи. Затем получают амфиплоиды при помощи стандартных процедур, описанных выше (индукции колхицином или повторяемого получения ВIII-гибридов) или других подходящих процедур. Для получения гибридов среди видовTripsacum используют стандартные процедуры гибридизации. Для Antennaria, пестичные растения выделяют помещением мешочков для опыления (изготовленных из лабораторных тканей, например, KIMWIPES) на всем головчатом соцветии. Опыление выполняют трением воспринимающих пестичных соцветий вместе с тычинконосными головками при цветении. Неопыленные контрольные головчатые соцветия используют для подтверждения отсутствия апомиксиса в каждом родительском клоне. Это особенно важно в случае тетраплоидных клонов, в которых имеет место либо амфимиктичное, либо апомиктичное размножение. Мешочки для опыления удерживают плоды до их созревания и не требуется никакого спасения зародышей. По меньшей мере три из девяти возможных комбинаций родителей (один из каждой группы адаптации) первоначально превращают в амфиплоиды: в некоторой степени ранняя линия с в некоторой степени поздней линией, ранняя линия с поздней линией и очень ранняя линия с очень поздней линией. Их проверяют на проявление апомиксиса, как описано выше. Если апомиксис не проявляется, получают дополнительные амфиплоиды из девяти возможностей. Должно быть понятно, что генетическое окружение, в котором получают эти линии, может влиять на проявление апомиксиса. Таким образом, время от времени могут быть необходимыми отбор или получение дополнительных линий, имеющих отличающиеся генетические окружения. Пример 8. Получение апомиктичных однодольных и двудольных растений. Способы, описанные в примерах 1-7, используют для получения апомиктичных расте 37 ний из половых двудольных или половых однодольных растений. Высокоэффективное получение апомиктичных растений из половых растений многих родов покрытосемянных растений достигается с использованием описанных здесь способов. Апомиксис время от времени наблюдался в полученных человеком гибридах и амфиплоидах в применением как однодольных, так и двудольных растений (Linnean; AskerJerling). Причины, предлагаемые для этих нечастых появлений,являются умозрительными и не могут образовать концепцию асинхронизма дупликатных генов. Кроме того, они не подтверждены филогенетическими, генетическими, физиологическими или относящимися к развитию исследованиями. Общее объяснение, даваемое для этих сообщений, заключается в том, что специфические ген или гены апомиксиса присутствуют в родителях, но подавляются диплоидией или неподходящим генетическим окружением(AskerJerling). Это является обоснованным для примеров с участием агамных комплексов. Например, G.L. Stebbins, Cytology of Antennaria.I. Normal Species, 94 Bot. Gaz. 134-51 (1932) документировал образование апоспорового зародышевого мешка в гибриде между половой Antennaria neglecta и половой Antennaria plantaginifolia. Подобным образом, Nordberg, Embryological Studies in the Sanguisorba minor Complex (Rosaceae), 120 Botaniska Notiser 109-19 (1967)(включ. здесь в качестве ссылки) получил все комбинации гибридов между двумя половыми тетраплоидными и одним половым октаплоидным Sanguisorba spp., и все из полученных тетраплоидных и гексаплоидных F1 образовывали апоспоровые зародышевые мешки, в которых нередуцированные яйцеклетки образовали зародыши либо партеногенетически, либо после оплодотворения. Кроме того, А. JankunМ. Kovanda, Apomixis at the Diploid Level in SorbusPresila, Praha, 193-213 (1988) (включ. здесь в качестве ссылки) документировали полностью функциональную апоспорию и диплоспорию с высокой встречаемостью как в диплоидном, так и в тетраплоидном Sorbus eximia, который является географически ограниченным образующим гибриды видом, полученным из Sorbus aria иSorbus torminalis, оба из которых являются половыми диплоидами. Эти три примера включают в себя агамные комплексы, в которых ген(гены) апомиксиса могли бы оставаться неэкспрессируемыми в половых диплоидных предках. В противоположность этому, существуют другие примеры, которые включают в себя таксоны, не относящиеся к агамным комплексам. Апомиксис с низкой встречаемостью (партеногенез из нередуцированных яйцеклеток) был сообщен в трех триспецифических гибридах в Triticeae (A. Mujeeb-Kazi, Apomictic Progeny Derived from Intergeneric Hordeum-TriticumGenet. 681-90 (1988) (включ. здесь в качестве ссылки), и ни один не включал в себя Elymusrectisetus, единственного апомикта в Triticeae,или даже другого Elymus sp. Гораздо более высокую встречаемость апомиксиса наблюдали в гибридах между половыми амфиплоидами Raphanus sativus и Brassicaoleraceae. От 36 до 70% семяпочек в шести из 10 полученных гибридов содержали от 1,6 до 2,9 апоспоровых зародышевых мешков (S. EllerstromL. Zagorcheva, Sterility and ApomicticRaphanobrassica был документирован (S. Ellerstrom, Apomictic Progeny from Raphanobrassica,99 Hereditas 315 (1983) (включ. здесь в качестве ссылки). Апоспория не проявляется где-нибудь еще в родительских видах, родах, семействе или во всем Brassicales (Linnean), что твердо предполагает, что апоспория не всплывала в этом случае на поверхность как результат постепенного накопления супрессированных в отношении развития генов апомиксиса. С этой целью S.(1977) утверждают: "Таким образом, по нашему мнению, в значительной мере более справедливо сделать вывод, что образование апоспоровых зародышевых мешков в Raphanobrassica обусловлено физиологическими нарушениями в результате дефектного объединения между двумя родительскими геномами в гибриде, чем допустить присутствие специфических генов,управляющих образованием таких зародышевых мешков".Sven Ellerstrom умер вскоре после проведения этого исследования, и дальнейшие исследования не проводились. Ни S. EllerstromL.Hereditas 315 (1983) (включ. здесь в качестве ссылки) не обсуждали характер или причину межгеномных физиологических нарушений,ответственных за апоспорию в Raphanobrassica,в большем объеме, чем объяснение отдаленной гибридизации, предоставленное Эрнстом. Они также не установили, каким образом такие нарушения могли бы объяснить факт относительно простой менделирующей наследственности(наследственности по Менделю) во многих апомиктах и тот факт, что некоторые апомикты, повидимому, возникли из аутополиплоидии. Эти недостатки получили разрешение в исследовании филогении и геномного состава репродук 39 тивных аномалий в покрытосемянных растениях(Linnean), в котором была обнаружена асинхронная экспрессия дупликатных генов. Эта концепция объясняет по существу все основные противоречия в литературе по апомиксису и подтверждается многочисленными филогенетическими, генетическими, геномными и физиологическими исследованиями (Linnean; M.D.et al., Crop Sci. 37, 717-23 (1997. Должно быть понятно, что данное изобретение может быть осуществлено в других специфических формах без отхода от его идеи или основных характеристик, которые заключаются в открытии факта, что апомиксис обусловлен асинхронной экспрессией дупликатных генов для женских путей развития. Описанные стадии и материалы должны рассматриваться во всех отношениях только как иллюстративные, а не ограничительные, и объем данного изобретения указан вернее прилагаемой формулой изобретения, чем предшествующим описанием. Все изменения, которые появляются в пределах сущности и диапазона равноценности этой формулы изобретения, должны быть включены в его объем. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения апомиктичных растений из растений, в норме размножающихся половым путем, предусматривающий стадии(а) получения по меньшей мере двух наборов трансдифференцированных линий из определенных видов растений или группы родственных видов растений, которые различаются реакциями цветения на различные фотопериоды и временем начала и продолжительностью стадий женского развития относительно развития негаметофитной ткани семяпочки и завязи; и(б) гибридизации указанных наборов трансдифференцированных линий и отбора гибридных линий, которые содержат генетический материал каждого указанного набора трансдифференцированных линий, так что возникает асинхронное развитие цветков и, следовательно,апомиксис. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие в реакции цветения имеет место у растения группы, состоящей из растений короткого дня, растений длинного дня, растений двойной длины дня, растений промежуточного дня, и амбифотопериодических растений. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие в реакции цветения имеет место по меньшей мере у одного растения группы, состоящей из растений короткого дня, растений длинного дня, растений двойной длины дня,растений промежуточного дня, амбифотопериодических растений и нейтральных в отношении длины дня растений. 40 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие в реакциях цветения на различные фотопериоды получают селекцией растений. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие во времени начала и продолжительности стадий женского развития имеет место у растения, выбранного из группы, состоящей из растений с образованием археспор, мегаспорогенезом, мегагаметогенезом и ранней эмбрионией. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие во времени начала и продолжительности стадий женского развития имеет место по меньшей мере у одного растения, выбранного из группы, состоящей из растений с образованием археспор, мегаспорогенезом, мегагаметогенезом и ранней эмбрионией. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что различие во времени начала и продолжительности стадий женского развития получают селекцией растений. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что негаметофитные ткани семяпочки и завязи представляют собой по меньшей мере одну ткань, выбранную из группы, состоящей из нуцеллуса, интегумента, перикарпия, гипантия и оболочки пестика. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что генетический материал содержит геномы из каждого набора трансдифференцированных линий, которые обеспечивают подходящие степени асинхронизма, измеряемые проявлением апомиксиса. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что генетический материал содержит хромосомы из каждого набора трансдифференцированных линий, которые обеспечивают подходящие степени асинхронизма, измеряемые проявлением апомиксиса. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что генетический материал содержит гены из каждого набора трансдифференцированных линий,которые обеспечивают подходящие степени асинхронизма, измеряемые проявлением апомиксиса. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные отобранные гибридные линии проявляют репродуктивную аномалию, выбранную из группы, состоящей из апоспории, диплоспории и полиэмбрионии. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные отобранные гибридные линии являются генетически полиплоидными. 14. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные отобранные гибридные линии являются генетически триплоидными. 15. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные отобранные гибридные линии являются генетически анэуплоидными. 16. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные отобранные гибридные линии являются генетически диплоидными. 41 17. Способ получения апомиктичных растений из растений, в норме размножающихся половым путем, предусматривающий стадии(а) идентификации природно-встречающейся дивергенции в реакциях цветения на различные фотопериоды у определенных видов растений или в группе родственных видов растений;(б) получения двух наборов линий указанных видов растений или группы родственных видов растений, которые различаются по реакциям цветения на различные фотопериоды;(в) идентификации в указанных наборах линий и между указанными наборами дивергенции во времени начала и продолжительности стадий женского развития относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи;(г) получения двух наборов трансдифференцированных линий указанных видов растений или группы родственных видов, которые различаются по реакциям цветения на различные фотопериоды и по времени начала и продолжительности стадий женского развития относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи, и(д) получения гибридных линий, которые содержат генетический материал каждого указанного набора трансдифференцированных линий, так что возникает асинхронное развитие цветков и, следовательно, апомиксис. 18. Способ получения апоспоровых, диплоспоровых или полиэмбриональных растений из однодольных или двудольных растений, в норме размножающихся половым путем, предусматривающий стадии(а) идентификации природно-встречающейся дивергенции в реакциях цветения на различные фотопериоды у определенных видов однодольных или двудольных растений или в группе родственных видов однодольных или двудольных растений;(б) на основании дивергенции, определенной в (а), получения двух наборов линий указанных видов однодольных или двудольных растений или группы родственных видов однодольных или двудольных растений, которые различаются по реакциям цветения на различные фотопериоды;(в) идентификации в указанных двух наборах линий, полученных в (б), или между указанными наборами дивергенции во времени начала и продолжительности стадий женского развития относительно развития негаметофитных тканей семяпочки и завязи, которая может заключаться в образовании археспор, мегаспорогенезе, мега 004253 42 гаметогенезе, а негаметофитные ткани семяпочки и завязи представляют собой по крайней мере одну ткань, выбранную из группы, состоящей из нуцеллуса, интегумента, перикарпия, гипантия и оболочки пестика;(г) на основании дивергенции, определенной в (в), получения двух наборов трансдифференцированных линий указанных видов однодольных или двудольных растений или группы родственных видов однодольных или двудольных растений, которые различаются(1) реакциями цветения на разные фотопериоды, таким образом, что дивергенция имеет место у одного растения или более чем у одного растения, выбранного из группы, состоящей из растений короткого дня, растений длинного дня,растений двойной длины дня, растений промежуточного дня, амбифотопериодических растений и нейтральных в отношении длины дня растений, и(2) временем начала и продолжительностью стадий женского развития относительно развития тканей семяпочки и завязи, так что дивергенция имеет место у одного растения или охватывает более одного растения с такими стадиями женского развития; и(д) гибридизации двух наборов трансдифференцированных линий, полученных в (г), так что получаются полиплоидные, триплоидные,диплоидные или анэуплоидные линии, содержащие геномы, хромосомы или гены из каждого указанного набора трансдифференцированных линий, в результате чего проявляется апомиксис. 19. Способ получения апомиктичных растений из двух или более растений одного и того же вида или родственных видов, в норме размножающихся половым путем, предусматривающий стадии(а) получения двух линий, женские репродуктивные фенотипы которых различаются таким образом, что в одинаковых условиях окружающей среды имеет место асинхронизм в женских программах развития между этими двумя линиями;(б) получения амфиплоидов путем обеспечения удвоения хромосом половых линий, различающихся в женских программах развития,если вышеупомянутые линии не являются уже полиплоидными; и(в) гибридизации этих двух половых линий для индукции апомиксиса. 20. Способ по п.19, отличающийся тем, что стадия (в) предшествует стадии (б).
МПК / Метки
Метки: получения, способ, растений, варианты, апомиктичных
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/23-4253-sposob-polucheniya-apomiktichnyh-rastenijj-varianty.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения апомиктичных растений (варианты)</a>
Способ получения металла или металлического соединения (варианты), способ получения тантала, ниобия и подобных веществ (варианты) и регулируемый ингредиентом сырьевой материал, применяемый в данном способе (варианты)
Номер патента: 4123
Опубликовано: 25.12.2003
Авторы: Ватанабе Хироюки, Сохама Йосио, Исака Хиромити
МПК: C22B 60/02, C22B 3/00, C22B 34/24...
Метки: тантала, применяемый, веществ, металла, сырьевой, соединения, металлического, способ, подобных, регулируемый, ингредиентом, ниобия, материал, варианты, способе, данном, получения
Формула / Реферат:
1. Способ получения металла или металлического соединения из сырьевого материала, получаемого путем смешивания руды или концентрата, содержащего радиоактивное вещество, путем обработки его фтористо-водородной или смешанной кислотой, содержащей в качестве основного компонента фтористо-водородную кислоту и разделение получаемой смеси на экстракт, в который элюируют металлический компонент и экстракционный остаток, отличающийся тем, что в сырьевой...
Способ получения растения, устойчивого к нескольким гербицидам, растение, полученное указанным способом, и способ обработки растений гербицидами
Номер патента: 3140
Опубликовано: 27.02.2003
Авторы: Дероз Ришар, Пелиссье Бернар, Пэллетт Кен, Сэллан Ален
МПК: A01H 5/00, C12N 15/82
Метки: нескольким, получения, указанным, устойчивого, полученное, способом, гербицидами, обработки, растение, гербицидам, способ, растений, растения
Формула / Реферат:
1. Способ получения растения с множественной устойчивостью к гербицидам, отличающийся тем, что на первой стадии вводят в несколько клеток различных растений, соответственно, один из генов, содержащих элементы регуляции, необходимые для его транскрипции в растениях, и последовательность, которая кодирует фермент, сообщающий растениям устойчивость к гербициду, и скрещивают растения с получением растения с множественной устойчивостью к гербицидам....
Способ снижения фитотаксичности дикамбы для культурных растений, способ селективного подавления роста нежелательных растений и гербицидные составы для их осуществления
Номер патента: 303
Опубликовано: 29.04.1999
Авторы: Боузмен Люк Л., Холлет Рейнольд
МПК: A01N 25/32
Метки: культурных, способ, составы, роста, селективного, осуществления, растений, дикамбы, гербицидные, фитотаксичности, подавления, нежелательных, снижения
Формула / Реферат:
1. Способ снижения фитотоксичности дикамбы для культурных растений, включающий обработку культуры или засеянного ею участка производным хинолинилоксиалканойной кислоты в количестве, эффективно снижающем фитотоксичность, совместно с гербицидно эффективным количеством дикамбы формулы I или ее солей. 2. Способ селективного подавления роста нежелательных растений в посевах однодольных культур, включающий внесение в участки произрастания...
Химерный ген, обеспечивающий экспрессию в растениях циклина d-типа, и способ получения растений с измененными ростовыми свойствами при использовании указанного гена
Номер патента: 3425
Опубликовано: 24.04.2003
Автор: Мюррэй Джеймс Августус Генри
МПК: A01H 5/00, C12N 15/82
Метки: гена, указанного, циклина, использовании, способ, ген, растениях, свойствами, измененными, ростовыми, получения, обеспечивающий, растений, d-типа, химерный, экспрессию
Формула / Реферат:
1. Химерный ген, содержащий следующие оперативно связанные фрагменты ДНК: a) экспрессируемый растением промоторный участок; b) транскрибируемый участок ДНК, содержащий нуклеотидную последовательность, кодирующую растительный белок, контролирующий клеточное деление, а именно растительный циклин D-типа, способный связывать или фосфорилировать ретинобластомаподобный белок в клетках растения, выбранную из нуклеотидной последовательности EMBL...
Пептид , выделенный из гемолимфы скорпиона androctonus australis, антибактериальная композиция, противогрибковая композиция, способ защиты растений и способ получения пептида.
Номер патента: 843
Опубликовано: 24.04.2000
Авторы: Сабатье Лоранс, Бюле Филипп, Хоффманн Жюль, Этрю Шарль
МПК: C07K 14/435, A01N 63/02, A61K 38/17...
Метки: получения, пептида, пептид, антибактериальная, противогрибковая, растений, способ, защиты, australis, androctonus, выделенный, гемолимфы, композиция, скорпиона
Формула / Реферат:
1. Пептид, выделенный из гемолимфы скорпиона Androctonus australis, имеющий следующую структуру 2. Антибактериальная композиция, отличающаяся тем, что в качестве действующего начала она содержит пептид по п.1 формулы. 3. Композиция по п.2, используемая для защиты растений от патогенных бактерий. 4. Композиция по п.2, используемая для терапевтического лечения человека или животного. 5. Противогрибковая композиция, отличающаяся тем, что в...
Предыдущий патент: Способ получения гидроксиметилтиобутановой кислоты
Следующий патент: Ингибиторы металлопротеаз, способ их получения и содержащие их фармацевтические композиции
Случайный патент: Регенерация текучих сред для обработки, содержащих кислый газ