СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР Российский патент 2001 года по МПК A01H1/04 A01G1/00 A01G7/00 

Описание патента на изобретение RU2161882C1

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к области садоводства, и может быть использовано научно-исследовательскими учреждениями, ведущими селекцию сортов плодовых культур.

Существуют некоторые способы оценки засухоустойчивости плодовых, например, по электрическому сопротивлению тканей листьев (ЭСТЛ), определяемому до завядания (контроль) и после 2-3 ч завядания (опыт) (см. Кушниренко М.Д., Курчатова Г. П. Методы диагностики засухо- и жароустойчивости плодовых культур // Физиологические основы адаптации многолетних культур к неблагоприятным факторам среды. - Кишенев, 1984. - С. 244). Чем сильнее варьирует (возрастает) величина ЭСТЛ, тем больше после подсушивания (засухи) листья теряют воду и тем менее устойчив испытуемый сорт к засухе.

Указанный способ имеет недостаток, а именно: вода - отдельный ингредиент структуры протоплазмы, и даже водообмен в целом - только часть общего обмена веществ в растении (Алексеев А.М. Водный режим клеток растений в связи с обменом веществ и структурированностью цитоплазмы. - М., 1969. - 36 с.). В связи с этим оценка засухоустойчивости сортов по ЭСТЛ весьма приблизительна.

В то же время известно, что водный дефицит нарушает метаболизм растений. При этом резко ослабляется синтез белка, а рост растений замедляется или приостанавливается (Лебедев С.И. Физиология растений. - М.: Агропромиздат, 1988. - С. 505). Отсюда совершенно очевидно, что наиболее надежными и точными критериями засухоустойчивости растений могут служить физиологические показатели метаболизма в целом.

Наиболее близкой к заявляемому объекту является концепция, согласно которой засухоустойчивость плодовых растений сопряжена с состоянием пигмент-белковых комплексов (см. Кушниренко М.Д., Курчатова Г.П. Методы диагностики засухо- и жароустойчивости плодовых культур // Физиологические основы адаптации многолетних культур к неблагоприятным факторам среды. - Кишинев, 1984. - С. 242) - прототип. Отмечено, что засухоустойчивость сортов можно диагностировать путем сравнения содержания общего и прочносвязанного хлорофилла, а также числа компонентов легкоизвлекаемых и структурных белков хлоропластов до и после подсушивания листьев. Установлено, что чем меньше после подсушивания изменяется содержание хлорофиллов и его прочносвязанных форм, тем более засухоустойчив сорт. У засухоустойчивых растений после завядания появляется большее число дополнительных компонентов легкорастворимых белков, чем у неустойчивых. В то же время меньшие изменения, происходящие во фракции структурных белков, дают возможность растениям лучше противостоять обезвоживанию.

Однако использование указанной закономерности в диагностических целях вряд ли целесообразно в связи со сложностью и недостаточной достоверностью.

Это утверждение базируется на необходимости довольно трудоемкого определения целого ряда показателей белкового обмена в листьях. Кроме того, в качестве диагностического критерия засухоустойчивости плодовых растений более надежно применять некоторый универсальный показатель, например, показатель активности генотипа, определяющий в целом метаболическую и функциональную активность растительного организма.

Исходя из изложенного, задачей настоящего изобретения является повышение достоверности и упрощение диагностики.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе диагностики засухоустойчивости плодовых культур, включающем определение физиологических показателей растительной ткани, в качестве растительной ткани используют верхушечные меристемы приростов текущего года, в контролируемых условиях теплицы, в фенофазе роста побегов определяют в них отношение нуклеиновых кислот РНК/ДНК (показатель активности генотипа) дважды: при оптимальной влажности почвы (75-80% НВ) и при кратковременном исключении орошения (при снижении влажности почвы до 60-65% НВ), а о засухоустойчивости сорта (сорто-подвойной комбинации) судят по результатам сравнения этих показателей, рассчитывая коэффициент засухоустойчивости по формуле:

где Kз - коэффициент засухоустойчивости сортов;
АГк - показатель активности генотипа в контроле;
АГо - показатель активности генотипа в опытном варианте,
причем испытуемый сорт относят к засухоустойчивому, если Кз не превышает 22-25%.

Исследуют однолетние растения плодовых культур, выросшие в условиях вегетационного опыта.

В качестве физиологического параметра при оценке засухоустойчивости плодовых культур используют показатель активности генотипа, как известно, характеризующий метаболическую и функциональную активность растительного организма в целом. Причем указанный параметр определяют в верхушечных меристемах побегов - регуляторных центрах плодовых растений (см. Алешин Е.П. и др. Вопросы методики изучения онтогенеза риса. - Краснодар, 1980. - 88 с.).

Различия между вариантами в характере изменения активности генотипа под действием водного дефицита отмечаются на протяжении фенофазы роста побегов. У засухоустойчивых сортов, адаптированных к действию неблагоприятного фактора, изменение активности генотипа менее существенно по сравнению с неустойчивыми.

По данным научно-технической и патентной информации не выявлена заявляемая совокупность признаков, что позволяет сделать предварительный вывод о новизне заявляемого способа.

Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии признака критерию "изобретательский уровень".

Оценку засухоустойчивости растений плодовых культур можно осуществлять на первом году жизни, что значительно сократит селекционный процесс при создании новых сортов с отмеченным свойством.

Кроме того, в данном случае облегчается выполнение анализа (определяется один показатель вместо четырех по прототипу).

Пример конкретного выполнения
Для проверки предлагаемого способа использовали различные по засухоустойчивости сорта яблони и алычи. Изучали сорта яблони Слава победителям, Делишес, Флорина, привитые на подвоях М9 и ММ106, а также сорта алычи Обильная и Десертная на сеянцах алычи. Привитые растения яблони и алычи (применена зимняя прививка) выращивали в сосудах, содержащих 10 кг воздушно-сухой почвы (влажность 75-80% НВ) в контролируемых условиях теплицы. В процессе вегетации (через 1,5-2,0 месяца после ее начала) часть сосудов продолжали содержать при оптимальном режиме орошения (влажность почвы 75-80% НВ) - контроль, другую же - поливать временно прекращали - опыт. Через 4-5 дней влажность почвы в последних снижалась до 60-65% НВ. В эти сроки определяли содержание нуклеиновых кислот (РНК, ДНК) (Использовали метод Георгиева Г.П.: Методы определения, выделения и фракционирования нуклеиновых кислот // Химия и биохимия нуклеиновых кислот. - Л., 1968. - С. 74-120) в верхушечных меристемах побегов и рассчитывали активность генотипа (РНК/ДНК) у растений, выросших в контрольном варианте (АГк) и при дефиците влаги (АГо). После этого определяли коэффициент засухоустойчивости по формуле:

и судили о засухоустойчивости растений по величине Кз.

Значения Кз для различных сорто-подвойных комбинаций яблони и алычи и уровень их засухоустойчивости приведены в таблице.

Результаты оценки засухоустойчивости сортов (сорто-подвойных комбинаций) по физиологическому параметру (активности генотипа) совпадают с результатами агробиологических наблюдений за состоянием деревьев этих же сортов в засушливое лето 1998 г.

Применение предлагаемого способа диагностики засухоустойчивости плодовых культур обеспечит объективное определение еще на первом году жизни растений способности адаптироваться к действию неблагоприятного фактора. Использование способа даст возможность существенно сократить селекционный процесс при создании новых сортов с заданными свойствами и достаточно быстро подобрать сорто-подвойные комбинации для закладки высокоурожайных садов в районах с неблагоприятными климатическими условиями.

Похожие патенты RU2161882C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОТБОРА НОВЫХ ГЕНОТИПОВ КЛОНОВЫХ ПОДВОЕВ ЯБЛОНИ ПО КОЛИЧЕСТВЕННОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ В ПИТОМНИКЕ ПОКАЗАТЕЛЯ СИЛЫ РОСТА ПРИВОЙНО-ПОДВОЙНЫХ КОМБИНАЦИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ НА ИХ ОСНОВЕ 2022
  • Дубровский Максим Леонидович
  • Кружков Андрей Викторович
  • Чурикова Наталия Леонидовна
RU2789754C1
СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ АДАПТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА СОРТОВ ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР 2005
  • Бардин Александр Константинович
  • Дорошенко Татьяна Николаевна
  • Сатибалов Аслан Владимирович
RU2305930C2
Способ оценки засухоустойчивости плодовых культур 1990
  • Ильницкий Олег Антонович
  • Фалькова Тамара Викторовна
SU1739914A1
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ВЫСОКОАДАПТИВНОГО ПЛОДОВОГО САДА 2003
  • Трубилин И.Т.
  • Дорошенко Т.Н.
  • Семенов Н.И.
  • Бузоверов А.В.
  • Сторчевая Е.М.
  • Бирюков С.А.
RU2239987C1
Способ ранней диагностики физиологической совместимости подвоя и привоя плодовых культур 1984
  • Дорошенко Татьяна Николаевна
  • Алешин Евгений Павлович
  • Аникеев Альберт Семенович
SU1271450A1
СРЕДСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ РИСА К ЗАСОЛЕНИЮ, ПЛОДОВЫХ КОСТОЧКОВЫХ КУЛЬТУР И САХАРНОЙ СВЕКЛЫ К ЗАСУХЕ И ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ К ЗАСУХЕ И ПОРАЖЕНИЮ ГРИБКОВЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ 1992
  • Ненько Н.И.
  • Косулина Т.П.
  • Кульневич В.Г.
  • Смоляков В.П.
  • Гоник Г.Е.
  • Поспелова Ю.С.
  • Кныр Л.Л.
  • Барчукова А.Я.
  • Алешин Е.П.
  • Галенко-Ярошевский П.А.
RU2042326C1
Способ диагностики силы роста подвоев плодовых культур 1988
  • Дорошенко Татьяна Николаевна
SU1576040A1
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТИ ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР 1992
  • Дорошенко Т.Н.
  • Ляшок О.Н.
RU2056737C1
СПОСОБ ВНЕКОРНЕВОГО ПИТАНИЯ СЕМЕЧКОВЫХ КУЛЬТУР 2000
  • Дорошенко Т.Н.
  • Алешин Е.П.
  • Бирюков С.А.
  • Дубравина И.В.
RU2181534C2
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ИНТЕНСИВНОГО ЯБЛОНЕВОГО САДА 2014
  • Овчинников Алексей Семенович
  • Бородычев Виктор Владимирович
  • Рябичева Нина Валерьевна
RU2566441C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 161 882 C1

Реферат патента 2001 года СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР

Изобретение предназначено для использования в области сельского хозяйства в садоводстве при селекции сортов плодовых культур. Способ включает использование меристем приростов текущего года в качестве растительной диагностики. В контролируемых условиях теплицы, в фенофазе роста побегов определяют в них отношение нуклеиновых кислот РНК/ДНК (показатель активности генотипа) дважды: при оптимальной влажности почвы (75-80% НВ) и при кратковременном исключении орошения (при снижении влажности почвы до 60-65% НВ). О засухоустойчивости сорта (сорто-подвойной комбинации) судят по результатам сравнения этих показателей, рассчитывая коэффициент засухоустойчивости по формуле: где Кз - коэффициент засухоустойчивости сортов; АГк - показатель активности генотипа в контроле; AГо - показатель активности генотипа в опытном варианте, причем испытуемый сорт относят к засухоустойчивому, если Кз не превышает 22-25%. Способ позволяет повысить достоверность и упростить диагностику засухоустойчивости. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 161 882 C1

Способ диагностики засухоустойчивости плодовых деревьев, включающий определение физиологических показателей растительной ткани, отличающийся тем, что в качестве растительной ткани используют верхушечные меристемы приростов текущего года, в контролируемых условиях теплицы, в фенофазе роста побегов определяют в них отношение нуклеиновых кислот РНК/ДНК (показатель активности генотипа) дважды: при оптимальной влажности почвы (75 - 80% НВ) и при кратковременном исключении орошения (при снижении влажности почвы до 60 - 65% НВ), а о засухоустойчивости сорта (сорто-подвойной комбинации) судят по результатам сравнения этих показателей, рассчитывая коэффициент засухоустойчивости

где Кз - коэффициент засухоустойчивости сортов;
АГк - показатель активности генотипа в контроле;
АГо - показатель активности генотипа в опытном варианте,
причем испытуемый сорт относят к засухоустойчивости, если Кз не превышает 22 - 25%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2161882C1

Кушниренко М.Д
и др
Методы диагностики засухо- и жароустойчивости плодовых культур
Физиологические основы адаптации многолетних культур к неблагоприятным факторам среды
- Кишинев, 1984., с.242, 244
Лебедев С.И
Физиология растений
- М.: Агропромиздат, 1988, с.505
Жолкевич В.Н
и др
Водный обмен растений
- М.: Наука, 1989, с.185-189.

RU 2 161 882 C1

Авторы

Дорошенко Т.Н.

Алешин Е.П.

Максимцова М.Э.

Даты

2001-01-20Публикация

1999-08-04Подача