СПОСОБ ОТБОРА ЗАСУХОУСТОЙЧИВЫХ ФОРМ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ Российский патент 2007 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к области селекции растений? и может быть использовано для оценки засухоустойчивости изучаемых образцов ярового ячменя, а также для выделения засухоустойчивых сортов, предназначенных для возделывания в конкретном регионе.

Известны способы отбора засухоустойчивых форм по характеристике корневой системы, например, по числу зародышевых корней и максимальному их углублению; насыщенности почвы корнями в слое 10-20 см; общему объему почвы, охваченного корнями; отношению сухой массы корней к таковой у надземной части растений /1/ и др. У засухоустойчивых сортов больше масса корней, их длина, объем и указанное отношение.

Недостатком этих способов является высокая трудоемкость, значительная продолжительность эксперимента.

Известен способ отбора засухоустойчивых форм по прорастанию семян на растворах с высоким осмотическим давлением. Семена проращивают на растворе сахарозы в чашках Петри. Выбор концентрации раствора зависит от особенностей репродукции семян. Результаты фиксируют на седьмые сутки. Количество проросших семян находится в прямой зависимости от степени засухоустойчивости сорта /2/ - прототип.

Способ требует больших затрат времени и труда.

Задача изобретения - экспресс диагностика и повышение эффективности отбора засухоустойчивых форм ярового ячменя.

Поставленная задача достигается тем, что используется биохимический признак «общая активность пероксидазы (ОАП)». ОАП определяют в сухих семенах с последующим ранжированием образцов по величине ОАП, что позволяет до испытания сортообразцов традиционными способами выделить наиболее устойчивые сорта и линии ярового ячменя.

Пример конкретного выполнения. Из среднего образца зерна без сорных примесей отбирают навеску в 50 г и размалывают на лабораторной мельнице. Навеску полученного растительного материала 150-200 мг растирают в фарфоровой ступке с небольшим количеством ацетатного буфера рН 4,7 и количественно переносят в мерную колбу на 50 мл. Содержимое колбы доводят ацетатным буфером до метки. После 10 мин настаивания с периодическим встряхиванием, в результате чего пероксидаза переходит в раствор, вытяжку центрифугируют при 3000 об/мин 10 минут. Надосадочную жидкость осторожно сливают в коническую колбу и используют для определения активности фермента. Определение ОАП проводят колориметрическим методом (по Бояркину), который основан на определении скорости реакции окисления бензидина по образованию синего продукта окисления определенной концентрации, заранее устанавливаемой на фотоэлектроколориметре.

На основе значений ОАП в сухих семенах выделяют наиболее засухоустойчивые сортообразцы, так как нами было показано, что активность пероксидазы сильно коррелирует со всхожестью семян в условиях недостаточного увлажнения (R=+0.95).

ОАП определяют в сухих семенах изучаемых сортообразцов и сорта-классификатора, который считается засухоустойчивым по полевым испытаниям в данном регионе, с последующим ранжированием образцов по величине ОАП.

Были проведены испытания предлагаемого способа отбора засухоустойчивых форм ярового ячменя в сравнении с другими способами. Для проверки предлагаемого метода и получения общей объективной характеристики сортов по устойчивости к весенней почвенной засухе применен известный в физиологии растений метод расчета коэффициента устойчивости (КЗУ), который является суммой значений отдельных признаков. При этом можно использовать как абсолютные показатели (таблица 1), так и относительные (таблица 2). Для распределения изучаемых сортов по группам устойчивости были выбраны два сорта классификатора: Тан 1 - высокозасухоустойчивый и Мамлюк - неустойчивый к засухе. Изучаемые сортообразцы разделили на четыре группы: высокоустойчивые (сорта с показателями ОАП выше, чем у устойчивого сорта-классификатора); устойчивые (сорта с показателями ОАП, близкими к значению ОАП в сухих семенах устойчивого сорта-клас-сификатора); среднеустойчивые (сорта с показателями ОАП ниже, чем у устойчивого сорта-классификатора, и выше, чем у неустойчивого к засухе сорта-классификатора); слабоустойчивые (сорта с показателями ОАП ниже, чем у неустойчивого к засухе сорта-классификатора). Результаты распределения сортов по группам устойчивости на основе КЗУ практически не отличаются от проведенного распределения сортов по группам устойчивости к засухе на основе ОАП в сухих семенах. Результаты представлены в таблице 3.

Приведенные результаты испытания подтверждают необходимость и целесообразность применения предлагаемого способа для отбора засухоустойчивых форм ярового ячменя.

Таблица 1Влияние сортовых свойств на устойчивость к засухе у ярового ячменяСортОАП, от. ед.Энергия прораст., %Всхожесть в условиях засухи, %Темп роста пророст. в условиях засухи, мгСумма балловГруппаПервенец31,9728253238,91Прерия22,3666846202,37Зерноградский 81324,2747856232,23Зерноградский 77027,9728251232,92Тан 126,3687250216,35Эльф28,9707848224,94Сталкер19,4626450195,410Донецкий 921,7687249210,76Одесский - 10021,06466471989Рубикон20,4576443184,411Гонар19,4626438183,412Виконт15,3505636157,314Зерноградский 58418,1526038168,113Носовский 1123,1666845202,18Мамлюк10,4324232116,415Суздалец12,026402910716Тан 1 - засухоустойчивый сорт-классификатор; Мамлюк - чувствительный к засухе сорт-классификатор.

Таблица 2Характеристика сортов ярового ячменя по устойчивости семян к недостатку влаги на начальных этапах развития, выраженная в баллах, и коэффициент устойчивости к засухе (КЗУ)2003 г.СортОАПЭнергия прорастания в усл. контроляВсхожесть в усл. засухиТемп роста проростков в усл. засухиКоэффициент устойчивости к засухе.Первенец11114Прерия21227Зерноградский 81321115Зерноградский 77011114Тан 121115Эльф11125Сталкер31217Донецкий 921126Одесский 10031226Рубикон32229Гонар31239Виконт423413Зерноградский 584323311Носовский 1121227Мамлюк444416Суздалец4444161 - высокий уровень значения признака; 2 - средний; 3 - ниже среднего; 4 - низкий уровень рассматриваемого признака; Тан 1 - засухоустойчивый сорт-классификатор; Мамлюк - чувствительный к засухе сорт-классификатор.

Таблица 3Распределение сортов ярового ячменя по устойчивости к засухе на основе общей активности пероксидазы (ОАП) в сухих семенах и коэффициента устойчивости к засухе (КЗУ) Распределение сортов по группам устойчивостиГруппа устойчивости  По ОАППо КЗУ ПервенецПервенец1. Высокоустойчивые сортаЗерноградский 770Зерноградский 770 ЭльфЭльф  Зерноградский 813 Зерноградский 813   Тан 1 Тан 1 2. Устойчивые сортаПрерияПрерия Донецкий 9Донецкий 9 Носовский 11Носовский 11 СталкерОдесский 100 Одесский 100Сталкер3. Среднеустойчивые сортаРубиконРубикон ГонарГонар Зерноградский 584Зерноградский 584 ВиконтВиконт4. Слабоустойчивые сортаМамлюкМамлюк СуздалецСуздалец

Источники информации

1. Методические указания. Отбор образцов на засухоустойчивость и продуктивность по корням. / Г.С.Балык. - Л., - 1979. - 50 С.

2. Методические указания по определению засухоустойчивости сортообразцов пшеницы и ячменя по прорастанию семян на растворах с высоким осмотическим давлением / в кн. Методика диагностики устойчивости. Сост.: Г.В. Удовенко, Т.В.Олейников, Н.Н.Кожушко и др. - Л., - 1970. - 74 С. - прототип.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу отбора засухоустойчивых форм ярового ячменя. Проращивают семена на растворе сахарозы и подсчитывают проросших семян на седьмые сутки, причем перед проращиванием в сухих семенах определяют общую активность пероксидазы и выбраковывают образцы с низкими значениями тестируемого признака. Изобретение позволяет эффективно отобрать наиболее перспективные формы ярового ячменя 3 табл.

Способ отбора засухоустойчивых форм ярового ячменя, включающий проращивание семян на растворе сахарозы и подсчет проросших семян на седьмые сутки, отличающийся тем, что перед проращиванием в сухих семенах определяется общая активность пероксидазы и выбраковываются образцы с низкими значениями тестируемого признака.