СПОСОБ ОТБОРА УСТОЙЧИВЫХ К ПОЛЕГАНИЮ ФОРМ ЗЕРНОВЫХ КОЛОСОВЫХ ЗЛАКОВ Российский патент 2010 года по МПК A01G7/00 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции сельскохозяйственных растений.

Полегание зерновых колосовых злаков - весьма неблагоприятный фактор при их возделывании. В зависимости от фазы развития растений полегание может снизить их продуктивность от нескольких до 30 и более процентов. Оно обуславливает также существенное снижение семенных и товарных качеств, затрудняет уборку и приводит к значительным потерям при уборке. В связи с этим устойчивость к полеганию находится под постоянным вниманием селекционеров. Предложено несколько способов оценки устойчивости растений к этому неблагоприятному фактору.

Наиболее распространенным и наиболее часто используемым способом является глазомерная оценка устойчивости растений к полеганию при их выращивании в поле (Практикум по селекции и семеноводству полевых культур. Под ред. Ю.Б.Коновалова. М.: Агропромиздат, 1987. - с.65). Недостатками этого способа являются субъективность оценки и непостоянство проявления этого фактора при выращивании растений в естественных условиях. В связи с этим предложено несколько способов оценки по косвенным показателям.

Так как устойчивость к полеганию в значительной мере зависит от прочности стебля на излом, то сконструированы специальные приборы, учитывающие этот показатель, который используют в дальнейшем для оценки и отборов наиболее ценных форм (Практикум по селекции и семеноводству полевых культур. Под ред. Ю.Б.Коновалова. М.: Агропромиздат, 1987. - с.73). Это требует дополнительных затрат и организации специального производства таких приборов. Для избежания этого используют другие косвенные признаки, в частности толщину стебля и анатомические признаки: количество проводящих пучков и их диаметр, степень развития механической ткани, скорость и степень склерификации клеточных стенок (Тетерятченко Г.К. Анатомический метод оценки исходного материала мягкой озимой пшеницы на продуктивность, морозостойкость и устойчивость к полеганию // - Научно-технический бюллетень ВНИИ растениеводства - 1984 - Вып.146 - С.28-32), диаметр проводящих пучков склеренхимы и паренхимы междоузлий, соотношение их большого и меньшего диаметров (а.с. 1759335), характеризующие прочность стебля. Недостатком анатомических методов является необходимость проведения большого количества срезов предварительно фиксированного для этих целей материала, что требует подготовки и использования довольно большого количества квалифицированного персонала, а также необходимость приобретения и использования при анализе оборудования и реактивов (микроскоп, окулярмикрометр, фиксирующие и красящие растворы и другого оборудования).

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ оценки устойчивости к полеганию по коэффициенту устойчивости (Кобылянский В.Д. Рожь. Генетические основы селекции - М.: Колос - 1982 - с.91. Прототип.) Он предусматривает учет высоты растения, массы зерна с колоса, сопротивления второго снизу междоузлия стебля к излому и вычисление по специальной формуле коэффициента устойчивости. Недостаток этого способа в том, что он имеет ограничения (масса зерна с колоса должна превышать 1 г), необходимость учета большего количества признаков, в том числе и требующих специального прибора для определения сопротивления стебля излому.

Целью предлагаемого способа является упрощение процесса и сокращение затрат при оценке устойчивости растений к полеганию, а также использование полученных результатов для отбора не только устойчивых, но и высокопродуктивных форм.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве критерия для оценки используется простой и поэтому общедоступный и интегральный показатель развития механических и проводящих тканей растения, от степени развития которых зависит не только прочность стебля, но и важнейшего элемента продуктивности растения - продуктивности колоса.

Для осуществления способа проводят следующие операции.

1. Выращивают растения в поле.

2. Убирают созревшие растения целиком вручную.

3. Проводят морфологический анализ убранных растений.

4. По полученным результатам косвенно определяют степень развития механических и проводящих тканей, от которой зависит устойчивость к полеганию и продуктивность растения.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Оцениваемые образцы растений высевают в поле и выращивают там до полного созревания. После созревания растения убирают целиком вручную. Проводят измерение любого из междоузлий одного и того же яруса стебля у всех изучаемых образцов, отрезают его и взвешивают, определяют массу одинаковых по длине отрезков, например 1 см. По этому показателю сравнивают изучаемые образцы между собой. При селекции на лучшую устойчивость к полеганию и продуктивность для дальнейшей работы отбирают образцы с большими значениями массы отрезка.

Пример. Взяты сорта, различающиеся по устойчивости к полеганию: МУП, Воронежская СХИ, Харьковская 55, Саратовская 5 и Таловская 12 (табл.1).

Таблица 1 Характеристика сортов озимой ржи, различающихся по устойчивости к полеганию Сорт Устойчивость к полеганию, балл Длина 2-го снизу междоузлия, см Масса, г Урожайность, т/га междоузлия 1 см зерна с колоса 1000 зерен МУП 2,74 13,8 2,125 0,154 0,92 24,6 3,15 Воронежская СХИ 3,32 13,3 2,221 0,167 1,15 24,3 3,78 Харьковская 55 3,82 12,2 2,050 0,168 1,36 30,1 4,37 Саратовская 5 4,48 10,8 1,966 0,182 1,42 32,6 4,85 Таловская 12 4,51 9,9 1,762 0,178 1,34 27,8 4,29

Анализируя полученные результаты, отбираем сорта, у которых масса 1 см междоузлия наибольшая. К ним относятся Саратовская 5 и Таловская 12. Они отличаются наилучшей устойчивостью к полеганию и высокой продуктивностью колоса, преимущественно за счет более крупного зерна.

Анализ предлагаемого способа и известного (прототипа) позволил выявить ряд существенных признаков, характеризующих новизну предлагаемого способа (см. табл.2).

Таблица 2 Пооперационное сравнение предлагаемого решения с прототипом № п/п Операции Прототип Предлагаемый способ 1 Выращивание растений в естественных условиях + + 2 Уборка созревших растений + + 3 Измерение высоты растения + - 4 Измерение длины междоузлия - + 5 Определение сопротивления междоузлия излому на специальном приборе + - 6 Определение массы междоузлия - + 7 Определение массы зерна с колоса + - 8 Определение коэффициента устойчивости + - 9 Определение массы отрезка стебля - +

Предлагаемый способ в сравнении с известными аналогами обладает рядом важных преимуществ.

1. Значительно упрощается анализ: учитывается всего лишь два признака - длина междоузлия и его масса. Это сокращает затраты сил и времени.

2. Учитываются особо ценные для селекции признаки: длина междоузлия и его масса. Длина междоузлия функционально связана с высотой растения, от которой в большой степени зависит устойчивость растения к полеганию, и поэтому селекция на устойчивость к полеганию в абсолютном большинстве случаев сводится к уменьшению высоты. Масса междоузлия косвенно характеризует степень развития механической и проводящей тканей, от степени развития которых также зависит устойчивость растения к полеганию.

3. Анализ устойчивости можно проводить в любое удобное для селекционера время.

4. Значительно удешевляется анализ, так как отпадает необходимость приобретения специальных приборов, оборудования и реактивов.

5. Выделенный по получаемому показателю материал ценный не только по устойчивости к полеганию, но и по продуктивности, в частности по продуктивности колоса: коэффициент корреляции между массой отрезка и массой зерна с колоса равен 0,899±0,253 (t_факт. при Р₀₅=3,560 против t_табл.=3,182). Прототип позволяет выделить только устойчивый к полеганию материал. Из формулы определения коэффициента устойчивости к полеганию, приведенной в прототипе: У=(ПЗ/В)×10, где У - показатель устойчивости; П - прочность второго снизу междоузлия на излом; В - высота растений; 3 - масса зерна с колоса; 10 - масштабный множитель, следует, что пользование этим способом не исключает выделение образцов с высокой устойчивостью к полеганию, но малопродуктивных и наоборот - высокопродуктивных, но неустойчивых к полеганию.

6. Отличается высокой надежностью: коэффициент корреляции между массой отрезка и устойчивостью растений к полеганию равен 0,968±0,145 (t_факт. при Р₀₅=5,678 против t_табл.=3,182).

Изобретение относится к области селекции. Способ включает выращивание оцениваемых растений в естественных условиях, ручную уборку созревших растений и определение признаков стебля. При этом по окончании уборки у междоузлий одного и того же яруса стебля изучаемых образцов отрезают их части и определяют массу одинаковых по длине отрезков. В качестве устойчивых и высокопродуктивных отбирают растения с максимальной массой отрезка. Способ позволяет упростить процесс оценки устойчивости растений к полеганию и отбирать устойчивые и высокопродуктивные формы. 2 табл.

Способ отбора устойчивых к полеганию форм зерновых колосовых злаков, включающий выращивание оцениваемых растений в естественных условиях, ручную уборку созревших растений и определение признаков стебля, отличающийся тем, что по окончании уборки у междоузлий одного и того же яруса стебля изучаемых образцов отрезают их части и определяют массу одинаковых по длине отрезков, а в качестве устойчивых и высокопродуктивных отбирают растения с максимальной массой отрезка.