СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ Российский патент 2018 года по МПК A01C1/04 A01G7/00 A01H1/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции, семеноводстве, научной работе при оценке различных полевых культур к недостатку влаги.

Известны лабораторные методы определения засухоустойчивости растений, основанные на измерении водоудерживающей способности тканей, вязкости цитоплазмы, содержания статолитного крахмала в корневом чехлике, уровня осмотического давления, способности вегетативных органов накапливать во время засухи пролин и др. [1, 2]. Вышеперечисленные методы не всегда являются объективными, отличаются низкой оперативностью в получении данных, а также не позволяют осуществлять мониторинг состояния растений, вегетирующих в условиях недостатка влаги, что существенно ограничивает их практическое использование.

Широко используются и полевые методы: выращивание сортов и с.-х. культур в засушливых районах, засушниках, суховейных установках. Данные методы требуют длительного времени исследований, материальных затрат. Условия произрастания для многих изучаемых культур не соответствуют их биологическим особенностям в засушливых районах, что приводит к искажению полученных результатов.

Предлагаемый способ предполагает определение засухоустойчивости зерновых культур, гречихи по массе зародышевых корней в лабораторных условиях. Для определения засухоустойчивости семена определяемой культуры проращивают в рулонах фильтровальной бумаги. Проращивание проводят в 4-кратной повторности по 100 семян при температуре 18-20°C в термостате в течение 7 суток. По истечении этого времени у проросших семян обрезают корешки, взвешивают на электронных весах с точностью до 0,01 грамма. Чем больше показатель по массе зародышевых корней, тем выше засухоустойчивость исследуемых образцов.

Данный способ позволяет быстро, достоверно точно оценить засухоустойчивость изучаемых образцов, коллекции.

Для диагностики засухоустойчивости растений используют ряд полевых и лабораторных методов. Каждый из методов не лишен преимуществ и недостатков.

Целью предложенного способа является быстрая, достоверная и точная оценка засухоустойчивости в лабораторных условиях при минимальных материальных затратах.

В основу способа положены биологические особенности корневой системы (зародышевых корней), прорастать первыми и использовать имеющиеся запасы почвенной влаги. Чем больше будет масса зародышевых корней за определенный промежуток времени, тем лучше растение будет использовать влагу.

Для определения массы зародышевых корней берут по 100 семян исследуемого сорта (образца) в 4-кратной повторности. Для сравнения используют имеющийся стандарт по засухоустойчивости для данной с.-х. культуры.

Проращивание проводят в рулонах фильтровальной бумаги. Для этого фильтровальную бумагу необходимо разрезать [20×100 см (+/- 2 см)] и прокалить в сушильном шкафу при температуре 105°C в течение 2,5-3 часов, затем берут два слоя фильтровальной бумаги, которые увлажняют в дистиллированной воде. Подготовленные семена раскладывают зародышами вниз по линии, проведенной на расстоянии 2,5-3 см от верхнего края листа. Семена округлой формы раскладывают без ориентации зародыша. Сверху семена накрывают полоской увлажненной бумаги такого же размера, затем полосы неплотно свертывают в рулон и помещают в вертикальном положении в растильню. В нее подливают воду (1,5-2 см) и поддерживают ее в этом состоянии.

Проращивание проводят в термостате при температуре 18-20°C в течение 7 суток. По истечении этого времени у проросших семян обрезают корешки, взвешивают на электронных весах с точностью до 0,01 грамма.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов определения массы зародышевых корней 4-х повторностей.

При проведении анализа по четырем повторностям и отклонении массы корней одной из четырех повторностей от среднего арифметического значения на величину большую, чем допускаемое отклонение (0,12 г), массу корней вычисляют по результатам анализа трех остальных повторностей, а при отклонении выше допускаемого результатов анализа двух повторностей - анализ повторяют, чем больше показатель по массе корней, тем выше засухоустойчивость исследуемых образцов.

Результаты наших исследований показали, что масса зародышевых корней существенно влияет на формирование урожайности и главных элементов структуры, слагающих ее.

Результаты оценки засухоустойчивости образцов яровой мягкой пшеницы приведены в таблице 1.

Анализ приведенных в таблице данных позволяет разделить изучаемые селекционные номера по отношению к стандарту (st) по засухоустойчивости на более засухоустойчивые, уровне стандарта и менее засухоустойчивые. Урожайность находится в достоверной связи с массой зародышевых корней: r=+0,523 (порог достоверности на уровне 5% r=+0,220).

Способ также подтверждается результатами оценки образцов яровой тритикале (Фиг. 1). Фиг. 1 - Масса зародышевых корней с 1 проростка (2009-2011 гг.), г (НСР₀₅=0,01).

По сравнению со стандартом Омская 32 достоверно больше массу зародышевых корней с одного проростка имели образцы Укро и Kissa 2, значительно меньше она была у образцов Kargo и Mieszko.

Масса зародышевых корней с одного проростка яровой тритикале оказывает влияние на формирование урожайности (r=0,571±0,181), массы зерна с колоса (r=0,752±0,138), колоса главного (r=0,660±0,179) и бокового побега (r=0,683±0,169), массы 1000 зерен (r=0,792±0,118) (существенное значение коэффициента корреляции при данном числе вариантов (n=38) равно 0,330).

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции, семеноводстве, научной работе при оценке различных полевых культур к недостатку влаги. В способе проращивают семена зерновых культур и гречихи в термостате в рулонах фильтровальной бумаги. При этом проводят учет массы зародышевых корней по истечении 7 суток. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов определения массы зародышевых корней в 4-х повторностях по 100 семян в каждой. Сравнение изучаемых образцов проводят со стандартным сортом и подразделяют их по отношению к нему на более засухоустойчивые, уровне стандарта и менее засухоустойчивые по показателю массы зародышевых корней, а именно чем больше показатель по массе корней, тем выше засухоустойчивость исследуемых образцов. Способ обеспечивает ускорение достоверной оценки засухоустойчивости. 1 ил., 1 табл.

Способ определения засухоустойчивости растений состоит в проращивании семян зерновых культур и гречихи в термостате в рулонах фильтровальной бумаги, отличающийся тем, что проводят учет массы зародышевых корней по истечении 7 суток, за результат анализа принимают среднее арифметическое результатов определения массы зародышевых корней 4-х повторностей по 100 семян в каждой, а сравнение изучаемых образцов проводят со стандартным сортом и подразделяют их по отношению к нему на более засухоустойчивые, уровне стандарта и менее засухоустойчивые по показателю массы зародышевых корней, а именно чем больше показатель по массе корней, тем выше засухоустойчивость исследуемых образцов.