Способ оценки и отбора зерновых культур по признаку устойчивости к прорастанию зерна в колосе Российский патент 2025 года по МПК A01C1/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам оценки селекционного материала на устойчивость к прорастанию зерна в колосе, и может быть использовано для оценки партий зерна по степени прорастания зерна в колосе на корню.

Прорастание зерна в колосе в отдельные годы является причиной снижения не только технологических и посевных качеств зерна пшеницы, ржи, тритикале и других зерновых культур, но и их урожая, достигающего 30-40%, а иногда и половины.

Известен способ оценки устойчивости к прорастанию в естественных условиях по количеству явно проросших зерновок (наличие ростков и корешков) [1]. Но его использование затруднительно, т.к. в процессе уборки, послеуборочной обработки и перемещения зерна ростки и корешки часто теряются.

Известен также способ оценки устойчивости к прорастанию в провокационных условиях (на стеллажах во мху, специально оборудованных влажных камерах и др.) [2, 3]. Недостатком этих способов является необходимость постоянного поддерживания соответствующего уровня влажности в течение довольно длительного (1-2 недели) периода и существенные затраты на создание других условий для прорастания.

Кроме этого, этими способами (а предыдущим в особенности) не всегда возможно учесть зерновки с так называемом скрытым прорастанием, происходящем на ранних этапах прорастания зерна, когда оно не имеет вышедших наружу ростков и корешков. При скрытом прорастании зерновки по внешним признакам мало отличаются от обычных, хотя в результате неблагоприятных метеорологических условий и высокой влажности зерна заметно возрастает активность ферментов, особенно а-амилазы, что делает зерно дефектным в хлебопекарном отношении [4].

Основными биохимическими показателями, изменяющимися на ранних этапах прорастания зерна в результате активизации ферментов амилазного комплекса, являются: содержание восстанавливающихся сахаров, мальтозы водорастворимых веществ, диастатическая и протеолитическая активность. В связи с этим существует ряд методов, характеризующих устойчивость прорастания зерна на корню по содержанию этих веществ [1]. Но наибольшее распространение получили способы, контролирующие активность амилаз.

Известен способ определения содержания и активности собственно амилаз, определяющих способность зерна к прорастанию [6]. Недостаток этого способа - большая трудоемкость, чем объясняется стремление многих аналитиков упростить его.

Известен косвенный способ определения активности амилаз по вязкости суспензии зернового шрота или муки по показаниям амилограммы или «числа падения». Для этого сконструирован ряд приборов. Наибольшее распространение получили амилограф Брабендера и прибор Хагберга-Пертена. Метод, предусматривающий использование прибора Хагберга-Пертена, относительно прост, имеет сравнительно высокую точность и дает хорошо воспроизводимые результаты [4]. Но возможность применения этого прибора для оценки качества селекционного материала, начиная с самых ранних этапов, ограничена значительным (200-300 г) количеством зерна, необходимого для проведения анализа. В этом плане больший интерес представляют отечественные приборы серии ПЧП.

Известна модификация этого способа [5], которая позволяет проводить анализ при наличии 3,5-5,0 г зерна. Но разница между оценками на приборе Хагберта-Пертена и его модификацией составляет, в лучшем случае 6-8%. При этом весь процесс подготовки образцов к анализу и проведения анализа принципиально не отличается и остается довольно сложным. В связи с этим при наличии достаточного количества зерна предпочитают использовать прибор Хагберта-Пертена или приборы серии ПЧП (ПЧП - 3, ПЧП - 6 и т.д.).

Ограничивает возможность определения устойчивости к прорастанию зерна на корню по вязкости суспензии цельнозернового шрота и муки не только необходимость использования для этих целей специальных приборов, но и сложность самого процесса, а также то, что в процессе подготовки образца к анализу его необходимо размалывать. Это в значительной степени ограничивает применение указанных приборов и способов на начальных этапах селекционного процесса растений.

Цель изобретения - возможность оценки степени прорастания зерновых культур в колосе, в том числе на начальных этапах этого процесса, упрощение и удешевление способа.

Поставленная цель достигается новым способом оценки анализируемых образцов на устойчивость к прорастанию зерна в колосе, включающим сепарацию зерновок в растворах соответствующей плотности, при этом оценку на устойчивость проводят по количеству всплывших зерновок.

Сущность изобретения заключается в возможности оценки степени морфо-биохимических изменений зерновки в процессе прорастания в результате воздействия благоприятных для этого условий.

Из уровня развития техники не известен способ определения прорастания зерна на корню погружением его в раствор жидкости соответствующей плотности, что позволяет оценить степень его устойчивости (табл.1), отобрать наиболее ценные по этому признаку, упростить и удешевить способ (табл.2).

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Из сопоставительного анализа заявляемого технического решения с аналогом неочевидно (табл.2), что последний при анализе устойчивости анализируемого образца к прорастанию зерна в колосе учитывает количество утонувших зерновок в растворе соответствующей плотности. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Как видно из данных, приведенных в таблице 1, предлагаемым способом можно с высокой степенью надежности разделить изучаемые образцы по устойчивости к прорастанию зерна на корню. При этом предлагаемый способ надежен и прост, так как не связан с использованием специального оборудования. В тоже время он объективен и чувствителен, так как позволяет оперировать с количественным показателем - количеством потонувших в растворе зерен. Кроме того, при реализации этого способа можно работать с образцами разной величины. При этом, анализируемый образец не уничтожается. Используемый для анализа раствор азотнокислого натрия является удобрением для растения и в используемой концентрации и экспозиции не оказывает существенного отрицательного влияния прорастание утонувших зерен, которые к тому же представляют особую ценность, так как обладают высокой устойчивостью к прорастанию в колосе.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

1. Беркутова Н.С.Оценка и отбор зерновых культур на устойчивость к прорастанию зерна в колосе. Обзорная информация. / Н.С.Беркутова, Л.Г., Погорелова. - М.: ВНИИТЭИСХ, 1982. - 56 с.

2. Беркутова Н.С., Мотова З.Г. Методы оценки устойчивости зерна ржи к прорастанию на корню. Селекция, семеноводство, сортовая агротехника озимой ржи и яровых зерновых культур / Н.С.Беркутова З.Г. Мотова // Материалы конференции, посвященной 100-летию со дня рождения акад. ВАСХНИЛ Н.В. Рудницкого. - Киров: НИИСХ Северо-Востока, 1978, С.60- 64.

3. Беркутова Н.С., Погорелова Л.Г. Методические рекомендации по определению устойчивости зерновых культур к прорастанию зерна на корню в селекции на качество - М.; НИИСХ ЦРНЗ, 1986 - 58 с.

4. Казаков Е. Д., Кретович В.Л. Биохимия дефектного зерна и пути его использования. М.: Наука, 1979, С.4 -16.

5. Шибаев П.Н. Сорта ржи должны быть устойчивыми к прорастанию зерна на корню /П.Н. Шибаев, Н.С.Беркутова, З.Г. Мотова // Селекция и семеноводство. - 1976. - №3 5. - С.19-22.

6. Olered R. Development of a-amylase and falling number in wheat and rye during ripening. - Vaxtodling. Plant Husbandry, Uppsala/ - 1967. - №23. - P. 35- 51.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу оценки селекционного материала на устойчивость к прорастанию зерна в колосе. Способ состоит в том, что в качестве фона для оценки и отбора используют раствор азотнокислого натрия с концентрацией 1,37 моль/л, в который погружают анализируемый пробный образец, после размешивания через две минуты проводят учет количества всплывших зерновок, при этом к устойчивым относят образцы, у которых всплыло не более 25% зерновок, к восприимчивым - те, у которых всплыло 50% и более, а остальные (от 25 до 50%) - к относительно устойчивым. 2 табл.

Способ оценки селекционного материала по устойчивости к прорастанию зерна на корню, отличающийся тем, что отбирают 100 зерен анализируемого образца, пробу помещают в пробирку и заливают 50 мл раствора азотнокислого натрия плотностью 1,37 моль/л на 2 мин, учитывают количество всплывших зерновок, при этом у сорта, устойчивого к прорастанию, всплывает до 25% зерновок; у сорта, не устойчивого к прорастанию, всплывает 50% зерновок и более; остальные - от 25 до 50% - относят к относительно устойчивым.