Способ селекции пшеницы,устойчивой к неблагоприятным факторам Советский патент 1985 года по МПК A01H1/04 

со со

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции пшеницы на толерантность к гербицидам типа ростовых веществ.

Современные системы замедления направ лены на широкое использование сортов и форм сельскохозяйственных культур с высоким уровнем их технологичности в процессе возделывания.

Большинствоо сортов озимой пшеницы отличается высокой технологичностью, все процессы ее возделывания от посева до очистки зерна механизированы, однако брьба с сорной растительностью на посевах остается трудной задачей. Гербициды группы 2, 4Д и 2М4Х (феноксиуксусная кислота и ее соли) являются лучшими для пшеницы среди изученных и широко используются в производФизиолого-биохимическое

Генотип выражение генотипа

стве. Эффективность гербицидов может быть повышена значительно, если увеличить к ним толерантность сортов пшеницы. Это даст возможность для большего угнетения сорняков применять гербициды в большей концентрации до выхода пшеницы в трубку, а также обрабатывать посевы оптимальными дозами гербицидов после выхода пшеницы в трубку. В обоих случаях повышенная толерантность сорта позволит

избежать отрицательного влияния гербицида на пшеницу.

Цель изобретения - повышение устойчивости за счет генетически обоснованного подбора пар.

Все возможные генотипы пшеницы по реакции на гербициды в гомозиготном состоянии представлены в таблице.

Реакция на гербициды типа ростовых веществ

СПОСОБ СЕЛЕКЦИИ ПШЕНИЦЫ, УСТОЙЧИВОЙ К НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ ФАКТОРАМ, преимущественно к гербицидам типа ростовых веществ, путем подбора пар для скрещивания гибридизации и последующего выделения лучших форм на провокационном фоне, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости за счет генетически обоснованного подбора пар, последний подбирают по качеству ответной реакции на действие гербицида, при этом генотипы с ускорением роста и нарушением органогенеза скрещивают с нормальными по органогенезу формами, имеющими подавленный рост.

Shb Uhb Uhb

Синтез и утилизация ростовых ве1честв нормальны

Shb Uhb Uhb

Синтез ростовых веществ блокирован, утилизация их нормальна

Shb uhb uhb

Синтез ростовых веществ нормальный, утилизация их блокирована

shb uhb uhb

Синтез и утилизация ростовых веществ блокированы Примечание.

К первым трем типам, указанным в таблице, относятся большинство супхествуюших сортов, например: Мироновская 808; Эритросперум 127 (I тип); Безостая 1; Одесская 51; Зирка (II тип); Краснодарский Карлик I (III тип).

Сорта четвертого типа, толерантные к гербицидам, до последнего времени целенаправленно в процессе селекции не создавались. Для выделения сортов, толерантных к гербицидам, исходные формы предварительно должны идентифицироваться по их реакции на ростовые вешества (гибНетолерантен с нарушением органогенеза

То же

Нетолерантен с угнетением роста без нарушения органогенеза

Толерантен без нарушения органогенеза и угнетения роста

береллин или 2,4 Д). Практически это может осуществляться несколькими способами;

на культуре изолированных зародышей в стерильных условиях с добавлением в питательную среду критических доз ростового вешества;

на проростках, вырашенных из семян в растильнях, например, по ГОСТу 12038- 66 «Семена сельскохозяйственных культур ; на проростках и растениях на ранних этапах онтогенеза, вырашенных в приборе для определения начальной силы роста семян;Аллели: Shb - нормальньй синтез ростовых веществ (доминантный) , shb - блокированный синтез ростовых веществ (рецессивный), Uhb - нормальная утилизация ростовых веществ (доминантный); uhb - блокированная утилизация ростовых веществ (рецессивный).

на растениях, выращенных в почве в естественных условиях или в установках искусственного климата.

При использовании трех последних методов обработка проростков и растений должна осуществляться опрыскиванием раствором ростовых веществ, критическая доза которых должна эмпирически устанавливаться в зависимости от фазы развития растений, температуры и влажности воздуха и аругих факторов. Контрольные варианты выращивают тем же способом без обработки ростовыми веществами.

Генотипы Shb Shb Uhb Uhb могут идентифицироваться без проверки их реакции на ростовые вещества, все они высокорослы и хорощо выделяются по этому признаку в обычных посевах.

Для селекции толерантных сортов интерес представляет второй и третий генотипы, указанные в таблице (shb shbUhb Uhb; Shb Shb uhb uhb). Поведение их при обработке повыщенными дозами ростовых веществ различно. Генотип shb shb Uhb Uhb сильно израстает, эпибласт его обрастает каллусной тканью, а росток деформируется. На более поздних этапах онтогенеза растений наблюдается ненормальное развитие колоса. Генотип Shb Shb uhb uhb на фоне воздействия тех же веществ развивается без морфологического нарущения всех органов, но заметно угнетается в росте по сравнению с контролем.

Скрещивание двух выделенных генотипов между собой позволяет генетически рещить поставленную задачу. Реципрокные гибриды при этом равноценны.

Выделение гомозиготной формы с генотипом shb shb uhb uhb осуществляется во втором или старших поколениях гибридов путем обработки растений растворами гербицида по методике, описанной выще. При

этом на ранних этапах онтогенеза отбираются растения, которые под влиянием повышенных доз гербицида не уменьшают по сравнению с контролем темпов роста и не имеют признаков нарушения морфологии всех органов, и в первую очередь точки роста.

В качестве родительских форм при селекции пшеницы по данным предварительных испытаний взяты сорта Краснодарский Карлик 1 и Одесская 51.

У исходной формы Краснодарский Карлик 1 под действием повышенных доз гербицидов не нарушаются процессы онтогенеза, но угнетаются ростовые процессы. У исходной формы Одесская 51 повышение дозы гербицидов, наоборот, ускоряет ростовые процессы, ко резко нарушает нормальный органогенез. Обе исходные формы страдают от гербицидов по-разному. Полученные от этих исходных форм новые сорта Одесская полукарликовая и Одесская 75 относятся к толерантному типу, так как в отличие от Краснодарского Карлика 1 у них не угнетаются гербицидами ростовые процессы и в отличие от Одесской 51 не нарушается органогенез. Из исходного материала, прошедшего в дальнейшем обычную селекционную проработку, выделены сорта Одесская полукарликовая и Одесская 75.

При расширении плошади под этими сортами до 500 тыс. га в год и обработке посевов гербицидом стоимость прибавки урожая составит свыше 8,4 млн. руб. в год. Если принять максимальные затраты на гербициды и обработку им посевов до 50%

стоимости дополнительной прибавки урожая, то экономический эффект предлагаемого способа лишь на одном сорте составит не менее 4 млн руб. в год.