Способ комплексного определения жаро- и засухоустойчивости растений Советский патент 1985 года по МПК A01G7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяй ству, в частности к способам определения жаро- и засухоустойчивости растений, и мож быть использовано в растениеводстве, плодо водстве, лесоводстве, селекции при отборе сортов для соответствующих почвенно-клима гических зон. Цель изобретения -- повышение эффектив ности способа путем повышения точности определе}1ия. . Устойчивость растений к повышенным температурам (жаре), а также к засухе скл дывается из комплекса зашитно-приспособитсльных механизмов - физиологических, би химических, анатомо-морфологических, генетически детерминированных и проявляющихся на разных уровнях организации живой системы. Более достоверную оценку жаро- и засухоустойчивости можно получить при учете изменений комплекса. свойств организма под влиянием неблагоприятных фак.чроъ (высокой температуры и обезвожи вания) . Изменение толщины листьев под влиянием условий среды отражает изменения нескольких интегральных признаков: оводне ности, синтеза и транспорта органических веществ, роста и развития тканей. Оводненность клеток является результатом изменени состояния и функций мембранных структур протоплазмы, ее осмотических, коллоиднохимических и термодинамических особенностей, и определяет интенсивность физиологиче ких процессов. В свою очередь, рост лис-тьсв растений отражает совокупность процес сов взаимодействия растительной клетки с факторами внешней среды, в результате чего решшзуется генетическая информация. Исходя из этого представляется возможным использовать инф.5рмацию об изменениях то листьев в качестве достоверного и интегрпьного признака для диагностики жаро- и засухоустойчивости растений. Пример 1. Для определения жароу тойчивости растений кукурузы измеряют толщину листьев при помощи толщиномера ТН IO-60T с ценой деления 0,01 мм,, после чего воздействуют на них температурой 40°С, выдерживания их в термостате с регулируемой температурой и влажностью воздуха в течение 1 ч. Так как в естественных условиях температура воздуха редко npeBbiujaeT +40 - , при определении жароустойчивости растений ограничиваются воздействием в течение 1 ч температуры именно этих значений. Наблюдения показывают, что не следует потгь оваться более высокими температурами и болилими экспозициями, так как произойти гибель клеток листьев слабых и неустойчивых растений. После прогрева вновь измеряют толщину листьев и определяют отношение толщины листьев после и до воздействия высокой температурой. Повторпостъ измерений 40-кратная. Полученные данные обрабатывают методами вариационной статистики (Плохинский, 1980). По величине отношения толщины листьев после и до воздействия судят о степени жароустойчивости растений. Жароустойчивость изучают у восьми линий и форм кукурузы и сорго. Анализ полученных данных (табл. 1) показывает, что под влиянием высокой температуры параметры толщины листьев в значительной степени изменяются. Наблюдаются существенные различия по сортам, которые сохраняются по фазам вегетации. Это связано с различной адаптационной способностью растений к жаре. Как видно из табл. 1, в результате воздействия в течение I ч температурой толщина листьев (в абсолютных величинах) растений кукурузы линий А-619. Т-22 и Со-72-75 меньше; изменяется, чем у растений линий П-3978, Л-346 и П-354 и особенно формы Г-7. У представителей линии Г-7 толщина листьев (средние значения) -является более подвижной и знавдтельно уменьшается под влиянием высокой температуры. Результаты коррелящюнного анализа показывают, что степень изменения толщины листьев положительно коррелирует с жаростойкостью растений. Данные дисперсного анализа подтверждают указанное влияние жары на изменение ТОЛ1ЦИНЫ листьев. У линий с высокой подвижностью водообмена и слабой способностыо его регулировать в большей степени уменьшается толщина листьев в условиях высокой температуры воздуха и они являются менее устоЙ1 ивыми к данному неблагоприятному фактору. Характеристика жароустойтавости изученных линий и гибрид:ов кукурузы по степени изменения толщины листьев под влиянием высокой температуры совпадает с агрономической характеристикой, полученной селекционера ми. Пример 2. Для изучения засухоустойчивости растений определяют толщину листьев до и hocne воздействия 2-часового завядания. Для исследования брали девять сортов озимой пщеницы, произрастающей на Кутузовском сортоиспытательном участке. Из полученных данных видно, что толщина листьев под влиянием обезвоживания (2-часового завядания) существенно изменяется.

31

Наблюдаются достоверные различия между сортами.

Результаты исследований представлены в табл. 2.

На основании полученных результатов ; дисперсионного и корреляционного анализов можно прийти к выводу, что ин|формацию о степени изменения, толщины листьев под влиянием высокой температуры и засухи можно использовать в качестве интегрального признака определения жаро- и засухоустойчивости сортов сельскохозяйственных растений.

861444

Наличие прибора для измерения толщины листьев дает возможность получить достоверные количественные данные, обеспечивает объективность оценки различных по 5 контрастности сортов . и позволяет четко разделить их по группам устойчивости. Способ не требует длительного времени для проведения анализа, обладает высокой чувствительностью, позволяет определить 10 жаро- и засухоустойчивость растений как .

комплексно так и дифференцировано и может быть успещно применен как в полевых, так и В-. лабораторных условиях. -Т а б л и ц а I

1. СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО ОПРЕ. ДЕЛЕНИЯ ЖАРО- И ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ, включающий воздействие на них повышенной темнературой в течение 1 ч или обезвоживание и оценку степени устой 1ивости по биологическому показателю до и после воздействий повышенной температурой или, обезвоживания, о т л и ч а ю щ -и и с я тем, что, с целью повышения эффективности способа, путем повышения точности определения, в качестве биологического показателя используют толщину листа, а оценку степени устойчивости проводят по величине отношения толщины листа после и до воздействия на растения повышенной температурой или обезвоживантя, причем данная велкшна связана с жаро- и засухоустойчивостью растений прямопрЪпорциональиой зависимостью. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что температура воздействия на растения составляет 40-45 С, а время обезво-, 5кивания 2-3 ч. S 3: Способ по п . 1, о т л и ч а ю щ и й(Л с я тем, что при величине отнощения толщины листа после и до воздействия на растения повышенной температурой и обезвоживания, равной 1,0-0,8 растения относят к устойчивым, при 0,7-0,6 - к среднеустой швым и при 0,5-0,4 - к неустойчивым. iOo 2 42

Примечание: Т;, - толщина листа до воздействия высокой температурой (средние значения), мкм; Т, - толщина листа после воздействия высокой температурой (средние значения), мкм; Т ; Т - коэффициент стабильности признака. Таблица 2