Способ отбора засухоустойчивых генотипов пшеницы Советский патент 1991 года по МПК A01H1/04 A01G7/00 

Изобретение относится к физиологии растений и предназначено для отбора пшеницы на устойчивость к засухе.

Цель изобретения - ускорение процесса отбора и возможность последующего хранения отобранного материала.

Согласно способу замачивают семена в течение 20 - 28 ч в растворе сахарозы с осмотическим давлением 1,6- 2,4 МПа. Определяют удельную плотность семян, при этом засухоустойчивыми считают семена, максимально уменьшившие свою удельную плотность.

Семена пшеницы перед отбором предварительно разделяют на фракции по удельной плотности в растворах минеральной соли. Отмывают семена и подсушивают их при комнатной температуре до состояния сыпучести. Замачивают семена отдельно по фракциям в растворе сахарозы. После отмывания в каждой фракции семян отбирают самую легкую по удельной плотности под- фракцию как наиболее засухоустойчивую.

П р и м е р 1. Используют по 15 - 25 тыс. шт. семян двух сортообразцов яровой пшеницы № 232 и Скала. Слегка смоченные водой семена разделяют в растворах азотнокислого кальция с различной удельной плотностью на фракции с шагом 0,01 - 0,02 г/см3. Обычно вся популяция семян укладывается в 6 - 7 фракций. Эту операцию выполняют за 10 - 15 мин. Далее семена отмывают в течение нескольких секунд под струей воды и подсушивают их при комнатной температуре до состояния сыпучести. В дальнейших экспериментах используют Семен а, близкие по плотности 1,30 - 1,32 г/см3, являющейся средней для этих сортообразцов, Семена замачивают в растворах сахарозы с осмотическим давлением 0,8 - 2,4 МПа и выдерживают их таким образом в различных вариантах от 8 до 28 ч. После этого семена извлекают, промывают и разделяют на подфракции по удельной плотности в растворах азотнокислого кальция, приготовленных с шагом 0,01 - 0,02 г/см . Выделенные таким обра(Л

С

о

N

00

ю ю

Ох

зом подфракции семян пшеницы тестируют на засухоустойчивость иззеетным методом. Для этого после промывания в воде и промокания между слоями фильтровальной бумаги семена раскладывают по 50 шт. в 4 - 6 повторностях в чашки Петри с растворами сахарозы (1,6 МПа). Параллельно замачивают семена в воде. Производят подсчет количества наклюнувшихся семян через 7 сут, Рассчитывают коэффициенты корреляции между процентом наклюнувшихся семян через 7 сут в растворе сахарозы (по отношению к воде) и удельной плотностью сеглян после их набухания в сахарозе в опытных вариантах.

На чертеже представлены кривые корреляции между изменением удельной плотности семян после набухания и их засухоустойчивостью (по методу 1) в зависимости от времени набухания и осмотического давления раствора сахарозп. Величина осмотического давления растворов сахарозы (МПа) отмечена цифрами над кривыми.

Наиболее тесная связь между изменением удельной плотности семян за время набухания и уровнем их засухоустойчивости отмечается при набухании семян в течение 20 - 28 ч в растворе сахарозы с осмотическим давлением 1,6 - 2,4 МПа. Поэтому целесообразно вести отбор пшеницы на засухоустойчивость по набуханию семян при этом режиме. Кроме того, отрицательный знак перед коэффициентом корреляции свидетельствует о том, что семена, имеющие самую низкую плотность в каждой фракции после их набухания в растворе сахарозы, являются самыми засухоустойчивыми.

П р и м е р 2. Используют 4 контрастных по засухоустойчивости сортообразца яровой пшеницы, которые (для выровненное™ материала по генотипу) представляют собой третьи - четвертые поколения потомства одной зерновкм. Образцы (около 20 тыс. шт. семян в каждом сорте) разделяют на 5 - 6 фракций в растворах азотнокислого кальция. Далее семена набухают в течение 24 ч в растворе сахарозы с осмотическим давлением 1,6 МПа. Семена каждой фракции после набухания раздеппют в растворах азотнокислого кальция на б - 7 подфракций. Для выполнения этой операции затрачивают 1 - 1,5 ч на каждый сорт. Выделенные таким образом подфракций семян пшеницы тестируют на засухоустойчивость известным методом.

Результаты для одной фракции семян с удельной плотностью 1,34 г/см приведены в табл,1.

Доля семян в изучаемых сортовых популяциях с такой удельной плотностью близка к максимальной. Видно, что внутри каждого сорта можно отобрать по изменению удельной плотности семян в сахарозе наиболее засухоустойчивые формы (фенотипическая) гетерогенность). Различия генотипов в засухоустойчивости также можно выявить по изменению удельной плотности семян при

набухании, так как семена более засухоустойчивых генотипов значительнее уменьшают эту величину по сравнению с неустойчивым. Таким образом, из смеси семян различных генотипов (смесь сортообразцов или гибридная популяция) можно отобрать наиболее засухоустойчивые, у которых семена уменьшают свою удельную плотность при набухании в растворе сахарозы до абсолютно меньших значений. Исходная удельная плотность семян 1,34 г/см . Семена контрастных по засухоустойчивости сортов четко разделяются по удельной плотности. Поскольку максимальная ошибка измерения удельной плотности семян в

опытах составляет не более 0,02 г/см3, то различия в смещении удельной плотности .у разных по засухоустойчивости генотипов вполне достаточны для проведения индивидуального отбора.

В других экспериментах исследовали, оказывает ли отрицательное влияние на результат отбора пшеницы и дальнейший рост проростков фактор длительного хранения разделенных по изменению удельной плогности в растворе сахарозы семян. Для этого после проведения операции разделения семян последние хранят в воздушно-сухом состоянии при комнатной температуре в течение 6 мес.

Результаты представлены в табл.2.

Изданных табл.2 можно видеть, что различия в уровне засухоустойчивости выделенных из разных подфракций семян сохраняются длительное время. При этом

семена не теряют своих посевных качеств (табл.3).

Таким образом, способ отбора засухоустойчивых генотипов пшеницы, основанный на различном изменении удельной

плотности семян после их выдерживания в растворе сахарозы является простым, менее трудоемким, позволяющим длительное воемя хранить отобранные семзна без потери их посевных качеств. Способ может быть

полезным в практической селекции при отборе пшеницы на засухоустойчивость.

Формула изобретения Способ отбора засухоустойчивых генотипов пшеницы, включающий выдерживзние семян в растворе сахарозы и последующий анализ семян, отличающийся тем, что. с целью ускорения процесса отбора и возможности последующего хоанечия отобранного материала, семена выдерживают в растворе сахарозо с осмотическим давлением 1,6 - 2,4 МПя- в те-.сяие 20 - 28 ч, анализируют селена на удельную плотность, при этом как засухоустойчивые выделяют семена, -1Јкг.к мзльно уменьшившие сзоюудзльную плотность после выдерживания в растворе сахарозы.

Таблица 1

Изобретение относится к физиологии растений и предназначено для отбора пшеницы на засухоустойчивость. Цель изобретения - ускорение процесса отбора и возможность последующего хранения отобранного материала. Определяют изменение удельной плотности семян после 20 - 28-часового их набухания в растворе сахарозы с осмотическим давлением 1.6 - 2,4 МПа. Чем больше снижение величины удельной плотности семян после выдерживания в растворе сахарозы, тем выше засухоустойчивость растений. 1 ил., 3 табл.

Характеристика семян контрастных сортоа пшеницы nj степени иэмгкеьия их удельной пггткости о рвстаоое сахарозы г

урооно 33CvxoyCiO. Mi roc:n

В - высокоэзсухоустой зый CODT. г, - неустойчивый засухе стрг

Оценка разделенных р растворе сахарозы семян пшеницы М льтурум 553 на засухоустойчивость по методу 1

Биометрические показатели живали

Т а б л и ц а 3|

9-;уточных проростков пшеницы, семена которых выдер- : ч в растворе сахарозы (1,6 МПа)

1 вариант с выращиванием растений сразу после разделения семян в растворе сахарозы.

2 вариант с выращиванием растений через 6 мес. после разделения семян.

Таблица 2

16 20/ 24 28 СЫ

Г, -05

I

t

-f,0

S