Способ диагностики холодоустойчивости линий и гибридов кукурузы Советский патент 1991 года по МПК A01G7/00 

Изобретение относится к физиологии и селекции растений и может быть использовано для скрининга веществ на холодоустойчивость, а также для определения устойчивости селекционных форм кукурузы к холоду.

Цель изобретения - ускорение и упрощение способа.

Способ осуществляют следующим образом.

По достижении фазы развития 1-5 листьев измеряют энергетические потери на испытываемых растениях линий и гибридов кукурузы и растениях линий и гибридов с известной характеристикой холодоустойчивости (контроль).

Контролем могут быть как холодоустойчивые, так и нехолодоустойчивые сорта.

Энергетические потери рассчитывают по следующей формуле

Q LE +ОДТ ()

где L - удельная теплота парообразования; ct- коэффициент теплопередачи, определяемый с помощью листовой модели;

Е - интенсивность трэнспирации;

Д Т - разность температур между растением и воздухом - измеряют в процессе испытаний.

О холодоустойчивости судят по разнице уровня энергетических потерь испытуемых и контрольных растений. Чем выше величина разности, тем контрастнее по холодоустойчивости линии и гибриды по отношению друг к другу (см. табл.1).

Из данных табл.1 следует, что значение энергетических потерь у холодоустойчивой

О

ел

(Л

со ел

00

линии значительно ниже, чем у нехолодоустойчивой.

У исследуемых контрастных линий величина разности между энергетическими потерями в опыте и в контроле равна 6,2 мВт/см2 и лежит в максимально ожидаемой области для конкретных условий выращивания растений. Поскольку абсолютное значение энергетических потерь во многом зависит от условий внешней среды, которые определяются как выбранными климатическими режимами, так и типом климокамеры и источника освещения, а также их индивидуальности особенностями, значение величины энергопотерь для одного и того же сортообразца варьирует от опыта к опыту, поэтому в каждом опыте необходимо иметь эталонные контрольные образцы.

П р и м е р 1. Оценка холодоустойчивости ряда гибридов и линий кукурузы.

Семена различных по холодоустойчивости линий и гибридов кукурузы высевают в 5-килограммовые вегетационные сосуды ( по 5 шт. на сосуд) и помещают в установку искусственного климата (температура 22°С на свету и 17°С в темноте, фотопериод 16ч). При достижении фазы 3 листьев с помощью датчиков определяют транспирацию Е и разность температур между растениями и воздухом. Энергетические потери рассчитывают по формуле.

Полученные результаты приведены в табл.2.

Из данных табл.2 следует, что энергетические потери с ростом холодоустойчивости падают; наибольшая величина разности энергопотерь наблюдалась между нехолодоустойчивым сортом со степенью 1,3 и холодоустойчивым контролем со степенью 84, она равна 5,7, следовательно, чем больше разность энергетических потерь, тем контрастнее сортообразцы по признаку холодоустойчивости; наименьшая разность наблюдается между холодоустойчивым образцом со степенью 78,7 и холодоустойчивым контролем со степенью 84, она равна 1,3, следовательно, чем меньше разность потерь между сравниваемыми сортообраз- цами, тем ближе сортообразцы по признаку холодоустойчивости.

П р и м е р 2. Сравнение предлагаемого способа с известным.

С этой целью после испытания растений по предлагаемому способу температуру в климокамере снижают на 2 сут (2°С) и после окончания температурного воздействия вновь измеряют энергетические потери испытуемых растений.

Сравнительные результаты испытаний обоих способов представлены в табл.3.

Сравнение результатов оценки холодоустойчивости растений по предлагаемому способу и по известному показывает, что как и в известном способе растения ранжируются по холодоустойчивости при измерении предлагаемым способом (табл.3), Однако в данном случае не требуется изменение функционального состояния испытуемых растений за счет действия пониженной

температуры, т.е. соответственно, не требуется охлаждение растений. При известном способе требовалось понизить температуру в климокамере (2°С) на 2 сут и кроме определения энергопотерь до снижения температуры Q1 определять и энергопотери после действия низкой температуры.

П р и м е р 3. Оценка действия убихино- на на холодоустойчивость гибрида П3978СВ (нехолодоустойчивый).

Растения выращивают как и в предыдущих примерах до фазы 3 листьев, после чего в раструб закапывают раствор убихинона в концентрации 0,016%. Энергетические потери измеряют непосредственно до и после

обработки убихиноном.

Полученные результаты представлены в табл.4.

Как видно из данных табл.4, обработка убихиноном ведет к снижению уровня энергопотерь с 15,4 до 9,6 мВт/см , что свидетельствует о том, что данный препарат повышает холодоустойчивость растений.

Приведенные примеры показывают, что предлагаемый способ позволяет оценивать

холодоустойчивость растений как в исходной форме, так и при экзогенной регуляции.

Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества:

способ состоит всего из 2 операций: выращивание растений и измерение энергетических потерь; сокращается время испытаний при применении предлагаемого способа по сравнению с известным; отсутствие низкотемпературного воздействия на растения дает возможность использовать более простые и, соответственно, более дешевые ус1- тановки искусственного климата. Формула изобретения

Способ диагностики холодоустойчивости линий и гибридов кукурузы, включающий измерение энергетических потерь растений, по результатам которого диагностируют холодоустойчивость, отличаю щ и и с я тем, что, с целью ускорения и упрощения способа, измеряют энергетические потери однократно в фазу 1-5 листьев, дополнительно измеряют энергетические потери у контрольных растений, в качестве которых используют холодоустойчивые или

нехолодоустойчивые линии и гибриды, выращенные одновременно с диагностируемыми, а холодоустойчивость диагностируют по разности энергетических потерь исследуемых растений и контрольных, при этом чем больше разность, тем контрастнее по холодоустойчивости диагностируемые линии и гибриды.

Изобретение относится к физиологии и селекции растений и может быть использовано в сельском хозяйстве при оценке различных форм растений, преимущественно кукурузы, на холодоустойчивость, а также при оценке действия экзогенных регуляторов (скрининг) на холодоустойчивость растений. Цель изобретения - ускорение и упрощение процесса диагностики. Измеряют энергетические потери линий или гибридов кукурузы в фазе 1-5 листьев. Дополнительно измеряют энергетические потери у контрольных растений, в качестве которых используют холодоустойчивые или нехолодоустойчивые линии, гибриды, выращенные одновременно с диагностируемыми, а холодоустойчивость диагностируют по значению разницы энергетических потерь исследуемых растений и контрольных Чем больше значение разницы, тем контрастнее по холодоустойчивости диагностируемые линии и гибриды. 4 табл. К

Таблица

Энергетические потери контрастных по холодоустойчивости линий кукурузы

Р 346

Эталон нехоло«/дТ

Таблица

Энергетические потери различных по холодоустойчивости растений кукурузы

6,6t 0,1

Таблица 3

Сравнительная оценка холодоустойчивости растений кукурузы по предлагаемому способу и по известному

Л0.4 Q QfR « где Qfn - энергопотери контрольного растения с известной характеристикой холодоустойчивости. В данном примере QfK 7,5.

Таблица 4

Влияние убихинона на энергетические потери растений кукурузы

3,1 10,1 12,,1 15,4±0,1

2,8t 0,4 6,8t 0,2 9,6t 0,6 6,8