Способ оценки высокобелковых генотипов пшеницы Советский патент 1991 года по МПК A01H1/04 

(21)4697266/13 (22)31.05.89 (46)23.10.91.Бюл. №39

(71)Научно-производственное объединение Дон

(72)Н.Ф. Климзшевская и А.К. Сулейманов (53)631.521.3(088.8)

(56)Лелли Я. Селекция пшеницы. Теория и практика. М.: Колос, 1980. с. 214-216.

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ВЫСОКОБЕЛКОВЫХ ГЕНОТИПОВ ПШЕНИЦЫ

(57)Изобретение относится к растениеводству и предназначено для селекции пшеницы на содержание белка в зерне. Цель

изобретения - повышение достоверности способа при оценке всего видового разнообразия рода Trlticum. Растения выращивают в вегетационных сосудах до фазы начала налива зерна. Флаговый лист растения обрабатывают 14со2- Через 24 ч растения фиксируют и высушивают. Взвешивают массу надземных органов побега и корня и измеряют их удельную радиоактивность. О белковости генотипа судят по величине относительной радиоактивности корневой системы. Причем, чем больше относительная радиоактивность, тем выше содержание белка в зерне. 2 табл.

Изобретение относится к растениеводству и предназначено для селекции пшеницы на содержание белка в зерне.

Цель изобретения - повышение достоверности способа при оценке всего видового разнообразия рода Tritlcum.

Способ заключается в том, что в фазу начала налива зерна обрабатывают 14со2 флаговый лист, определяют массу корней и надземных органов растения и их удельную радиоактивность, а о белковости генотипа судят по величине относительной радиоактивности корневой системы, рассчитываемой по формуле

ОРК

УР ктп к

100%,

УРк-гпк+УРп-тп

где ОРк - относительная радиоактивность тканей корня, %;

УРк-удельная радиоактивность тканей корня, имп-мин/мг;

УРп - удельная радиоактивность органов побега, имп-мин/мг;

тк - масса корня, г;

Гоп - масса органов побега, т,

причем, чем больше относительная радиоактивность, тем выше содержание белка в зерне.

Изобретение основано на выявленной авторами закономерности, заключающейся в том, что белки зерна образуются из аминокислот, синтез которых обеспечивается взаимодействием азота поглощаемого корня и углерода, поступающего в него из надземных органов. Таким образом, чем больше белка откладывается в зерне у того или иного генотипа пшеницы, тем больший поток углерода должен направляться в корень.

Способ осуществляют следующим образом.

Растения выращивают в вегетационных сосудах до фазы начала налива зерна. Флаго

00 СП

ы ю о

овый лист растения обрабатывают 14сог. Через 24 ч растения фиксируют и высушивают. Взвешивают массу надземных органов побега и корня и измеряют их удельную радиоактивность в 20 мг навески. Затем рассчитывают относительную радиоактивность корневой системы для каждого растения по приведенной формуле. Определяют среднее значение относительной радиоактивности корневой системы из всех растений исследуемого генотипа пшеницы, по величине которой и судят о белковости генотипа, причем к высокобелковым относят генотипы с наивысшими показателями.

Пример. Необходимо оценить по белковости генотипы среди образцов коллекции ВИР с №№ 5201, 363364, 31526 48762, 40118, 14379, 38555, 47897.

В вегетационных сосудах выращивают растения до фазы начала налива зерна. Флаговый лист восьми растений каждого генотипа экспонируют в полиэтиленовой камере объемом 10 см3 заполненной 0,3% 14соа с удельной радиоактивностью 1800 мКи/л. Через 24 ч растения расчленяют на

3223 3960 3641 5126 3457 3886 2929 4798

1504 1290 3952 2368 3167 1671 3813 2884

где ОРк - среднее значение относительной радиоактивности корня, % от сум- маркой радиоактивности растения. .

По величине среднего значения относительной радиоактивности растений судят о белковости генотипа Мг 38555. Аналогичные расчеты проводят и для остальных генотипов. Для сравнения была определена белковость зерна этих же генотипов общепринятым методом.

Относительная радиоактивность и белковость зерна пшеницы представлены в табл.2.

Из табл. 2 следует, что наивысшая относительная радиоактивность корневой системы обнаруживается у образца № 40118, а наименьшая - у образца № 48762. Ока

0

5

0

5

корни и надземную массу, фиксируют при 105°С в течение часа и доводят до воздушно-сухого состояния при 70°С в течение 12ч. Определяют массу корней и надземных органов, после чего измельчают в фарфоровой ступке, берут навеску в 20 мг и определяют удельную радиоактивность на газопроточном счетчике.

Рассчитывают относительную радиоактивность корневой системы для растения № 1 этого образца (ОРи):

m Ю0% 2,5%. УП ю тк1+УР m m щ

Таким же образом рассчитывают ОР и для остальных номеров (опыты 2-8) растений образца № 38555. Затем рассчитывают среднее значение относительной радиоактивности растений (опыты 1-8) образца №38555.

ОРК 1,4%

Масса органов (т), их удельная (УР) и относительная (ОР) радиоактивность (образец №38555) приведены в табл.1

Таблица 1

197 107 291 156 268 192 263 142

2,5 1,4 1,1 1,4 1,4 1,5 1,4 0.7 1.4 ОРк

залось, что содержание белка в зерне у образца № 40118 более чем в 2,5 раза выше по сравнению с образцом № 48762.

Таблица 2

5

40118

5201

363364

31526

47897

38555

14379

6,3 5,5 4,8 2,2 2,2 1,4 1,3

33,2 24,2 25,4 15,6 18,3 16,7 16,3

1

Ж

Продолжение табл.2

Ж

0,3

12,7 НСРо5:

1,8

Таким образом,.чем больше значение ОРк, тем более высокобелковым является генотип пшеницы.

Способ позволяет ускорить и упростить оценку высокобелковых генотипов в 3-4 раза за счет использования вегетационного метода выращивания растений, отбора образцов на более ранней фазе развития, замены длительного химического анализа (5 операций) радиометрическим (3 операции). Кроме того, белковость является лишь одной из характеристик семени, обеспечивающей его выживаемость, поэтому отбор по белковости снижает объективность. А заявляемый способ основан на объективной закономерности - чем больше белка откладывается в семенах у того или иного генотипа пшеницы, тем больший поток углерода должен направляться в корень. Как следует из табл. 2, между относительной

радиоактивностью корневой системы, которая характеризует поток 14С в корень, и белковостью зерна имеется сильная связь с коэффициентом корреляции, равным 0,95±0,14 при То,05 2,45.

Формула изобретения

Способ оценки высокобелковых генотилов пшеницы, включающий введение радиоактивной метки, определение уровня радиоактивности органов, по которому судят о высокобелковое™ генотипов, отличающийся тем, что, с целью повышения

достоверности способа при оценке всего видового разнообразия рода Trltlcum, в качестве радиоактивной метки используют С02, введение метки осуществляют во флаговый лист в фазу начала налива зерна, измеряют радиоактивность корневой системы и всего растения, определяют относительную радиоактивность корневой системы, причем чем больше относительная радиоактивность, тем выше содержание белка в зерне.