Способ получения засухоустойчивых форм кукурузы Советский патент 1991 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к процессу селекции перекрестно опыляющихся и факультативно самоопыляющихся культур.

Цель изобретения - упрощение и ускорение способа,

Способ осуществляют следующим образом.

Производят сбор пыльцы исходных гетерозиготных растений-доноров засухоустойчивости.

Собранную пыльцу подвергают обезвоживанию. При этом жизнеспособными остаются только те пыльцевые зерна, в геноме которых содержатся факторы, детерминирующие засухоустойчивость, остальные пыльцевые зерна гибнут. Обезвоживание осуществляют до остаточного содержания воды 12-15% при низком атмосферном давлении.

Обезвоженной пыльцой опыляют предварительно закрытые изоляторами пестики материнского растения.

Полученные в результате опыления семена (они обладают повышенной засухоустойчивостью) высаживают в почву по обычной технологии для проведения после- дуюшего селекционного процесса на растениях полевыми методами.

Гетерозиготные растения исходной популяции, из которых ведется отбор засухоустойчивых форм, образуют миллионы пыльцевых зерен, представляющих практически все варианты распределения признаков родительского генома. Проведение отбора на пыльце позволяет намного увеличить обьем выборки (по сравнению с объемом выборки на семенах) и за счет этого повысить эффективность отбора. Кроме того, галлоидное состояние генома микрога- метофита (пыльцевого зерна) исключает отрицательное влияние на эффективность

00

ел ы

ю

отбора аллельных взаимодействий, имеющих место в диплоидном организме и снижающих точность отбора. Повышение производительности и снижение трудоемкости способа по отношению к известному способу происходит за счет исключения длительной и трудоемкой операции по проращиванию семян и введения операции обезвоживания пыльцы.

Пример. В качестве исходной гетерози- готной формы выбран простой межлинейный гибрид кукурузы П 165x5760, родительскими формами которого являются отличающиеся по засухоустойчивости линии (П165-незасухоустойчивая, X 5760 - засухоустойчивая). В период цветения растений свежесобранную пыльцу гибрида делят на две части. Одну часть непосредственно используют для опыления предварительно закрытых изоляторами початков линии П165 (контроль). Другую часть пыльцы подвергают обезвоживанию при низком атмосферном давлении (0,7 КПа) в течение 20-30 мин до остаточното содержания воды 12-25%. Обезвоженной пыльцой также опыляют ранее закрытые изоляторами початки линии П165(опыт).

Режим обезвоживания пыльцы был выбран, исходя из следующих соображений.

При низком атмосферном давлении процесс удаления влаги из пыльцы идет более интенсивно. Это необходимо для сокращения времени обработки, так как пыльца кукурузы (и других злаков) обладает высокой метаболической активностью и довольно быстро теряет жизнеспособность в процессе хранения.

При остаточном содержании воды в пыльце более 25% снижается эффективность отбора, а менее 12-15% (в зависимо- сти от генотипа) - значительно уменьшается количество жизнеспособных пыльцевых зерен, и соответственно, число завязавшихся семян.

Засухоустойчивость семян, полученных от опыления линии П165 обезвоженной и необезвоженной пыльцой линий и гибридов кукурузы, приведена в таблице.

Отцовская Обезвожи СеменаКоличество

формавающий от-проросших

бор пыльцы на осмотике семянх, %

1

J

19,6±1,1

П165ХХНе прове- П165

Ден Х5750ХХХ - -П165ХХ5760 41 ,4±1,8

1

Продолжение табл.

4

- -

(опыт)

Л165(П165х 27.4±1,9ХХХХ Х5760)

П165х(П165х 43,0±1,9ХХХХ Х5760)

5

5 0 5

0 5

0

5

0

5

Проводили проращивание семян ххНезасухоустойчивая линия (по полевым оценкам) Ххх3асухоустойчивая линия (по полевым оценкам) ххххРазличния достоверны при уровне значимости 0,001

Полученные после опыления семена (контроль и опыт) были проверены на засухоустойчивость путем проращивания на растворах с высоким осмотическим давлением по известному способу. Проверка показала, что в контрольном варианте проросло 27,4±1,9% семян, а в опытном - 43,0±1,9% семян. Для сравнения приведены результаты определения всхожести семян у родительских форм гибрида - у линии П165 19,6±1,1%Гу линии Х576041,4±1,8.

Таким образом, использование способа позволяет проводить эффективный отбор засухоустойчивых форм: засухоустойчивость отобранных образцов сказалась на уровне лучшего родительского компонента (линии Х5760).

Способ позволяет с высокой эффективностью и производительностью осуществлять предварительный отбор засухоустойчивых образцов кукурузы, и, в связи с этим, существенно сокращает объем последующих полевых оценок и отборов.

Способ может быть использован для селекции на засухоустойчивость других перекрестно опыляющихся и факультативно самоопыляющихся культур, у которых устойчивость микрогаметофитов (пыльцы) к обезвоживанию детерминирована (хотя бы частично) генами, отвечающими за засухоустойчивость растения - спорофита.

Формула изобретения Способ получения засухоустойчивых форм кукурузы, включающий воздействие обезвоживающим фактором, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения способа, обезвоживающим фактором воздействуют на пыльцу перед опылением, при этом обезвоживание осуществляют до остаточного содержания воды 12- 25% при низком атмосферном давлении, далее обезвоженной пыльцой опыляют растения и затем собирают полученные семена.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к процессу селекции перекрестно-опыляющихся и факультативно-самоопыляющихся культур. Цель изобретения - упрощение и ускорение способа. Пыльцу перед опылением обезвоживают до остаточного содержания воды 12-25% при низком атмосферном давлении. Далее обезвоженной пыльцой опыляют растения и затем собирают полученные семена. 1 табл.