Способ отбора раннеспелых форм кукурузы Советский патент 1991 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано на селекционных опытных станциях и других учреждениях биологического профиля для оценки в лабораторных условиях исходного материала на всех этапах селекционного процесса по группам спелости

Целью изобретения является повышение точности, упрощение и ускорение способа.

Способ заключается в том, что проводят биохимический анализ зерна на содержание свободного пролина и по его количеству судят о группе спелости растений.

Для раннеспелых мутантов кукурузы характерно более низкое содержание свобод- ного пролина в зерне, для более позднеспелых - более высокое.

Проведение анализов по определению содержания свободного пролина в зерне кукурузы и вместе с тем прогнозирование на раннеспелость осуществляют в лабораторных условиях в течение 1 дня. Б то время как по известному способу проводят визуальную оценку состояния растений в течение

всего периода вегетации, а окончательную оценку и отбор скороспелых форм - только в конце вегетации.

Кроме того, предварительный лабораторный анализ семян кукурузы на содержание свободного пролина в зерне с дальнейшим отбором раннеспелых форм предполагает сокращение объема полевых работ (вспашка, культивация, посев, пра- шовка и др.) и объема научных исследований (определение фенофаз, опыление и т.д.), так как дает возможность не высевать делянки, у которых семена имели более высокое содержание свободного пролина и в связи с этим были отнесены к группе позднеспелых форм.

Способ осуществляют следующим образом.

Берут 10-20 г семян и предварительно размалывают на лабораторной мельнице. Навеску в Т г заливают раствором 3%-ной салициловой кислоты и экстрагируют про- лин и сопутствующие с ним свободные аминокислоты согласно известной методике в модификации. Следуя данной методике со(Л

С

а чэ

ю ь

g

здают определенные условия, при которых большая часть аминокислот разрушается. Пролин-нингидриновый комплекс извлекается толуолом с последующим определением интенсивности окрашенного слоя на ФЭКе. Содержание свободного пролина рассчитывают в миллиграммах на 1 г сухого вещества.

В зависимости от содержания свободного пролина судят о раннеспелости исследуемых мутантов: низкое содержание пролина соответствует наиболее раннеспелым мутан-там.

Прим е-р. 1. Определяют содержание свободного пролина в зерне 24х мутантов втрого поколения, полученных от воздействия электрического поля промышленной частоты, исходной линии Л-396, относящейся по классификации ФАО к группе наиболее раннеспелых форм с длиной вегетационного периода (ДВП) до 100 дней. Содержание, пролина в зерне мутантов варьировало от 0,017 до 0,43 мг/г сухого вещества (с,в.).

Полученные Данные разбили на три группы в зависимости от содержания свободного пролина в зерне Предполагали, что наиболее раннеспелыми окажутся зерна с содержанием свободного пролина от 0,01 до 0,20 мг/г с.в.

Для контроля семена высаживают по известному способу, проводя оценку состояния растений в течение вегетации и определяя ДВП для каждой группы, ДВП варьировала от 93 до 116 дней. Полученные результаты сравнивают с результатами, полученными с помощью предлагаемого способа, Результаты исследований приведены в табл.1 и 2 (линия Л-396, электрическое поле КаЭз-бв).

Анализ табл.1 показывает, что для большинства (72,7%) наиболее скороспелых форм с ДВП до 95 дней действительно характерно низкое содержание свободного пролина в зерне (от 0,01 до 0,20 мг/г с.в.). Для большинства (66,6%) мутантов кукурузы с ДВП 96-100 дней характерно содержание пролина от 0,201 до 0,400 мг/г с.в.

Анализ табл.2 показывает, что большую часть (66,7%) группы мутантов с низким содержанием свободного пролина в зерне (0,01 - 0,200 мг/г с.в.) составляют наиболее раннеспелые формы с ДВП до 95 дней, для большей части (60,0%) группы мутантов со средним содержанием пролина (0,201 - 0,400 мг/г с.в.) характерно наличие большинства форм с ДВП 96-100 дн.

На основании приведенных данных можно сделать вывод, что для получения наиболее раннеспелых мутантов с ДВП до 95 дней, необходимо отбирать для посева

семена с содержанием свободного пролина 0,01 - 0,20 мг/г с.в. Более позднеспелые мутанты (ДВП 96 - 100 дней)содержат более высокий уровень свободного пролина в зерне (0,20-0,40 мг/г с.в,).

П р и м ер 2, Содержание свободного пролина определяют в зерне 94 радиомутантов и лазерных мутантов четвертого поколения от исходной линии Л-502, которая

0 по классификации ФАО относится к группе раннеспелых форм с ДВП 100-110дней Содержание пролина в зерне мутантов варьировало от 0,041 до 0,598 мг/г с.в. Длина вегетационного периода, определенная в

5 конце вегетации растений по известному способу, колебалась в пределах 91-116 дней. Основные принципы анализа полученных данных аналогичны примеру 1. Результаты исследований представлены в

0 табл.3 и 4 (линия Л-502, радиация, лазер, К1ПР4-88).

На основании приведенных данных можно сделать вывод, что для получения раннеспелых мутантов с ДВП до 105 дней,

5 необходимо отбирать для посева семена с содержанием свободного пролина 0,01 - 0,300 мг/г с в.

П р и м е р 3. Содержание свободного пролина определяют в зерне 100 радиому0 тантов и лазерных мутантов четвертого поколения от исходной линии Л-346, которая по классификации относится к группе позднеспелых форм с ДВП 115-120 дней. Содержание пролина в зерне мутантов

5 варьировало отО,022 до 1,168 мг/г с.в. Длина вегетационного периода, определенная в конце вегетации растений, колебалась в пределах 98-118 дней.

Основные принципы анализа получен0 ных данных (табл. 5 и 6) аналогичны примерам 1 и 2 (линия Л-346, радиация, лазер, К2ПР4-88)

На основании приведенных данных можно сделать вывод, что содержание сво5 бедного пролина в зерна свыше 0,300 мг/г с.в. характерно для позднеспелых мутантов с ДВП свыше 105 дней.

П р и м е р 4. Определяют содержание свободного пролина в совокупности форм,

0 составляющей из 436 мутантов кукурузы от разных генотипов и различного мутагенного происхождения. Содержание пролина в зерне мутантов варьировало от 0,012 до 1,584 мг/г с.в,, длина вегетационного пери5 ода составляла 88 - 129 цнеЛ.

Основные принципы анализа данных (табл.7 и 8) аналогичны примерам 1-3.

Анализ табл.7 показывает, что основная масса мутантов с ДВП до 95 дней (81,8%) и большая часть мутантов с ДВП 96-105 дней

содержит пролин в зерне от 0,01 до 0,300 мг/г с.в. Для большей части более позднеспелых мутантов с ДВП 106-115 и 116-125 дней характерно содержание пролина свыше 0,300 мг/г с.в, Максимальное их коли- чество (39,5 и 40,2% соответственно) соответствует группе мутантов с содержанием свободного пролина в зерне от 0,301 до 0,600 мг/г с.в.

Анализ табл.8 показывает, что больше половины (54,7%) из группы мутантов, содержащих пролин от 0,01-0,300 мг/г с.в.. составляют формы с ДВП до 105 дней.

Группы мутантов, содержащих в зерне пролин свыше 0,300 мг/г с.в. (73,2 - 96,7%), составляют более позднеспелые формы с ДВП свыше 105 дней.

На основании приведенных данных можно сделать вывод, что для раннеспелых мутантов кукурузы характерно более низкое содержание свободного пролина в зерне, для более позднеспелых - более высокое,

Таким образом, предлагаемый способ отбора раннеспелых форм кукурузы путем проведения биохимического анализа зерна на содержание свободного пролина, в отличие от известного, позволяет прогнозировать группу спелости растений. Кроме того, биохимический анализ производится в лабораторных условиях в течение одного дня, тогда как по известному способу оценка состояния растений ведется в по/.евых условиях в течение всего периода вегетации, а окончательный отбор возможен только по окончании вегетации. Возможность прогнозирования раннеспелых форм обеспечивает сокращение объемов полевых работ, включающих вспашку, культивацию, посев, прашовку и др., и объема научных исследований, так как отпадает необходимость высева форм, семена которых имели высокое содержание пролина, в связи с чем были отнесены к позднеспелым. Все перечисленное значительно ускоряет селекционный процесс.

Формула изобретения Способ отбора раннеспелых форм кукурузы, включающий измерение биологического показателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, упрощения и ускорения способа, измеряют содержание пролина в зерне и в качестве раннеспелых отбирают формы с пониженным содержанием пролина.

Таблица 1

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано на селекционных опытных станциях и других учреждениях биологического профиля для оценки в лабораторных условиях исходного материала на всех этапах селекционного процесса по группам спелости. Целью изобретения является повышение точности, упрощение и ускорение способа. Осуществляют биохимический анализ зерна на содержание свободного пролина, по количеству которого судят о группе спелости растений. В качестве раннеспелых отбирают формы с пониженным содержанием пролина. 8 табл.

Таблица 2

ТаблицаЗ

Таблица 4

Таблица 5

Таблица б

Таблица 7

Таблица 8