Способ оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям Советский патент 1992 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к генетике и се- . лекций растений и может быть использовано для создания устойчивых к стрессовым воздействиям сортов полевых культур.

Известен способ оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям по комплексу физиологических характеристик.

Недостатком известного способа является их ненадежность, так как оцениваемые показатели косвенные и не всегда объективно отражают степень засухоустойчивости .растений.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ оценки слияния генов на устойчивость растений к стрессам по степени снижения урожайности под влиянием стрессового воздействия среды по сравнению с фоном без стрессового воздействия.

Однако известный способ недостаточно объективен, так как не позволяет вычленить влияние конкретных генов на устойчивость растений, что затрудняет целенаправленный подбор доноров при селекции на устойчивость к стрессовым воздействиям и приводит к увеличению объема проработки селекционного материала.

Цель изобретения - повышение объективности способа.

00

VJ ел

VJ

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям, включающему выращивание растений на двух фонах - со стрессовым воздействием и без воздействия и их оценку, предварительно создают несколько изо- генных линий одного сорта по генам, контролирующим определенные признаки, и по разности процента стрессоустойчиво- сти изогенной линии и исходного сорта оценивают степнь. влияния конкретного гена на устойчивость к стрессовому фактору.

Известно, что испытание изогенных линий полевых культур на различных стрессовых фонах позволяет определить их устойчивость к стрессовым воздействиям. Испытание их совместно с исходным сортом с последующим определением разности показателей стрессоустойчивости конкретной изогенной линии и исходного сорта в способе оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям позволило получить новый показатель - выявлено, что разность между устойчивостью изогенной линии по конкретному гену и исходному сорту показывает степень влияния (повышения или понижения), конкретного гена на устойчивость растений к стрессовым воздействиям.

Пример. Общепринятым методом на базе одного сорта создают изогенные линии по генам, контролирующим определенные признаки- растений - высоту, окраску, опушение, устойчивость к болезням и т.п. Например, на базе сорта яровой пшеницы Новосибирская 67 создано 23 изогенных линии. Испытывая эти линии совместно с исходным сортом на 2 фонах - со стрессовым воздействием (солонец, засуха, кислые почвы и т.п.) и без воздействия стрессового фактора, определяют степень снижения урожайности (в процентах) исходного сорта и изогенных линий от воздействия стрессового фактора, т.е. стрессоустойчивость (со- лезасухоустойчивость и т.п.). Затем от показателя стрессоустойчивости изогенной линии отнимают аналогичный показатель исходного сорта и получают данные о степени воздействия конкретного гена на устойчивость к стрессовому фактору. П ол ожител ьн ы и. резул ьтат свидетел ьствует, что оцениваемый ген повышает устойчивость, а отрицательный понижает.

Стрессовые факторы можно моделировать в вегетационных опытах, выращивая растения в сосудах. В варианте контроль для растений создаются благоприятные условия по влажности почвы в сосуде, а в варианте засуха - дефицит влаги. В полевых условиях засуха моделируется с помощью засушника. На период дождя опытный участок, изолированный от грунтовых вод, укрывают с помощью засушника, который передвигают по рельсам. После дождя засушник скатывают на холостую стоянку. Стрессовым фактором, воздействующим на растения, в данном опыте является дефицит почвенной влаги. На естественном фоне

0 растения изогенных линий не подвергаются стрессовому воздействию, поэтому они растут в более благоприятных условиях (контроль).

П р и м е р 1. Изогенные линии сорта

5 Новосибирская 67 (исходный сорт) по конкретным генам: ДНК 12 (по гену Rht2), AHK 9A (по гену Нд) испытывают на 2 фонах - в засушнике и на естественном благоприятном с достаточной влагообёспеченностью

0 (контроль). Определяют урожайность на каждом фоне, затем засухоустойчивость исходного сорта и изогенных линий (процент снижения урожайности в засушнике по отношению к контролю). Рассчитывают раз5 н ость .между засухоустойчивостью конкретной, изогенной линии и исходного сорта. Полученное значение разности показывает характер влияния конкретного гена на степень засухоустойчивости растений:

0 положительное значение - ген повышает засухоустойчивость растений на полученный процент, а отрицательное - снижает. Результаты способа оценки конкретных генов на засухоустойчивость растений пшени5 цы приведены в таблице.

Полученные данные свидетельствуют о том, что ген Rht2. снижающий высоту соломины, снизил и засухоустойчивость растений пшеницы на 5.6%. Ген Нд,

О контролирующий густое опушение колоса, повысил засухоустойчивость на 8,1%.

Процент снижения засухоустойчивости геном Rht2 и повышения геном Нд меняется в зависимости от жесткости засухи, но на5 правленность этого действия не изменится. Таким образом, использование предлагаемого способа позволит выявить влияние конкретных генов на засухоустойчивость растений, что повысит эффективность се0 лекции растений для засушливых регионов страны. Аналогично можно проводить оценку влияния генов на другие стрессовые воздействия (жаро-, соле- морозоустойчивость и т.п.).

5 Предложенный способ отвечает требб- ваниям, предъявляемым к методам и принципам диагностики устойчивости растений к стрессам, Способ обладает дифференцирующей способностью, присутствие в сло- собе количественного критерия учета

позволяет определить достоверность оценки. Это придает способу объективность в отличии от глазомерной, даже балловой, оценки, содержащей элемент субъективизма. Способ технически может быть осуществлен в любом исследовательском учреждении.

Формула изобретенияи

Способ оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям, включающий выращивание исходного

0

сорта на двух фонах - со стрессовым воз действием и без воздействия и их оценку, отличающийся тем, что, с целью повышения объективности способа, предварительно создают несколько изогенных линий исходного сорта по генам, контролирующим определенные признаки, и оценивают степень влияния конкретного гена на устойчивость к стрессовому фактору по разности процента стрессоустойчивое™ изогенной линии и исходного сорта.

Изобретение относится к генетике и селекции растений и может быть использовано для создания устойчивых к стрессовым воздействиям сортов полевых культур. С целью повышения объективности оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям при создании изогенных линий используют один сорт-реципиент, а оценку изогенных линий и реципиента проводят совместно на двух фонах - со стрессовым воздействием и на благоприятном с последующим определением разности между показателем устойчивости к стрессовому воздействию конкретной изо- генной линии и реципиента. Способ отвечает требованиям, предъявляемым к методам и принципам диагностики устойчивости растений к стрессам. 1 табл.