Способ оценки биологически активных соединений, регулирующих засухоустойчивость пшеницы Советский патент 1992 года по МПК A01N41/10 A01G7/00 

Изобретение относится к синтезу и созданию регуляторов роста, а именно к способам оценки и отбора новых синтезированных регуляторов роста, способных повышать засухоустойчивость озимой и яровой пшеницы.

Для оценки биологически активных соединений (БАС), регулирующих засухоустойчивость растений применяют различные прямые методы. Эти способы являются трудоемкими и имеют низкую производительность, так как они связаны с длительностью выращивания растений в экстремальных условиях до определенной критической фазы роста, по которой судят о степени действия засухи. Прямые подсчеты элементов продуктивности растений в контрольных и опытных образцах является критерием оценки степени действия засухи.

Наиболее близок к предлагаемому метод оценки веществ, повышающих засухоустойчивость пшеницы, предусматривающий следующие этапы: проращивание семян, обработка, растений, воздействие на растения высокой температурой или обезвоживание с последующим подсчетом процента выживших растений, а в полевых условиях - уровня спада урожайности.

Метод очень громоздкий, трудоемкий, для определения одного вещества требуется не менее 30-40 календарных дней.

Для ускоренного определения засухоустойчивости применяются косвенные методы, основанные на коррелятивной связи биохимических процессов с засухоустойчивостью растений. Одним из таких параметров, определяющим засухоустойчивость растений, является уровень термоустойчивости изоферментов а-амилазы. Однако этот параметр в таком техническом решении не может быть использован для оценки БАС на засухоустойчивость. Это объясняется тем, что определение засухоустойчивости образца проводится только в проростках пророщенных 84-96 ч. При этом термостабильность изоферментов а-амилазы - максимальная и лучше дифференцируются сорта на устойчивые и неустойчивые. Однако семена, которые были обработаны БАС за период времени проращивания 84-96 ч могут значительно отличаться по высоте от контрольных, т.е. энергия прорастания семян зависит от типа действия вещества: является ли вещество ингибитором или стимулятором.

Цель изобретения - объективность оценки, уменьшение трудоемкости, сокращение сроков выявления новых синтезированных биологически активных соединений, повышающих засухоустойчивость растений.

Поставленная цель достигается тем, что семена сортов пшеницы с известной засухоустойчивостью замачивают на сутки в растворах БАС (опыт) и в воде (контроль). Затем семена проращивают 45-50 ч при 22°С в темноте и 3 сут при последовательном чередовании воздействия света, пропущенного через красный светофильтр для озимой пшеницы, а для яровой пшеницы - белый от люминесцентных ламп с периодом. 15 ч при свете и 9 ч в темноте до достижения растениями высоты ростка 30- 35 мм. Растение, достигшее высоту 30-35 мм, подвергают воздействию температурой 84-86°С 15-20 мин, после чего определяют в них степень разрушения изоферментов а -амилазы. Сравнение проводят между контрольными и опытными вариантами и по изменению активности изоферментов а- амилазы судят о БАС как веществах, регулирующих засухоустойчивость растений.

На фиг. 1-3 приведены денситограммы.

Методика определения степени разрушения изоферментов а-амилазы в проростках, подверженных воздействию высоких температур, известна.

Для определения влияния 5АС на защитные свойства растений в качестве биотеста используют сорта с низкой устойчивостью к засухе как наиболее чувствительные. У этих сортов уровень снижения активности а -амилазы по сравнению с засухоустойчивыми - более выраженный.

Изменения активности изоферментов

а-амилазы определяют в проростках сорта классификатора, опытного с (БАС) и контрольного на воде, подвергнутых воздействию высокой температурой. Если в опыте

активность изоферментов а-амилазы выше, чем в контроле/To БАС повышает засухоустойчивость. Результаты выражают в процентах к контролю или в баллах засухоустойчивости. В опытах применяли картолин, хлорхолинхлорид - вещества, регулирующие засухоустойчивость растений.

П р и м е р 1. Семена контрольные и опытные проращивали до 132 ч при 22°С. Для анализов брали проростки ступенчато

начиная с высоты проростков 10 мм и до 60 мм. Через каждые 6 ч проращивания проростки подвергали действию высокой температурой в течение 15 мин. Затем определяли активность изоферментов а -амилазы, последнее выражали в мм (условная единица), что соответствует высоте максимального пика на денситограммах (см. фиг. 1).

Как видим, наивысшая активность изоферментов «-амилазы наблюдается в семенах, пророщенных на воде, в пределах 80-100 ч (заштрихованная область б на фиг. 1), с веществами, задерживающими, рост, - 96-100 ч (область в), а с применением стимуляторов - 72-84 ч (область а), что соответствует высоте проростков в контрольном и опытном вариантах 30-35 мм. Отклонение от взятия пробы при высоты проростков 30-35 мм не гарантирует достоверное разделение веществ как антистрессовых.

П ример2. На фиг. 2 и 3 представлены денситограммы активности изоферментов а -амилазы, проростков пшеницы высотой

-30-35 мм в контрольных (вода) и опытных образцах с картолином и хлорхолинхлрри- дом, после воздействия температурой 86С 15 мин. На фиг. 2 приняты следующие обозначения денситограмм: 1 - Одесская-51,

контроль;2 -Одесская-51, картолин,50мг/л; 3 - Одесская-51, хлорхолинхлорид, 200 мг/л; 4 - Мироновская-808, контроль,

5- Мироновская-808, картолии, 50 мг/л;

6- Мироновская-808, хлорхолинхлорид, 200 мг/л. На фиг. 3: 1,2,3-Эритроспермум851; 4,5,6-Комета. Как видим антистрессовые препараты влияют на степень защиты изоферментов а-амилазы от разрушения в растениях, которые были подвергнуты воздействию высоких температур и зависит от потенциальной гетенической засухоустрй- чивости сорта и применяемого биолс гиче- ски активного соединения,

В таблице по активности фермента на денситограммах о контрольных и опытных образцах после воздействия высокой температуры подсчитали степень разрушения изоферментов а -амилазы в проростках (усл.ед. - мм). Для перевода величины актив- ности изоферментного состава а-амилазы в вариантах, семена которых обрабатывали БАС, в качественный показатель уровня засухоустойчивости (баллы по пятибалльной шкале), параллельно на тех же вариантах определяют фактическую засухоустойчивость растений прямыми методами. Полученные результаты сравнивают прямым и косвенным методом оценки. Последние являются критерием разделения веществ как антистрессовых.

Формула изобретения Способ оценки биологически активных соединений, регулирующих засухоустойчивость пшеницы, включающий проращивание семян, обработку растений биологически активными соединениями, кратковременное прогревание растений, определение биологических показателей растений, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности определения, биологически активными соединениями обрабатывают семена перед проращиванием, проращивание осуществляют до высоты проростков 30-35 м, определяют в проростках активность а- амилазы и по разности уровней термоустойчивости изоферментов а -амилазы в опытном и контрольном образцах судят о способности биологически активного соединения влиять на засухоустойчивость пшеницы.

Изобретение относится к синтезу и созданию регуляторов роста, а именно к способам оценки новых синтезированных регуляторов роста, способных повышать засухоустойчивость озимой и яровой пшеницы. Цель изобретения - объективность оценки, уменьшение трудоемкости/сокращение сроков выявления новых синтезированных биологически активных соединений (БАС), повышающих засухоустойчивость пшеницы. Способ включает обработку семян биологически активными соединениями, их проращивание до высоты 30-35 мм, воздействие на проростки температурой 86°С в течение 15 мин и определение в них активности изоферментов а -амилазы. По повышению активности изоферментов а- амилазы после обработки БАС судят о БАС как веществах, повышающих засухоустойчивость пшеницы, 3 ил, 1 табл. со С

Вода, контроль Картолин, 50 мг/л

Хлорхолинхлорид, 200 мг/л

Вода, контроль Картолин, 50 мг/л

Хлорхолинхлорид, 200 мг/л

100 132

128

100 142

140

100 132

128

49 69

68

Высокая, 5 Высокая, 5

Высокая, 5

Низкая, 3

Выше средней, 4

Выше средней, 4

«:

,

-a «)

юо .

40

8

ci

4b

60 72 84 96 108 ПО 132 V

Фиг/

m- m

m- 100

90№

70- 60- 50

w

30

8 4

да

72

Одесская-51

s:

со

g

i

a

Фиг. г

56 Миро/юрская - 808

В

СЭ

. v-i

. BSs Wmvvnuv-p дошндыйэфосп и№&оштнд{з goxnu ошолчд

VO

0

о

5

u

I

6Й7

Wo

rtS 3

ro

Qo

t

8c; u о &

«