Способ оценки генетически обусловленных морозостойких форм озимых зерновых культур Советский патент 1992 года по МПК A01G7/00 A01H1/04 

растений для анализа, укрепление растений в пробирках, в штативах.

Последующее ополаскивание корней б/дистиллятом.

Доведение объемов во всех анализируемых пробирках до единого.

Пересчет всех полученных результатов по единому объему.

Наличие холодильных камер, установок для соблюдения пониженной температуры.

Цель изобретения - обеспечение возможности проще, экспрессно, без особых затрат на ранних этапах селекционного процесса дать оценку селекционного материала по морозостойкости.

Экспрессность проведения браковки неморозостойких форм исключает их из дальнейшей проработки, тем самым в значительной степени избавляя от холостой проработки материала, направив внимание на отобранные морозостойкие формы.

Предлагаемый способ позволит без применения каких-либо установок, понижающих температуру, через 5 -6 сут провести оценку большого количества селекционного материала без всяких экономических затрат, применяя только обычную лабораторную посуду и прибор с селективными электродами ТУР №517.

Преимущество предлагаемого способа оценки признака морозостойкости по содержанию ионов NH4+ в вытяжке из растений озимой пшеницы заключается в следующем:

Нет необходимости в использовании холодильных камер для воздействия на растение пониженной температурой.

Возможность на первых этапах селекционного процесса проводить массовую оценку селекционного материала с целью отбраковки неморозостойких форм в дальнейшей селекционной работе.

Простота проведения анализа оценки.

Четкое разграничение морозостойких и неморозостойких генотипов внутри видовых форм.

Двукратный порядок различия содержания ионов NH4 у морозостойких и неморозостойких форм, не перекрывающий зону ошибок.

Экспрессность предлагаемого способа, являющаяся самым положительным фактором в селекционной практике.

Сущность предлагаемого способа состоит в использовании генетически обусловленных функций растений зерновых культур в целях диагностики их по морозостойкости, На морозостойкость, как суммарный показатель, действуют фенотипически

и генетически обусловленные факторы. Предлагаемый метод исключает отрицательный фактор - фактор влияния пониженных температур. Он предусматривает

диагностику растений по признаку морозостойкости в шестидневных проростках озимой пшеницы или ячменя до воздействия на них пониженными температурами, так как этот признак генетически заложен в каждом

растении еще до его произрастания. Любой организм обладает генетически обусловленной способностью использовать аминокислоты в качестве источников углерода и энергии.

Наиболее важные ферментативные реакции катаболизма аминокислот у растений практически одинаковы, но абсолютная и относительная скорость утилизации различных аминокислот в каждом организме зависит от многих факторов, в числе которых и генетически обусловленная способность к окислительному расщеплению аминокислот.

В основу предлагаемого метода и заложен этот фактор, который у растений, различающихся по морозостойкости, приводит к различной скорости утилизации аминокислот.

Метод диагностики растений на морозостойкость основан на определении свободных а-аминогрупп в растении, которые накапливаются в организме в результате ферментативных механизмов расщепления аминокислот для включения их в один из

трех конечных продуктов.

Каналом для передачи аминогрупп в заключительную серию реакций, ведущую к образованию конечных продуктов азотистого обмена, является глутаминовая кислота.

Глутаминовая кислота подвергается окислительному дезаминированию, которое катализируется НАД- зависимой глута- матдегидрогеназой.

При этом аминогруппы, собранные из разных аминокислот, освобождаются в виде ионов NH4.

НАДФ-Н выполняет функции восстановителя в реакции биосинтеза: L-глутаминовая кислота + НАД а-кетоглутаровая кислота+МН4+НАД -Н.

Эта реакция имеет фундаментальное значение в биосинтезе всех аминокислот, поскольку она служит главным, если не

единственным путем образования сг-ами- ногруппы. Это, в свою очередь, является оценкой транс-аминирования аминокислот у растений, а также активности их энергетического обмена, что является генетически

обусловленным признаком у растений, различных по своей природе.

Определение свободных аминогрупп NH4+, транс-аминированных в результате ферментативной реакции, является оцен- кой катаболизма аминокислот.

Сущность предлагаемого метода сводится к определению этих групп, тем самым позволяя охарактеризовать растения по признаку морозостойкости, так как накоп- ление а-аминогрупп является генетически обусловленным признаком. Предлагаемый метод обеспечивает диагностику растений на ранних этапах развития без применения каких-либо дополнительных технологиче- ских и аналитических операций, так как основан на избирательной способности селективных электродов к ионам NH4.

Пример. Семена сорта Одесская 16 замачивают 24 ч и выращивают затем в климатических камерах с постоянным выбранным режимом. На шестые сутки проростки освобождают от зерновки и листа (см. чертеж), берут навеску 1 г, тщательно растирают до однородной массы, разбавляют во- дои, добавляя определенное количество, которое впоследствии берется в расчет, и определяют в приготовленном растворе содержание NH4 на приборе рН-метр, используя селективные электроды ЭМ - NH4 -01.

Для сравнительной характеристики пересчет ведется на 1 г сухого вещества, пред- варительно определяемого в том же образце.

В серию определяемых образцов включают стандартные по морозостойкости образцы для сравнения.

Расчет. Навеска 1 г, разбавление в 50 мл.

Сухое вещество 18,4%.

Показания прибора: -35 мВ; -34 мВ; -35 мВ.

Находят по графику (построение графика определено в паспорте прибора) соответствующее -35 мВ значение отрицательного логарифма:

-35 ,4 или 3,(NH4). -3,.

-1 +1

-3,,6lgX. Находят значение X.

,98- моль/л.

3,98-104 ,2-103 (г/л), где 18 - молярная масса.

Пересчитывают:

j

на разбавление 72 50 - 3,6 г,

на сухое вещество 3,,184 1,95 г на 1 г сухого вещества.

Сравнительная характеристика морозостойкости озимых зерновых культур различными методами приведена в таблице.

Формула изобретения Способ оценки генетически обусловленных морозостойких форм озимых зерновых культур, включающий проращивание семян до получения пятидневных проростков, удаление зерновки и определение биохимического показателя, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, у проростков дополнительно удаляют лист, в качестве показателя определяют содержание ионов NH4+, и чем выше данный показатель, тем выше генетически обусловленная морозоустойчивость.

Продолжение таблицы

лист

анализируемы участок

эетзн вка

корни