Способ оценки посевного материала на гомогенность и гетерогенность Советский патент 1993 года по МПК A01G7/00 A01H1/04 

Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству, в частности к генетике, селекции и семеноводству сельскохозяйственных культур.

Целью изобретения является упрощение способа оценки посевного материала для ускорения селекционного процесса, обеспечения стабильности результатов при выведении сортов путем целенаправленного отбора хозяйственно-ценных генотипов по электрофоретическим спектрам запасных белков.

Для достижения данной цели в селекционном процессе, чтобы отобрать нужный генотип, зерновки делят поперек на две части, эндоспермовую часть используют для оценки генотипа по формуле злектрофоретиче- ских спектров запасных белков, а

зародышевую помещают в стекло-поролоновые кассеты для посева.

Предлагаемый способ устраняет отмеченные недостатки и позволяет установить генотип отдельного растения путем элект- рофоретического анализа только эндоспер- мовой части зерновки и посева ее зародышевой части . Таким образом создается возможность отбора растений одного и того же генотипа не в поле по морфологическим признакам (что не всегда удается сделать безошибочно), а в лаборатории в процессе анализа электрофоретических спектров эндосперма отдельных зерновок.

Это ускоряет селекционный процесс минимум на 1 год, позволит целенаправленно осуществить отбор хозяйственно-ценных форм при гибридизации, исключить случай00

О

СО

ный материал на самых ранних этапах селекционного процесса путем оценки по биохимическим маркерам зерен одного колоса.

Суть способа заключается в разделении зерновки в поперечном направлении на две части зародышевую и эндоспермаль- ную, размещении этих частей в пронумерованных кассетах и электрофоретическом анализе их эндоспермальных частей.

Электрофорез проводили по известному способу на комплекте приборов шведской фирмы ЛКБ-приборы в модификации Центральной лаборатории по оценке качества сортов сельскохозяйственных культур Госагропрома СССР.

После проведения анализа электрофо- ретических спектров по формулам глиади- на, выделяют зерна с ценным генотипом (высокая морозостойкость, засухоустойчи- вость, хорошее качество клейковины и др.) и зародышевую часть их переносят в другие кассеты, делая соответствующие отметки. Кассеты замачивают в воде, помещают в почву на установленную глубину (3-5 см) в оптимальные для посева культуры сроки. Кассеты с анализируемыми половинками зерен можно помещать и в питательный раствор или в почву в камерах фитотронов и теплицах. За ростом и развитием растений проводят наблюдения в течение вегетационного периода. Ранее стекло-поролоновые кассеты применялись для изучения биологических свойств семян, а для выращивания растений из половинок зерна не использо- вались.

Разработанный способ оценки посевного материала на гомогенность и гетерогенность в настоящее . время используется на участке идентификации сортов.с.-х. куль- тур Всесоюзного центра по оценке качества сортов -сельскохозяйственных культур (ВЦОКСК) и иллюстрируется следующим примером. При изучении примесей в испытываемых сортах, зародышевые части се- мян с одной стороны колосового стержня от нижней до верхней его части в порядке образования цветков, помещают в стекло-поролоновые кассеты. Расстояния в кассете между зернами одного колоска 1 см., а раз- ных колосков 3 см. В случаях примесей механического происхождения, Зерновки характеризуются сходными спектрами и в потомстве не дают разнообразия. Если же примесь биологическая (гибрид), то спектры зерновок с одного колоса разные и в потомстве проявляется морфологическое разнообразие (чертеж).

На чертеже изображены растения, выращенные в кассетах из зародышевых частей зерновок одного колоса. Буквами обозначены разновидности, выявленные в биологических примесях, имеющих гибридное происхождение: л - лютесценс; м - мильту- рум, в - велютинум.

Большим достоинством предлагаемого способа является использование его в селекции для отбора хазяйственно-ценных форм. Способ нами апробирован при гибридизации высокоурожайного сорта шведской селекции Хольме с отечественными сортами. При принудительных скрещиваниях с отечественными сортами у сорта Хольме наблюдались настолько слабая завязывав мость, что практически не удалось получить гибридный материал. При свободном опылении кострированных колосьев завязывание зерен было полным/ В результате проведенных отборов rjo электрофоретиче- ским спектрам глиадина были получены новые высокопродуктивные хозяйственно- ценные формы, относящиеся к разновидностям: велютинум, мильтурум, грекум и пиро- трикс. Сорт Хольме по генетической природе относится к сортам мягкого климата, имеет аллельный блок по хромосоме 1А GldlAB, характеризующийся низкой морозостойкостью и засухоустойчивостью. В результате свободного опыления с отечественными сортами местной селекции были получены ценные генотипы, в составе которых были выявлены блоки компонентов 1АЗ, 1D5, 6D2, отличающиеся высокой морозостойкостью и устойчивостью к полега- нию, унаследованной от сорта Хольме.

По сравнению с прототипом предлагае.- мое изобретение позволит по формулам электрофрретических спектров целенаправленно отбирать хозяйственно-ценные формы, что ускорит селекционный процесс и сделает его более результативным.

Ф о рмула изобретения

Способ оценки посевного материала на гомогенность и гетерогенность, включающий анализ посевного материала, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и возможности использования анализируемого материала для дальнейшего посева, при анализе посевного материала разделяют зерновки с одной стороны колосового стержня.от нижней до верхней его части в порядке образования цветков в поперечном направлении на две частив зародышевую и эндоспермальную, зародышевые части зерновок помещают в стекло/поролоновые кассеты для последующей посадки, а в эндоспермальных частях проводят анализ электрофоретических спектров запасных белков по формулам глиадина

и материал оценивают как гомогенный, если трами, и гетерогенный, если спектры зерно- зерновки характеризуются сходными спек- вок с одного колоса разные.

Использование: биотехнология и сельское хозяйство, в частности генетика,селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур. Сущность изобретения: при анализе посевного материала разделяют зерновки с одной стороны колосового стержня от нижней до верхней его части в порядке образования цветков в поперечном направлении на две части - зародышевую и эндоспермальную. Зародышевые части зерновок помещают в стекло-поролоновые кассеты для последующей посадки, а в эндоспермальных частях проводят анализ электрофоретических спектров запасных белков по формулам глиадинов. Материал оценивают как гомогенный, если зерновки характеризуются сходными спектрами и как гетерогенный, если спектры зерновок с одного колоса разные. 1 ил.