Способ определения засухоустойчивости растений Советский патент 1978 года по МПК G01N33/16 

Изобрегение относится к фи опогви растеннй,,в частности к способу опреде явния засухоустойчивости, и может быть яспопьзовано в плодоводстве, растение ворстве, песовоастве, при селекции иовых засухоустойчивых сортов, при отб1фв и интродукции растений для засушливых кпим1агаческих зон, при проведении биоло гических исспедованнй. Известен способ определения засухоустойчивости растений по элекгоичекзкому сопротивлению тканей листа ij , котфыД служит дпя предварительной оценки засухоустойчивости растений. С помощью этого способа можно оценивать засухоустойчивость сортов только в предела одного вида растений, а если испытываю ся плодовые, то в пределах оанс породы на однотипных подвоях. Известен также способ опредепоння эа сухоустойчивостн растений, основанный йа н лерении количества хпорофилла в хвое до и после воздействия нагретой по 55 с водой 2j . Последний способ наиболее близок к изофетению. QtiHaKO в данном случае можно оценить только жаростойкость, которая не всегда коррелирует с засухоустойчивостью. Цепью изобретения является отбор з сухоустойчивых сортов, относящихся к различным таксонам, посредством проведения анализа-количества общего и прочносвязанного хлорофиппа, числа компо йентов пегкорастворимых и структурных белков хлоропластов д о и после подсуши вания пистьев. По степени изменения этих роказателей судят о засухоустойчивостй расгений. Достигается это тем, что часть растительных образцов анализируется сразу после отбора, часть подвергается подсушиванию в лабораторных усл( ВИЯХ ( стебли с листьв ж однолетних рас тений подсушивают в течение 2-2,5 час, многолетних - 3-4 . Определение содержания хпорофилпа я его прочносвязанной формы проводят по общепринятой м&тоднке, белка хлоропластов методом эл&ктрофореза в попиакрнламядном геле. Уо тановпено, что чем меньше поспв подсу- шивавия измеЕшегся с0цержаЬие хпорофип па и его прочносвязанной формы, тем бен бее засухоустойчив сорт. У засухоустойчивых растений поспб подсушивания nt 5i№naeTca бопьшее число допопнитепьных компонентов пегкорастворимых белков, чем у неустойчивых, в то же время не ваблюдается изменений во фракции струк- турных бепков. У неустойчивых сортов поспе подсушивания происходят изменения во фракции структурных бепков - появление дополнительных компонентов, что указывает на разрушение их структур. Определения, проведенные на различных объектах, показали закономерность этих ; изменений при сравнении уст.ойчивых и неустойчивых, к засухе сортов. Так, установлено, что чем меньше, после воздействия изм яется содержание хлорофилла и его прочноомзанной формы, тем устойчив eqpT ( табп, 1 ). & табл. 1 приведены данные по заведоме известным резко контрастным по за сухоустойчивости сортам. Однако по этим данным видны различия и среди пород плодоВых рби:лений. Так, наименьшей потерей количества хлор(эфипла, в том числе и его, прочносвязаниой формы, при обезвоживании характеризовался персик ( и засухоустойчивые, сорта каждой из пород). Персик - наиболее засухоустойчивая порода в срав нении с яблоней и грушей. Кроме того, среди сравниваемых культур наибольшей; потерей хлорофилла и его прочносвязанной формы характеризуется озимая пшеница, что говорит о меньшей ее устойчивости к засухе, по сравнению с плодовыми растениями. Опновременно с изменением количества ялоро Нляа при засухе изменяется и состояя е белкой в хлоропластах, поскольку хло рофилл-белковые комплексы авшоотся 00нрвой структуры; xtt onaaci oBi .Так, данЪле табл. 2 показыведот, что у зае гхоустэйчивого сорта груши Кю{)фер после подсушиваввя появилось 4 дополни те лыалх компоне та легк{ астворимых белков хлоропластов, у неустойчивого сорта боек - 2; в то же время допопннтельных компонентов труаноиэвпш(аемых белков у устойчивого сорта не обнефужнлось, а у неустойчивого сорта появилось 3 допопнитепьных коМпойента, что говорит о начавшемся разрушении структур хпороппастов у последнего. Предлагаемый способ был апробирован на растениях сорго и яровой пшекицы, была проведена оценка засухоустойчивости этих растений. В результате были получены следующие данные: у пшеницы после 2 час подсушивания отмечена потеря 13,3% хлорофилла, в том числе 7,О % прочносвязанного, появление 2 допопнительных компонентов пегкораствс имых белков хлоропластов (до подсушивания их насчитывалось 9) и 4 дополнительных компонентов структурных бепков ( до подсушивания - ). У сорго в идентичных условиях разрушения кпорофилпа не наблюдалось,, был о отмечено даже некоторое повышение его количества (общего на И,О%, прочносвязанного на 5,О%), состояние структурных белков не изменялось (5 компонентов до, 5- после подсушивания), зач то число компонентов пегкорастворимь1х белков увеличилось на 5 (до подсушивания их было 18, а стало 23). В результате анализа совокупности полученных данных сорго было оценено как более засухоустойчивая культура, чем яровая пшеница. Выводы о засухоустойчивости этих растений полностью соответствуют общеизвестным биологическим сведениям о них. Таким образом, в процессе обезвоживания ( засухи) состояние хлоропластов засухоустойчивых растений характеризуется более высокой стабильностью пигменрной системы и структурной фракции бел(.ков при большей изменчивости легкораст воримых белков. Предложенный способ осу ществим с помощью общепринятых методов, дает четкие различия по степени изменения в условиях засухи состояния пигмеяр-белкового комплекса хлоропластов у растений различной засухоустойчивости. Использование предлагаемого способа определения засухоустойчивости растений позволяет провеоти сравнительную оценку биологически близких и далеких в систематическом отношении растений, обеспечивает по срав- . нению с существующими способами более точную и глубокую оценку сортов по приз-1 наку засухоустойчивости. Степень изменения содержания хпфофипиа (а + nocite подсушивания Т a б л и ц а 1 fe ) в пистьях

Чиспо бепковьпс компонентов хпс оппасгов при Твблиав2 подсушивании