Способ определения морозоустойчивости растений Советский патент 1980 года по МПК A01H1/04 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ М Изобретение относится к области селекции растений на морозоустойчивость и может быть использовано для ускорения селекционного процесса в этой области. Известен экспресс-способ определения морозоустойчивости, заключающи ся в том, что предварительно замороженные в течение 15-20 мин при -l-зс высечки из зеленого листа оттаивают 1 ч при комнатной температуре и измеряют интенсивность послесвечения, которая служит показателем морозоустойчивости l . Mupuaoyi,-Аи ачиоч у-j.« . Известен также способ определения морозоустойчивости, заключающийся в том, что определение морозоустойчивости проводят по истинной ассимиляции углекислого газа (С02) пророст ками растений, выращенных из навески семян в 1 г до фенофазы начала появления шильца второго листа 2. К недостаткам известных способов относятся необходимость дорогостоящей аппаратуры для измерения газооб мена проростков и малая производител ность (обычно - не более десяти образцов в день при работе на усразцов в 11Н i-avx ji.- ..« ., тановке с одной листовой камерой). УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ Целью изобретения является уг ньшение трудозатрат и упрощение способа определения морозоустойчивости. Достигается это тем, что о морозоустойчивости растений судят по соотношению массы сухоП биомассы проростков и отделенных от них эндоспермов семян.. Пример 1. Семена исследуемых образцов озимых злаков предварительно просевают на наборе решет с разными размерами ячей (от 1,8 до 3,2 мм). Для каждого образца находят фракцию семян с максимальным коли- , честном зерен, с которой впоследствии работают. По 25 семян испытуемых образцов замачивают.в течение 6 ч и далее прораицивают на поверхности пенопластовых дисков с нормированными отверстиями (диаметром 0,5 см), плавающих в растворе Кмвпа. Стаканы помещают в климакамеру (например, фирмы Уоррен Шерер, США), работающую в режиме: температура , фотопериод 16 ч, освещенность на уровне проростков 10-40 клк. Проростки выращивают до фенофазы появления шильf Сицп о CUW J. ЛА. ...-.- ..ца второго листа(обычно на 8-10 день) и далее анализируют. Перед анализом -- „ проростки фиксируют, погружая их на 20 с в ацетон. После этого с помо щью пинцета отделяют у каждого образ ца эндоспермы семян от проростков и помещают те и другие во взвешенные заранее стеклянные бюксы с притертой пробкой. Бюксы с образцами (2 бюкса на образец) размещают в термостате, в котором при высушивают образцы до постоянного веса. Взвешивание осуществляют на лабораторных весах любого типа с точностью до 0,001 г. Находят вес проростков (без семян) и отделенных от них семян для каждого образца. Определяют соотношение между ними, которое и служит показателем морозоустойчивости. Так, напри мер, у морозоустойчивой тетраплоидной озимой ржи сорта Октябрьская 65 это соотношение равно 2,19, а у малоустойчивого сорта Белта 1,36 (см, табл. 1), т.е. чем боль ше соотношение, тем выше морозоустойчивость образца. Так, если морозоустойчивость сорта Октябрьская 65 принять за 100%, то морозоус тойчивость сорта EefiTa составит лишь 62% от сорта Октябрьская 65. Соответственно, для озимой пшеницы морозоустойчивость малоустойчивого сорта Кавказ составит, согласно предлагаемому способу, лишь 40% от устойчивого сорта Альбидум 114. Соотношение между массой сухой биомассы проростков и весом биомассы отделенных от них эндоспермов семян служит показателем морозоустойчивости образцов не только в фенофазе шильца второго листа, но и в фенофаз шильца третьего листа (табл. 2). Однако для. достижения последней требуется 13-16 дней, поэтому определение морозоустойчивости целесообразнее проводить в фенофазе шильца вто рого листа на (на 8-10 дней с момен та замачивания семян) .. Поскольку морозоустойчивые сорта злаков обычно имеют и более мелкие семена, нежели, неустойчивые сорта, мы проверили, связаны ли более высо кие значения используемого показате только с размерами и массой семян или .они зависят исключительно от мо розоустойчивости (табл. 3). Для этого взяли более устойчивый сорт Мироновская 808 с большей массой семян, нежели у .неустойчивого сорта Безостая 1, Однако и в этом случае согласно выбранному нами показателю морозоустойчивость сорта Безостая 1 составляет лишь 86 от сорта Мироновская 808. Соответствие выбранного нами показателя морозоустойчивости выявляется не только при сравнении сортов классификаторов с известной морозоустойчивостью, но и при сопоставлении закаленных и обычных проростков одного сорта (табл. Т Разница в морозоустойчивости, выявленная так называемым прямым способом (промораживание) соответствует 78%-ным различиям в морозоустойчиВОСТИ согласно используемому нами показателю. Из табл. 5 видно, что если балл морозоустойчивости морозоустойчивых сортов принять равным 10, то для неустойчивых, например, сорта Кавказ от составит: для известного способа 5,6, для предлагаемого 3,1 балла, т.е. разница генотипов озимой пшеницы по морозоустойчивости у известного способа составляет примерно 5 баллов, в то время как у предлагаемого способа она достигает 7 баллов. Максимальная ошибка опыта у известного способа не превышает ±1,2, а у предлагаемого il,5 балла, т.е. точность определения морозоустойчивости обоих способов одного порядка и не влияет на достоверность результатов. Необходимо отметить, что на точность известного способа влияет ошибка, связанная с непосредственным измерением фотосинтеза, служащего в данном случае показателем относительной морозоустойчивости селекционных образцов. Показатель морозоустойчивости, например, для сорта Ульяновка равный 10,8 и Мироновская 808 - 8,7 с учетом 25%-ной ошибки следует записать как 10,8 12,7 и 8,7±2,2, т.е. различие между сортами по морозоус тойчивости будет недостоверно. Следовательно, широкое применение способа для диагностики морозоустойчивости возможно лишь при повышении чувствительности применяемых газоанализаторов. В случае применения переоборудованного авторами газоанализатора Урас 2т ошибка измерения не превышала 4%. Допустимая ошибка измерения у предложенного способа более низкая,чем у прототипа,и достигает всего лишь 0,5% от измеряемой величины.Она определяется точностью взвешивания образцов на аналитических весах (точность взвешивания - до 0,0001 г). В табл. 6 представлены сравнительные данные о производительности труда при определении морозоустойчивости различными способами, При поточной организации определения морозоустойчивости образцов сокращается время на выполнение отдельных операций, потому время, затрачиваемое на определение морозоустойчивости одного образца предлагаемым способом составляет 9 мин, а известным способом 48, т.е. производительность труда повышается в 5,3 раза. Необходимо отметить, что определение морозоустойчивости известным

способом проводят на дорогостоящей гаэометри еской аппаратуре,в то вре мя, как для определения морозоустойчивости предлагаемым методом требуется простейшее оборудование: сушильный шкаф и аналитические весы. Поэтому осуществление известного способа доступно лишь крупным НИИ, располагающим газометрическими установк ми и специалистами по их обслуживанию.

Предложенный способ определения морозоустойчивости может быть легко осуществлен на всех селекционноопытных станциях страны. Работы по определению морозоустойчивости и обслуживанию оборудования проводит лаборант.

Таблица 1

Озимая рожь Октябрьская Устойчивый

,19±0,04

Secale сегеale L .

Озимая пшеницаТг i t i cum aestivum.L.

Примечание: W - масса сухой биомассы растений (р) и эндоспермов семян (с).

Озимая рожь Октябрьская 65 2,i9tO,04 100 12,0tl,8 100

Белта l,36to,19

Примечание: обозначения те же, что и в табл. 1.

100 l,36tO,19 62

0,,19 100 0,3340,01 40

Таблица 2

7,5tl,6 63

62

Озимая Миронове- Среднеуспшеница кая 808 . тойчивый 0,,06 100

Безостая 1 Малоустойчивый 0,84 to,О4

Сравнительные данные о морозоустойчивости закаленных и незакаленных семян

Озимая пше-Закаленные ница

Альбидум Незакален114 ные

Таблица 3

86

Т. а б л и ц а 4.

i,94i:o,04

100

-5° С

0,42tO,06

22

(О

я

S

t; о

та н

Затраты времени при определении морозоустойчивости

Таблица

6,