Способ определения морозостойкости растений Советский патент 1982 года по МПК A01G7/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ

РАСТЕНИЙ

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для определения устойчивости растений к действию естественных физических факторов, а также для выведения морозостойких сортов растений, и отбора морозостойких сортообразцов. Известен способ оценки морозостойкости по числу выживших особей, включающий промораживание образцов при постепенном снижении температуры, последующее оттаивание, отращивание и анализ материала 1. Однако способ обладает небольшой точностью, трудоемкостью. сравнительно большой длительностью (ЗОсут.). После проведения анализа растения погибают. Известен способ определения морозостойкости растений, заключающийся в проращивании при 20-25° семян до достижения длины колеоптиля 5-8 мм, отделении кончика колеоптиля длиной 2-3 мм, разделении его на две части, последующем выдерживании половинок колеоптилей в разных температурных режимах в течении сут при -1Ь3° и при 20-25°, фиксации, окрашиваниигаллоцианин-хромовыми квасцами и определении суммарного количества нуклеиновых кислот (ДНК + РНК) в ядрах колеоптилей методом цитофотометрии. По изменению содержания нуклеиновых кислот в клеточных ядрах под влиянием 24часового охлаждения колеоптилей судят о степени морозостойкости растений: у высокоморозостойких растений содержание нуклеиловых кислот при охлаждении увеличивается, у неморозостойких уменьшается или остается без изменений 2. Этот способ не позволяет получить точную количественную оценку морозостойкости внутри сорта или близких по морозостойкости сортов. Это связано с тем, что способ анализирует специализированные ткани (колеоптиль), где нет синтеза ДНК и клеточных делений. Для определения изменений в геноме под действием стрессового фактора определяется суммарное содержание различных нуклеиновых кислот с помощью красителя галлоцианин-хромовые квасцы. Эта цитохимическая реакция не является строго количественной и не позволяет достаточно точно определять содержание нуклеиновых кислот. В связи с этим невозможен точный количественный подход

к определению степени морозостойкости. Способ не позволяет разделять близкие по морозостойкости образцы и вносит субъективность в отнесение образца к той или иной категории морозостойкости.

Цель изобретения - повышение точности определения.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве ткани для цитофотометрического анализа используют корневую меристему при достижении корнем длины 1,0-1,5 мм, воздействие пониженной температурой оказывает на семена при их проращивании в пределах температур от -|-3 до Ч-8°С, при этом к высокоморозостойким растениям относятся растения, у которых отношение содержания дезоксирибонуклеиновых кислот в клеточных ядрах при проращивании при низкой и нормальной температурах равно 0,8-0,9, к морозостойким - 0,9-1,0, к среднеморозостойким - 1,0-1,1, а к неморозостойким - 1,1 -1,3.

Способ основан на установленном физиологическом явлении затормаживании при низкой положительной температуре синтеза ДНК в прора(тающих семенах морозостойких растений (te меристематической ткани). Выбор в качестве объекта исследования наиболее чувствительного к понижению температуры процесса синтеза. ДНК обеспечивает возможность определения морозостойкости разных растений внутри одного сорта и близких по морозостойкости сортов с высокой степенью точности. Проросшие семена с удаленным для анализа кончиком корня при помещении их в грунт сохраняют свою жизнеспособность и развиваются нормально.

Указанные интервалы температур обусловлены следующим. При низкотемпературном проращивании температуры ниже 3° значительно увеличивают время опыта, выше 8° возможно снижение коэффициента корреляции между морозостойкостью и определяемым соотношением.

Пример выполнения способа.

Семена разных сортов озимых пшениц, различающихся по морозостойкости, проращивают при 4° и при 22°. На 27-й ч при 22° и на 240-ой ч при 4°, когда средняя длина главного корня в популяции проросших семян достигает ,5 мм, кончики корешков {мернстематическая ткань) фиксируют

в уксусном алкоголе (1:3), после гидролиза в 5й. соляной кислоте в течение 30мин при температуре 20-211° окрашивают в течение двух часов реактивом Шиффа, промывают в сернистых водах и готовят временные давленые препараты. Методом одноволновой цитофотометрии при 545 нм измеряют плотность окрашивания ДНКфуксина в ядрах меристематических клеток и вычисляют отношение величин средней плотности ДНК-фуксина при проращивании при К° и при 22°.

Использование предлагаемого способа обеспечивает возможность количественной оценки степени морозостойкости изучаемых образцов и выявления различий по степени

морозостойкости внутри сорта и среди близких по морозостойкости сортов.

Формула изобретения

Способ определения морозостойкости растений, включающий проращивание семян, воздействие пониженной температурой, цитофотометрический анализ на содержание нуклеиновых кислот в клеточных ядрах

тканей органов растений и последующий анализ результатов по отношению содержания нуклеиновых кислот в растениях, подвергнутых и не подвергнутых воздействию пониженной температурой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, в качестве ткани для цитофотометрического анализа используют корневую меристему при-достижении корнем длины 1,0-1,5 мм, воздействие пониженной температурой оказывают на семена при их

5 проращивании в пределах температур от +3 до +8°С, при этом к высокоморозостойким растениям относят растения, у которых отношение содержания дезоксирибонуклеиновых кислот равно 0,8-0,9, к морозостойким- 0,9-1,0, к среднеморозостой0 КИМ - 1,0-1,1, а к неморозостойким - 1,1 -1,3.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе , 1. Методы определения морозостойкости растений. М., 1967, с. 77-84.

2. Авторское свидетельство СССР № 628850, кл. А 01 Н 1/04, 1977.