Способ комплексного определения жарои засухоустойчивости растений

 

1. СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО ОПРЕ . ДЕЛЕНИЯ ЖАРО- И ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ, включающий воздействие на них повышенной темнературой в течение 1 ч или обезвоживание и оценку степени устой 1ивости по биологическому показателю до и после воздействий повышенной температурой или, обезвоживания, о т л и ч а ю щ -и и с я тем, что, с целью повышения эффективности способа, путем повышения точности определения , в качестве биологического показателя используют толщину листа, а оценку степени устойчивости проводят по величине отношения толщины листа после и до воздействия на растения повышенной температурой или обезвоживантя , причем данная велкшна связана с жарои засухоустойчивостью растений прямопрЪпорциональиой зависимостью. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что температура воздействия на растения составляет 40-45 С, а время обезво-, 5кивания 2-3 ч. S 3: Способ по п . 1, о т л и ч а ю щ и й (Л с я тем, что при величине отнощения толщины листа после и до воздействия на растения повышенной температурой и обезвоживания, равной 1,0-0,8 растения относят к устойчивым , при 0,7-0,6 - к среднеустой швым и при 0,5-0,4 - к неустойчивым. iOo 2 42

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (»)4 А 01 G 7 00!

f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с . l, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3688310/30 — 15 (22) 30.09.83 (46) 23.10.85. Бюл. Р 39 (72) М.Д. Кушниренко, А. А. Штефырца, С. Н. Печерская, А. И. Ротарь, С. И. Баштовая, В. Н. Жолкевич и Г. А. Молдован (71) Институт физиологии и биохимии растений АН МССР (53) 632.112 (088.8) (56) Генкель П.А., Баданова К. А., Левина В. В. О новом лабораторном способе диагностики жаро- и засухоустойч»»восп» растений для селекции, т, 17, Bb»II 2, Физиология растений, 1970,, с. 431 — 435. (54) (57) 1. СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖАРО- И ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ

РАСТЕНИЙ, включающий воздействие на них повыше»пгой температурой в течение 1 ч или обезвоживание и оценку степени устойчивости по биологическому показателю до и после воздействия повышенной температурой или, „„SU„„1186144 А обезвожэ»вания, отличающийся тем, что, с целью повышения эффект»»в»»ости способа, путем повышения точности определения, в качестве биологического показателя используют толщину листа, а оценку степени устойчивости проводят по величине отношения толщины листа после и до воздействия на растен»»я повышенной температурой или обезвоживанг»», причем данная величина связана с жара- и засухоустойчивостью растений прямопропорциональной зависимостью.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что температура воздействия на растения составляет 40 — 45 С, а время обезво;

>хивания 2-3 ч.

3. Способ по п . 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что при величине отношения т»элщины листа после и до воздействий на растения повышенной температурой и обезвоживания, равной 1,0 — 0,8 растения относят к устойчивым, при 0,7 — 0,6 — к среднеустойчивым и при 0,5 — 0,4 — к неустойчивым.

45

I - . 1186

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам определения жаро- и засухоустойчивости растений, и может быть использовано в растениеводстве, плодонодстве, лесоводстве, селекции при отборе

5 сортов для соответствующих почвенно-климатических эон.

11ель изобретения — повышение эффективности способа путем повышения точности определения. 10

Устойчивость растений к повышенным температурам (жаре), а также к засухе складывается из комплекса защитно-приспособитсльных механизмов — физиологических, биох имических, анато мо- морфологических, 1 генетически детерминированных и проявляющихся на разных уровнях организации живой системы. Более достоверную оценку жаро- и засухоустойчивости можно получить ири учете изменений комплекса. свойств организма под влиянием неблагоприятных фак;. ров (высокой температуры и обезвоживания). Изменение толщины листьев под влиянием условий среды отражает изменения нескольких интегральных признаков: оводненности, синтеза и транспорта органических веществ, роста и развития тканей. Оводненность клеток является результатом изменения состояния и функций мембранных структур протоплазмы, ее осмотических, коллоиднохимических и термодинамических особеннос30 тей, и определяет интенсивность физиологических процессов. В свою очередь, рост лис тьсв растений отражает совокупность процессов взаимодействия растительной клетки с факторами внешней среды, в результате чего реализуется генетическая информация.

Исходя из этого представляется возможным испольэовать информацию об изменениях толщины листьев в качестве достоверного и интегр льного признака для диагностики 40 жаро- и засухоустойчивости растений.

Пример 1, Для определения жароустойчивости растений кукурузы измеряют толщину листьев при помогди толщиномера

TH 10 — 60Т с ценой деления 0,01 мм, после чего воздействуют на них температурой 40 С, выдерживания их в термостате с регулируемой температурой и влажностью воздуха в течение 1 ч. Так как в естественных условйях температура воздуха редко превышает 40 -- +45 С, при определении жароустойчивости растений ограничиваются воздействием в течение 1 ч температуры именно этих значений.

Наблк>дениц показывают, что не следует пользоваться более высокими температурами и бол>и>п>ми эк позициями, так как может произойти гибель клеток листьев слабых и

144 2 неустойчивых растений. После прогрева вновь измеряют толщину листьев и определяют отношение толщины листьев после и до воздействия высокой температурой.

Повторность измерений 40-кратная. Полученные данные обрабатывают методами вариационной статистики (Плохинский, 1980). По величине отношения толщины листьев после и до воздействия судят о степени жароустойчивости растений. Жароустойчивость изучают у восьми линий и форм кукурузы и сорго.

Анализ полученных данных (табл. 1) показывает, что под влиянием высокой температуры параметры толщины листьев в значительной степени изменяются. НаблюдаютI ся существенные различия по сортам, которые сохраняются по фазам вегетации.

Это связано с различной адаптационной способностью растений к жаре. Как видно из табл. 1, в результате воздействия в течение

1 ч температурой +40 С толщина листьев (в абсолютных величинах) растений кукурузы линий А — 619, T — 22 и Со — 72 — 75 меньше; изменяется, чем у растений линий П вЂ” 3978, Л вЂ” 346 и П вЂ” 354 и особенно формы à — 7, У представителей линии à — 7 толщина листьев (средние значения) является более подвижной и значительно уменьшается под влиянием высокой температуры, Результаты корреляционного анализа показывают, что степень изменения толщины листьев положительно коррелирует с жаростойкостью растений.

Данные дисперсного анализа подтверждают указанное влияние жары на изменение толщины листьев. У линий с высокой подвижностью водообмена и слабой способностью его регулировать в большей степени уменьшается толщина листьев в условиях высокой температуры воздуха и они являются менее устойчивыми к данному неблагоприятному фактору.

Характеристика жароустой BIBocTH изученных линий и гибридов кукурузы по степени изменения толщины листьев под Влиянием высокои температуры совпадает с агрономической характеристикой, полученной селекционерами.

Пример 2. Для изучения эасухоустойчивости растений определяют толгцину листьев до и Мосле воздействия 2-часового завядания. Для исследования брали девять сортов озимой пшениць>, произрастающей на

Кутузовском сортоиспытательном участке.

Из полученных данных видно, что толщина листьев под влиянием обезвоживания (2- >асового завядания) существенно изменяется.

Со — 72-75

1850

1446

Жароустойчив,лй

Среднежароустойчивый

0,79

1130 0,67

1130 0,65

1056 " 0,63:

ВИР— 44 аМ

Т вЂ” 22

А-619

П-3978

1683

1715

1668

1023

0,60

1701

П-354

Л вЂ” 346

У вЂ” 7

1508

1786

1365

896

1036

640

0,59

0,58

0,47

Нежароустойчивый

T. — толщина листа до воздействия высокой темпера1 турой (средние значения), мкм;

Т вЂ” толщина листа после воздействия высокой температурой

2 (средние значения), мкм;

Т ; Т„ — коэффициент стабильности признака.

Таблица 2

Примечание:

Кишиневский

0,93

Устойчивый

1615

1720

Одесская — 51

0,91

1680

1540

0,77

1645

1275

Киянка

1300

0,76

1700

Крымская

Запорожская остистая

Среднеустойчнвый

0,68

1680. 1150

1675

1010

0,60

Эстафета

Эритрослермум

Питикул

0,59

920

1620

0,50

Неустойчивый

790

1580

Наблюдаются достоверные различия между сортами, Результаты исследований представлены в табл. 2.

На основании полученных результатов: дисперсионного и корреляционного анализов можно прийти к выводу, что ийформацию ( о степени изменения. толщины листьев под влиянием высокой температуры и засухи можно использовать в качестве интегрального признака определения жаро- и эасухоустойчивости сортов сельскохозяйственных растений.

186144 4

Наличие прибора для измерения толщины . листьев дает возможность получить достоверные количественные данные, обеспечивает объективность оценки различных по контрастности сортов: и позволяет четко разделить их по группам устойчивости. Способ не требует длительного времени для проведения анализа, обладает высокой чувствительностью, позволяет определить, 1О жаро- и засухоустойчивость растений как . комплексно так и дифференцировано и может быть успешно применен как в полевых, так и в" лабораторных условиях. Табл 1