Способ оценки продуктивности растений картофеля

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1217301

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бузони- Ц3е вменив м Фие (21) 3642955/30-15 (22) 29.07.83 (46) 1.5.03.86. Бюл, Ф 10 (71) Институт фотобиологии АН БССР (72) И.В.Прудникова, Т.К.Тишкевич, P.À.×KàíHê0âà, Л.К.Суховер, Л.A.Èàханько и A.Ï.Èàõàíüêî (53) 631.521.(088.8) (56) Сельскохозяйственная биология, т.17, 1982, У 6, с. 134.

Авторское свидетельство СССР

У 665858, кл. А 01 Н 1/04, 1976.

С Лэмб схемах (51) 4 А 0 G 7/00 А О1 Н 1/04 (54) (57) СПОСОБ ОЦЕНКИ . ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНК3 КАРТОФЕПЯ путем измерения биологического показателя, корреляционно связанного с оцениваемым, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и возможности оценки реальной продуктивности растений, в качестве показателя используют активность рибулезодифосфаткарбоксилазы, измерение которой проводят в фазу полных всходов.

1217301

Изобретение относится к области селекции картофеля, а именно к работе по установлению сравнительной хозяйственной продуктивности новых выведенных форм картофеля, и может быть использовано на опытных станциях и в научных учреждениях, занимающихся селекционной работой и сортоиспытанием с целью оперативного отбора из вновь выведенных форм картофеля BblcoKQIIpopóêòèâíûõ форм для внедрения их в народное хозяйство.

Цель изобретения — повышение точности и возможность оценки реальной продуктивности растений.

На чертеже представлены кривые сезонного распределения активности рибулезодифосфаткарбоксилазы (РДФК) в листьях картофеля двух различных по продуктивности сортов Зубренка (кривая 1) и Темпа (кривая II).

Способ разработай на основе исследования взаимосвязи между различными сторонами фотосинтетической деятельности и продуктивным процессом для картофеля. Проведено сравнительное изучение основной функции фиксации. углекислоты у различных селекционных форм картофеля по основным этапам онтогенеза.

При этом обнаружены существенные различия между ними в эффективности фиксации СОg определяемой по активности РДФК.

С целью установления наиболее информативной фазы развития изучали зависимость между урожайностью исследуемых форм и активностью РДФК в листьях в течение всего периода вегетации растений.

Установлено, что именно в фазе полных всходов, в период интенсивного формирования листа, активность

РДФК особенно высока и наблюдаются наибольшие различия по активности этого фермента между сортами различной продуктивности.

На чертеже представлены данные о сезонных изменениях активности

РДФК . в листьях картофеля двух различных по продуктивности сортов (средний урожай Зубренка 720 ц/га, Темпа 320 ц/ra). На стадии полных всходов различия между сортами наибольшие и составляют около 3007.

В фазе бутонизации активность

РДФК значительно падает у обоих

Сорт Активность РДФК „

25 t MKÌ субстрата/ч

I мг белка

Урожай клубней, г/куст

1191

010 126,9

Зубренок 76,0

1404

1192

7649335 42

49,1

1177

Белорусский ранний 29, 4

662

Темп 25,8

Зорька 22,7

Адрет "a 15,6

4572-44 16,3

586

540

891

Результаты исследований показавают, что у семи сортов из восьми наблюдается прямая корреляция между величиной активности РДФК и урожайностью клубней. Корреляция сохраняется при расчете активности фермента на содержание хлорофилла и на площадь листа. Характер сезонных изменений активности РДФК у этих сортов следующий: максимальсортов при сохранении различий между ними. На стадии цветения активность фермента незначительно увеличивается у Зубренка и более существенно у Темпа, различия между обоими сортами становятся минимальными.

Таким образом, в фазе полных всходов наиболее ярко проявляются различия по активности РДФК у

10 высоко- и среднеурожайных сортов (см. чертеж) .

С целью дальнейшего изучения этой закономерности определяли активность РДФК на стадии полных всходов у ряда сортов картофеля разной продуктивности.

Активность РДФК (мкМ субстрата/ ч . мг белка) и урожай клубней (г/куст) у различных селекционных форм картофеля в фазе полных всходов приведены в таблице.

1217301

Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Заказ 1019/2

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ные значения активности РДФК обнаруживаются в фазе полных всходов, наименьшие значения — в фазе бутонизации, а затем активность РДФК несколько увеличивается при отсутст- 5 вии значимых различий между сортами.

Проведенные исследования дали .возможность предложить использование полных всходов в качестве информа- 10 тивной фазы развития растений картофеля при прогнозировании продуктивности селекционных форм.

Способ осуществляют следующим 15 образом.

Сорта картофеля различной продуктивности выращивали на опытных делянках в полевых условиях. Анализы по определению активности РДФК 20 проводили с листьями в фазе полных всходов. Метод использован в модифи- кации Магомедова и Тищенко. Из листьев делали высечки: 0,5 высечек растирали в фарфоровой ступке с 25 песком при 2-5 С в 8 мл 0,05 М три-НС1 буфера рН 8,0. Буфер содержал 1 мМ ИяС1, 5 мМ глютатиона восстановленного и 0,1 мМ зтилендиаминотетраацетата. Гомогенат пере- З0 носили в центрифужные пробирки и центрифугировали 15 мин при

6000 g. Осадок отбрасывали, а надосадочную жидкость оставляли для анализа. Реакционная смесь (1 мл) содержала 10 мкМ MgC1, 10 мкМ вос35 становленного глютатиона и 50 мкМ

МаНС О в 0,5 М трис-HCL буфере Ц рН 8,2. 0,5 мл такой смеси переносили в пробирку, добавляли 0,3 мл

40 насадочной . жидкости и помещали на

15 мин на водяную баню при 30 С.

Реакцию начинали дабавлением в прибирку 1,5 мкМ рибулеэодифосфата в 0,2 мл 0,5 М трис-НС1 буфере и . через 4 мин останавливали, добавляли i мл 307-ной уксусной кислоты.

Аликвоты по 0,2 мл переносили во флаконы для стинтилляционного счета, высушивали при 90 С затем добавляли

50 по 0,2 мл дистиллированной воды и

9,8 мл сцинтилляционной смеси Брея, Радиоактивность препаратов просчитывали на жидкостно-сцинтилляционном счетчике Ма-111. Активность РДФК определяли в расчете на 1 мг общего белка гомогената Содержание белка определяли по методу Лоури.

Пример. Исходная радиоактивность С О в реакционной смеси рав1ll на, например, 20 тыс. имп/мин, а радиоактивность кислотоустойчивого продукта, образованного за 4 мин, 5 тыс.имп/мин. По пропорции определяем, что за 4 мин экспозиции фиксировано 12,5 мкИ С"" О, за

60 мин 187,5 мкМ. В пробе (0,3 мл) находилось, например, 0,8 мг белка следовательно активность фермента составляет 234,4 мкИ субстрата/ч мг белка.

Проведенный таким образом, расчет активности РДФК у восьми сортов картофеля показал, что различные селекционные формы картофеля имеют свой, характерный для них уровень активности РДФК. Максимальные ее значения наблюдаются на стадии полных всходов, именно в это время отчетливо проявляются различия по активности фермента между высокои среднеурожайными сортами. У семи из восьми . исследуемых сортов наблюдается прямая корреляция между величиной активности РДФК и урожайностью клубней. Коэффициент корреляции равен 0,87. Это дает возможность использовать обнаруженную закономерность в селекции картофеля при отборе на высокую продуктивность.

Предлагаемый способ оценки продуктивности селекционных форм картофеля позволяет значительно сократить затраты времени на установление потенциальной ценности вновь выведенных сортов. Уже на стадии полных всходов, т.е. в начале сезона выращивания картофеля, не дожидаясь сбора урожая, предлагаемый способ дает воэможность проводить исследования позволяющие делать выводы при отборе сортов на высокую продуктивность и ускорить внедрение новых сортов картофеля в сельское хозяйство.