Способ оценки устойчивости растений к низким положительным температурам на ранних этапах онтогенеза

 

(19)SU(11)1223420(13)A1(51)  МПК ⁵    _{A01G7/00, A01H1/04}(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ К НИЗКИМ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ТЕМПЕРАТУРАМ НА РАННИХ ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству, и может быть использовано в селекционных учреждениях при массовых оценках наборов сортов и гибридных форм растений (в том числе теплолюбивых) в лабораторных условиях на устойчивость к низким положительным температурам на всех этапах селекционного процесса, в любое время года. Цель изобретения - повышение точности оценки за счет выявления генотипической устойчивости растений. П р и м е р. Для оценки устойчивости растений семена исследуемых сортов (50-150 шт. ) промывают в теплой воде с мылом, заливают водопроводной водой, подогретой до 65^оС, на 5 мин и оставляют в воде при температуре 40-45^оС на 2 ч. Набухшие семена раскладывают на фильтровальную бумагу, смоченную водопроводной водой, и проращивают в кюветах в термостате при оптимальных температурах (для кукурузы 27^оС, для пшеницы 25^оС), в течение 48 ч. Через 48 ч отбирают растения по длине первичного корня (берут тот класс проростков, который преобладает). Вся дальнейшая работа проводится с этой группой растений, которая и служит исходным материалом. Несмываемой тушью на эпидермис корня наносят метки, ограничивающие зону меристемы - 2 мм от кончика корня и зону начального растяжения - 4 мм от кончика. Часть проростков оставляют в термостате с оптимальной температурой, а другую часть растений помещают в термостат с температурой на 2-3^оС выше температуры остановки роста (для кукурузы 10^оС, для пшеницы 6^оС). Измеряя расстояние между метками в контроле через каждые 2 ч, а в опыте в связи с замедлением роста через каждые 12 ч, устанавливают промежуток времени, за пределами которого величина отмеченного участка уже не изменяется. Этот интервал считается временем окончания растяжения клеток в отмеченном отрезке, где клетки начали растяжение еще при оптимальной температуре. В этот промежуток времени выделилась новая зона клеток - клетки образовавшиеся и перешедшие к растяжению при действии низкой температуры. Эта зона появляется в процессе роста корня между меристемой и отмеченным ранее участком корня и представлена клетками, начавшими растяжение уже в условиях низких температур. Указанная зона клеток и используется для дальнейшего определения пектиновых веществ. Для этого после установления времени окончания растяжения нарезают отрезки корней от 2 мм от кончика корня до первой метки, поставленной перед началом опыта. Содержание пектиновых веществ определяют по количеству галактуроновой кислоты карбазольным методом (Арасимович, Балтага, Пономарева, 1970). Растительный материал заливают кипящим этанолом, конечная концентрация которого с учетом воды, содержащейся в навеске, составляет 80% , и помещают в горячую водяную баню на 20 мин, поддерживая слабое кипение спирта. После охлаждения спиртовой экстракт центрифугируют, остаток вновь подвергают экстракции горячим этанолом, после чего тщательно отмывают 80% -ным этанолом. Последнюю порцию спиртового экстракта отфильтровывают, остаток на фильтре сушат ацетоном, заливая его три-четыре раза новыми порциями ацетона, и оставляют на ночь при комнатной температуре. Из полученного рыхлого остатка сначала экстрагируют холодной водой водорастворимые пектины, затем после гидролиза 0,3 н. HCl и 1% -ным лимоннокислым аммонием в течение 30 мин при нагревании на водяной бане получают протопектин и пектиновую кислоту. Оптическую плотность измеряют при 535 нм на ФЭК. Содержание пектиновых веществ вычисляют по калибровочной кривой, построенной по галактуроновой кислоте. У устойчивого сорта содержание пектиновых веществ в этой зоне при низких температурах равно содержанию их оптимальных условиях. Устойчивость находится в обратной зависимости от содержания пектиновых веществ в зоне. Чем выше накопление пектиновых веществ, тем менее устойчив сорт. Если имеется эталон - сорт с известной характеристикой холодостойкости, (когда известно время окончания растяжения клеток в отмеченном отрезке - 2-4 мм при низких температурах) экспозицию при оптимальной температуре можно не использовать. Преимущества предлагаемого способа заключаются в следующем. Растительный материал нарезается по предварительно установленным размерам зон, включающих клетки, перешедшие к растяжению уже при низких температурах, что исключает необходимость нанесения метки тушью и травмирования корней, тем самым повышается точность способа и сокращается время определения. Определение пектиновых веществ проводят биохимическим методом, что также повышает точность способа. Содержание пектиновых веществ характеризует степень сформированности клеточной стенки, что позволяет расширить рамки применения способа и классифицировать сорта по устойчивости к патогенной микрофлоре почв. Способ позволяет повысить надежность и точность оценки устойчивости растений, а также расширить возможности оценки сформированности оболочки клетки - основного противоинфекционного барьера растения. Особое значение предлагаемый способ может иметь для территории, где низкая температура почвы в начале вегетации, задерживая формирование клеточной оболочки, способствует активизации почвенной патогенной микрофлоры, которая, как известно, является причиной гибели семян и проростков растений при пониженных температурах, особенно в условиях Сибири. Способ может быть использован в любых учреждениях биологического профиля для сравнительной оценки селекционного материала и для ускорения селекционного процесса. (56) Авторское свидетельство СССР N 854330, кл. A 01 H 1/04, 1979.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ К НИЗКИМ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ТЕМПЕРАТУРАМ НА РАННИХ ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА путем проращивания семян до получения двухсуточных проростков, последующего воздействия на них низкими положительными температурами и измерения показателей, связанных зависимостью со степенью устойчивости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки за счет выявления генотипической устойчивости растений, в качестве показателя измеряют содержание пектиновых веществ в зоне корня, перешедшей к растяжению в условиях низких температур, которое связано обратно пропорциональной зависимостью со степенью устойчивости.