Способ оценки скороспелости селекционных форм картофеля

 

Изобретение относится к области селекции картофеля, а именно к установлению сравнительной раннеспелости новых выведенных форм. Цель изобретения - ускорение оценки и снижение трудоемкости. Отбирают пробы листьев в фазе полных всходов. Определяют хлорофилл и протохлорофиллид спектрофлуорографическим методом . После биохимического анализа : пробу выдерживают в темноте. Повторно определяют данные показатели. Показатель скороспелости (К) рассчитывают по формуле ,Д; 0 СЙРС /С,лс 10 , где С„,, - молярная концентрация протохлорофиллида после выдерживания листьев в темноте; . СПРС - молярная концентрация протохлорофиллида до выдерживания листьев в темноте, С ,лт - молярная концентрация хлорофилла после выдерживания листьев в темноте, С,,; - молярная концентрация хлорофилл до выдерживания листьев в темноте. Величина К находится в прямо пропорциональной I зависимости со степенью скороспелос (Л ти. Различные селекционные формы картофеля имеют характерный для них уровень темнового накопления протохлорофиллида . Наибольшие различия между формами наблюдаются в фазе полных всходов. I табл. 1C 05 О5 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дд4 А 01 С 7/00, А 0! Н 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3713853/30-15 (22) 23.03.84 (46) 30.1.0.86. Бюл. 9 40 (71) Институт фотобиологии АН БССР (72) И.В.Прудникова, Л.К.Суховер, Т.К.Тишкевич, P.À.×êàíèêîâà, Л.А.Маханько и А.П.Маханько (53) 631 . 521 . 3 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

И - 704547. кл. А 01 Н 1/04, 1978. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СКОРОСПЕЛОСТИ

СЕЛЕКЦИОННЫХ ФОРМ КАРТОФЕЛЯ (57) Изобретение относится к области селекции картофеля, а именно к установлению сравнительной раннеспелости новых выведенных форм. Цель изобретения — ускорение оценки и снижение трудоемкости. Отбирают пробы листьев в фазе полных всходов.

Определяют хлорофилл и протохлорофиллид спектрофлуорографическим методом. После биохимического анализа ..

„„SU„„1266487 А 1 пробу выдерживают в темноте. Повтор— но определяют данные показатели. IIoказатель скороспелости (К) рассчитывают по формуле K=C /(; „, 10 С „ /С„, 10, где С „„— молярная концентрация протохлорофиллида после выдерживання листьев в темноте;

С„„ — молярная концентрация протохлорофиллида до выдерживания листьев в темноте, С „, — молярная концентрация хлорофилла после выдерживания листьев в темноте, С,„ — маляр. ная концентрация хлорофилла до выдерживания листьев в темноте. Величина

К находится в прямо пропорциональной зависимости со степенью скороспелости. Различные селекционные формы картофеля имеют характерный для них уровень темнового накопления протохлорофиллида. Наибольшие различия между формами наблюдаются в фазе полных всходов. I табл .

1266487

Изобретение относится к селекции картофеля, а именно к работе по установлению сравнительной раннеспелости новых выведенных форм карто5 феля, 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 раннеспелых длй внедрения в народное хозяйство.

Цель изобретения — ускорение оценки и снижение трудоемкости способа.

Способ разработан на основании . исследования взаимосвязи между метаболизмом протохлорофиллида в зеленом растении и скороспелостью картофеля.

Несмотря на то, что протохлорофиллид является предшественником хлорофилла, соответствие скоростей биосийтеза хлорофилла и темнового накопления протохлорофиллида в зеленом растении не наблюдается. Было проведено сравнительное изучение темнового накопления протохларофиллида у различных селекционных форм картофеля по основным этапам онтогенеза. При этом обнаружены существенные различия между ними в способнос30 ти к темновому накоплению протохлорофиллида.

С целью установления наиболее информативной фазы развития изучали зависимость между скороспелостью исследуемьгх форм и темновым накоп- лением протохлорофиллида в течение всего периода вегетации растений.

Исследования показали, что именно в фазе полных всходов, в период интенсивного формирования листа, на40 блюдаются наибольшие различия по темновому накоплению протохлорофиллида между формами с более коротким 1ранними, среднеранними) и более длинными (среднепозднеспелыми, позд- .

45 неспелыми) периодами вегетации.

Выявив фазу полных всходов как наиболее информативную, определяли темновое накопление протохлорофиллида у ряда форм картофеля, различающихся сроками созревания.

В таблице приведена сравнительная способность форм картофеля различной скороспелости к TeMHoBoMу накоплению протохпорофиллида (Т-С абсолютный прирост протохлорофиллида в темноте), Кроме того, в таблице показана среднеквадратичная ошибка средней арифметической. величины темнового. накопления протохлорофиллида.

Результаты исследований показывают, что наблюдается прямая корреляция между величиной темнового накопления протохлорофиллида и сроками созревания клубней.

Т вЂ” С "

Степень скороспелости

Сорт

Белорусский ранний

5,5+0„6

Раннеспелый

76493-42

5,2+0,,2

Среднераннеспелый

1191-010

1, 5+0., 2

Среднепозднеспелый

0,5+0,1

Зубренок

Темп

4572-44

Позднеспелый

0,6+0,1

О, 7+О, 1 Т вЂ” содержание протохлорофиллида после выдерживания в темноте. С вЂ” содержание протохлорофиллида на свету.

Проведенные исследования дали возможность предложить использование фазы полных всходов в качестве информативной фазы развития растений картофеля при прогнозировании скороспелости селекционных форм.

Способ осуществляли следующим образом.

Формы картофеля, различные по скороспелости, выращивали на опытных делянках в полевых условиях. Испытывали как давно известные формы (Белорусский ранний — ранний и Темп поздний), так и новые формы и сеянцы. Анализы по определению темнового накопления протохлорофиллида проводили с листьями, отобранными с растений, в фазе полных всходов. Содержание протохлорофиллида определяли, используя модифицированный спектрофлуорографический метод. Для опреде3 1266 пения содержания протохлорофиллида использовали 10-15 листьев. Листья делили на две части: одну часть анализировали сразу (С). Другую часть листьев (Т) укладывали между двумя листами увлажненной фильтровальной бумаги и помещали в темноту на 24 ч при 25+2 Ñ. По окончании темновой экспозиции листья фиксировали 2 мин паром. Из листьев каждого варианта, 10 светового (С) и темного (Т), брали высечки (обычно 18 шт). Высечки растирали в )007-ном ацетоне с добавлением песка и мела. Гомогенат переносили на стеклянный фильтр Шотта и 15 повторяли обработку растворителем до полного извлечения пигментов.

Затем все пробы доводили до одинакового объема (обычно 25 мл) и спектрофотометрировали на приборе Specord" 20 для определения содержания хлорофилла по уравнению

С„= 13,09 D — 2,34 D где С вЂ” концентрация хлорофилла 25 а, нИ/мл;

Е! — значения оптических плотностей в красных максимумах ,поглощения хлорофиллов "a" и Б при длине оптическо- З0 го пути 1 см.

Затем экстракты выравнивали по содержанию хлорофилла а, доводя концентрацию по 5 и))/мл.

Спектрофлуорографический метод определения содержания протохлорофиллида основан на одновременной регистрацни спектров флуоресценции протохлорофиллида и хлорофилла а в замороженных жидких азотом (-!96 С) ацетоновых экстрактах зеленых листьев.

Практическую регистрацию спектров флуоресценции экстрактов производили на установке, где в качест- 45 ве источника возбуждающего света использовали осветитель ОИ-!8 с ртутной лампой СВД-)20, системой светофильтров, пропускающих область 380460 нм, и конденсором,Свет флуоресценции фокусировали на входную щель (<0,3 мм) спектрографа. Рассеянный возбуждающий свет убирали светофильтрами перед входом в спектрограф. Световой поток с выхода спект- рографа преобразовывался ФЭУ в электрический ток, который регистрировался потенциометром. Непосредствен487 4 ным результатом флуорометрического анализа является отношение интенсивности флуоресценции протохлорофиллида (I» ) к интенсивности флуоресценции хлорофилла "а" (Ехл ).

Ранее в специрльной серии экспериментов к экстракту зеленых листьев добавляли разные, заранее известные количества протохлорофиллида, и установили, что зависимость отношений интенсивностей флуоресценции протоI 63C хлорофиллида и хлорофилла (-- — ) от

Е 680 отношения их молярных концентраций

С„ (- †) вполне удовлетворительно опиС1А сывается прямой с определенным тангенсом угла наклона, которая принята за калибровочную прямую.

Для измерений пробирку с раствором погружали в прозрачный сосуд

Дьюара с жидким азотом. Каждый раствор снимали в двух повторностях. Чтобы избежать выцветания пигментов „ меняли положение пробирки по вертик али.

Пример расчета. Высота максимума флуоресценции протохлорофиллида

130 (I„ ); высота максимума Алуоресценции хлорофилла 12300 (I„„ ).

Iõx 2300

По калибровочной прямой находили отношение концен грации протохлорофиллида и хлорофилла (†-), равное 2,5х

С»

Схл

x)0 3

Проведенный таким образом расчет относительного содержания протохлорофичлида у шести форм картофеля показал, что различные селекционные фор)мы картофеля имеют характерный для них уровень темнового накопления протохлорофиллида. Наибольпше различия между paHHp — и среднеран еспелыми с одной стороны и средне- и поздне спелыми формами с другой наблюдаются в фазе полных всходов. Это дает возможность использовать обнаруженную закономерность в селекции картофеля при отборе форм с более коротким периодом вегетации.

Предлагаемый способ оценки скороспелости селекционных форм картофеля позволяет значительно сократить время на проведение биохимического анализа. Содержание хлорофилла и

К = -- - 10 — -- — — 10

Сп, - С п с

CxIIT Схлс где К

ПРТ показатель скороспелости; — молярная концентрация протохлорофиллида после выдерживания листьев в темноте — молярная концентрация прото. хлорофиллида до выдерживания листьев в темноте; — молярная концентрация хлорофилла после выдерживания листьев в темноте; — молярная концентрация хлорофилла до выдерживания листьев в темноте, Составитель Е.Шкрадюк

Техред И.Попович . Корректор N.Äåì÷èê

Редактор Л.Веселовская

Заказ 5688/1 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7(-35, Раушская наб,. д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

5 12664 протохлорофиллида измеряют в одном и том же ацетоновом экстракте, что занимает не более 10-15 мин, в то время как зкстракция только лабильной формы пигмента требует не менее 2 ч.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет осуществить раннюю диагностику скороспелости, т.е. значительно сократить время на оценку скороспелости селекционных форм картофеля и 10 ! провести ее сразу после появления всходов. Используя предлагаемый способ можно в течение одного сезона произвести посадки в несколько сроков и получить окончательное заклю- 1 чение о скороспелости форм, что дает воэможность значительно ускорить внедрение новых форм в сельское хозяйство.

20 формулаиэобретения

Способ оценки скороспелости селекционных форм картофеля, включающий отбор пробы листьев, определение 25 в ней биохимических показателей, в том числе хлорофилла "а,, по которо-му судят о скороспелости формы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения оценки и снижения

87 4 трудоемкости, биохимичесКий анализ проводят, начиная с фазы полных всходов, в качестве биохимического показателя дополнительно используют содержание протохлорофиллида, после биохимического анализа пробу выдерживают в темноте, повторно определяют данные показатели и по формуле рассчитывают показатель скороспелости величина которого, находится в прямо пропорциональной зависимости со степенью скороспелости.