Способ отбора фотопериодически нейтральных форм ячменя

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности селекции ячменя. Цель изобретения - ускорение отбора фотопериодически нейтральных форм ячменя. Растения после 10-дневного выращивания при круглосуточном освещении и 16 С подвергают воздействию t = 10C в течение 2 сут, причем в течение первых суток - при непрерывном освещении, а на вторые сутки - при 8-часовом освещении и 16-часовой темноте. В гомогенате до и после затемнения определяют активность ИУК-оксидазы и проводят отбор форм, не обнаруживающих достоверных различий в активности фермента, которые относят к фотопериодически нейтральным. 2 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции ярового ячменя и ячменя-двуручки. Цель изобретения - ускорение отбора фотопериодически нейтральных форм ячменя. Пример осуществления способа. Семена фотопериодически высокочувствительных сортов Коралл (яровой), Одесская 86 (двуручка), слабочувствительных сортов Унумли арпа (двуручка), СЛ-15 (двуручка) и фотопериодически нейтральных сортов Тимирязевский 85 (яровой), Банкути кораи (яровой) проращивают в течение 10 сут в песчаной культуре при 16^оС и 24-часовой длине дня в контролируемых условиях камеры искусственного климата. Полученные проростки на протяжении одних суток выдерживают при 10^оС, что способствует их адаптации к пониженной температуре. Затем проростки подвергают одноразовому воздействию темноты в течение 16 ч при 10^оС. Опытным путем показано, что наилучшие результаты получаются именно при 16-часовой экспозиции проростков в темноте. Оптимальная для выявления фотопериодической чувствительности температура 10^оС была найдена также экспериментальным путем. Контролем являлись проростки, которые не подвергали воздействию 16-часового периода темноты, их выращивали при 10^оС в условиях непрерывного освещения. Минеральное питание опытных растений осуществляют путем их полива вдвое разбавленным раствором Арнона-Хогленда. Ферментную вытяжку с ИУК-оксидазной активностью получают по методике Гамбурга из навески свежей ткани надземной части проростков 1 г, которую растирают в охлажденной ступке с 10 мл 0,02 М фосфатного буфера, рН 6,1. После 30-минутной экспозиции в холодильнике гомогенат центрифугируют при 8 тыс. оборотов в 1 мин в течение 10 мин. Для отделения ферментной вытяжки от ингибиторов эндогенного происхождения используют гель-фильтрацию на колонке с сефадексом G-25. Первые 2,5 мл элюата отбрасывают, следующие 6 мл собирают для определения ИУК-оксидазной активности. С этой целью готовят реакционную смесь (1 мл раствора 2,4- дихлорфенола, 1 мл раствора MnCl₂, 1 мл раствора ИУК, 4 ил 0,02 М фосфатного буфера рН 6,1 и 2 мл ферментной вытяжки), прокачивают ее на лабораторной качалке в темноте при 26^оС. Далее отсюда через 10, 20, 30, 40 и 60 мин отбирают по 1 мл реакционной среды и переносят в пробирку с 2 мл реактива Сальковского. Окраска здесь развивается в течение 1 ч. Перед началом колориметрирования пробирки центрифугируют при 1000 оборотов в 1 мин в течение 5 мин. Колориметрирование проводят на фотоколориметре при зеленом светофильтре (максимум пропускания при 490 мкм). По полученным отсчетам строят кривую динамики разрушения ИУК. Для расчета ферментативной активности используют весь прямолинейный участок полученной кривой, т. е. тот отрезок времени, в течение которого разрушение происходит с постоянной скоростью. Расчет активности проводят по соответствующей формуле. Проведенные исследования показали (табл. 1), что у фотопериодически слабочувствительных сортов Тимирязевский 85 и Банкути кораи активность ИУК-оксидазной ферментной вытяжки под воздействием на проростки периода 16-часовой темноты при 10^оС изменялась весьма незначительно. Это свидетельствует о том, что содержание ИУК, стимулирующей ростовые процессы, под влиянием фермента с ИУК-оксидазной активностью уменьшалось не существенно, вследствие чего ингибирование роста проростков в этих условиях было мало заметным. Вместе с тем фотопериодически высокочувствительные сорта Одесский 86 и Коралл реагировали на обработку проростков коротким фотопериодом в сочетании с пониженной температурой, значительным разрушением эндогенной ИУК под влиянием изменения активности фермента с ИУК-оксидазной активностью. У сортов СЛ-15 и Унумли арпа незначительная ИУК-оксидазная активность была близкой к активности, которую наблюдали у слабочувствительных сортов Тимирязевский 85 и Банкути кораи. Проведенная традиционным способом проверка показала, что фотопериодическая реакция у этих сортов приближается к тактовой у слабочувствительных сортов Тимирязевский 85 и Банкути кораи. Таким образом, для выявления в гибридных популяциях фотопериодических нейтральных и близких к ним селекционных форм следует отбирать проростки, у которых содержание эндогенной ИУК под влиянием короткодневного фотопериода при 10^оС подвергается минимальным изменениям, подобным тем, которые наблюдаются у стандартных фотопериодически слабочувствительных сортов. Продолжительность периода темноты и уровень температуры, способствовавшие выявлению фотопериодической чувствительности сортов ячменя, были установлены экспериментальным путем. При этом исходили из того соображения, что избираемая для проведения исследований температура должна ингибировать у проростков ростовые процессы. Температуры выше 10-12^оС не оказывала на рост заметного ингибирующего влияния, а температура 4-5^оС и более низкая, как показали проведенные исследования, вызывала увядание проростков (последствия стрессового воздействия). Наилучшие результаты получены в случае обработки проростков температурой 10^оС в течение одних суток, которым предшествовал односуточный период адаптации проростков к этой температуре. Что касается длины дня, необходимой для выявления фотопериодической чувствительности ячменя, то стабильный ингибирующий рост эффект обеспечивал день продолжительностью 8 ч (табл. 2). Таким образом, сравнение содержания эндогенной ИУК в надземной части контрольных проростков, которые выращивали при 10^оС и 24-часовой длине дня, и опытных проростков, испытавших на себе воздействие 16-часового затемнения при 10^оС, позволяет оценивать сорта и селекционный материал ярового ячменя и ячменя-двуручки на фотопериодическую нейтральность. (56) Максимов Н. А. Краткий курс физиологии растений. М. : Сельхозгиз, 1958, с. 480.

Формула изобретения

СПОСОБ ОТБОРА ФОТОПЕРИОДИЧЕСКИ НЕЙТРАЛЬНЫХ ФОРМ ЯЧМЕНЯ, включающий выращивание растений при различной длине дня и определение биологического показателя, по которому выделяют фотопериодически нейтральные формы, отличающийся тем, что, с целью ускорения отбора, выращивание растений осуществляют в течение 10 сут после прорастания семян при 16^oС и круглосуточном освещении, затем в течение 2 сут воздействуют на них температурой 10^oС, при этом первые сутки - при круглосуточном освещении, а вторые сутки - при 8-часовой длине дня, в качестве биологического показателя определяют активность ИУК-оксидазы до и после выращивания при 8-часовой длине дня, и в качестве фотопериодически нейтральных форм выделяют формы, у которых отсутствует достоверное увеличение активности фермента при 8-часовой длине дня.

РИСУНКИ

Рисунок 1