Способ оценки отзывчивости бобового растения на воздействие биологически активных веществ, способствующих формированию бобово-ризобиального симбиоза

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции для оценки отзывчивости бобовых растений на воздействие веществ-стимуляторов , способствующих формированию бобово-ризобиального симбиоза. Для этого семена разделяют на опытную и контрольную части, опытную обрабатывают экстрактом из прорастающих пшеничных семян, а контрольную увлажняют водой, проращивают обе части, промывают водой и определяют в промывных водах аминокислоты. О степени отзывчивости судят по усилению выделения прорастающими семенами аспарагиновой и глутаминовой аминокислот, поскольку эти аминокислоты являются аттрактантами для клубеньковых бактерий. Выявленные в ходе анализа сорта и сортообразцы могут быть использованы в селекции на интенсивную азотфиксацию. 3 табл. ч Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 А 01 G 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4810578/13 (22) 02.03.90 (46) 07.03.92. Бюл. № 9 (71) Харьковский сельскохозяйственный институт им. В.В. Докучаева (72) Г.Ф. Наумов и Т.В. Щепкина (53) 681.192.7(088.8) (56) Journ. Agric. Scl 1987, ч 108, р. 25-27.

Физиология и биохимия культурных растений, 1987, т. 19, ¹ 2, с. 181-186.

Van Egeraat. Реа — root exudates and theiã.

effect upon root — nodute Ьастег1а.

Nlageningen, 1972. р. 85, Доросинский Л.M. Бактериальчые удобрения. — В кн.: Использование микроорганизмов в сельском хозяйстве. — Л.— М.:.

Сельхоэиздат, 1962, с. 169. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ОТЗЫВЧИВОСТИБОБОВОГО РАСТЕНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ СПОСОБСТВУЮЩИХ ФОРМИРО-.

ВАНИЮ БОБОВО-РИЗОБИАЛЬНОГО СИМ-.

БИОЗА

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции для проведения сравнительной оценки сортов и сортообразцов, а также для разра- ботки сортовой агротехники.

Известен способ оценки отзывчивости бобовых растений на применение веществ- . стимуляторов„.в частности штаммов клубеньковых бактерий, путем замачивания . семян. воздействия на семена биологически активного фактора, выращивания растений, учета клубеньков и определения конечного урожая.

Я2 1717006 А1 (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции для оценки отзывчивости бобовых растений на воздействие веществ-стимуляторов, способствующих формированию бобово-ризобиального симбиоза. Для этого семена разделяют на опытную и контрольную части, опытную обрабатывают экстрактом из прорастающих пшеничных семян, а контрольную увлажняют водой, праращивают обе части, промывают водой и определяют в промывных водах аминокислоты. О степени отзывчивости судят.rio усилению выделения прорастающими семенамй аспарагиновой и глутаминовой аминокислот, поскольку эти аминокислоты являются аттрактантами для клубеньковых бактерий, 4

Выявленные в ходе анализа сорта и сортообразцы могут быть использованы в селекции на интенсивную азотфиксацию. 3 табл. г

Недостатки известного способа следующие: длительность анализа (для оценки сортов при помощи способа-прототипа требуется 60 — 75 дней на выращивание растений (60 для скороспелых и 75 для среднепоздних и поздних сортов), кроме того, результаты могут быть использованы не ранее, чем на будущий год; трудоемкость анализа по способу-прототипу связана с выращиванием растений в течение всей вегетации и взятием проб корневых клубеньков в ненарушенном состоянии (что почти невозможно, особенно для тонких корней).

1717006

10

30

45

Цель изобретения — сокращение времени определения и снижение трудоемкости оценки и отбора высокоотзывчивых к БАЭ сортов и сортообразцов гороха.

Поставленная цель достигается тем, что семена каждого сорта гороха предварительно разделяют на опытную и контрольную части,,опытную обрабатывают биологически активным экстрактом из прорастающих пшеничных семян, а контрольную увлажняют водой, проращивают обе части, проростки промывают водой, определяют в промывных водах содержание аспарагиновой и глутаминовой кислот и Ilo их количеству у данного сорта в сравнении с его контролем судят об относительной положительной отзывчивости каждого сорта на предпосевную биостимуляцию семян экстрактом, Предлагаемый способ оценки сортов базируется на следующем. биологически активный экстракт активизирует в прорастающем семени все метаболитические процессы, в том числе их выделительную деятельность, но в силу своих генетических особенностей семена различных сортов гороха усиливают выделение аминокислот под действием экстракта поразному. Поскольку аминокислоты являются аттрактантами для клубеньковых бактерий, усиленное выделение аминокислот, особенно аспарагиновой А и глутаминовой (Г) кислот, семенами способствует образованию и развитию бобово-ризобиального симбиоза, а значит усилению азотфиксации и повышению урожая. Поэтому сорта, выделяющие больше аминокислот s случае предпосевной обработки семян экстрактом„ отличаются более высоким уровнем симбиотической азотфиксации и высокой урожайностью, если их семена обработать перед посевом биологически активным экстрактом.

Критерием оценки отзывчивости сортов служат границы изменения показателя Ка (превышение содержания аминокислот в корневых эксудатах по сравйению с контролем того же сорта), которые установлены экспериментальный путем (табл. 1).

П ри ме р1. Взяли по100r семян гороха сортов "Труженик", "Флагман", "Уладовский 10" и "Першоцвит". Семена каждого сорта разделили на 2 равные части. Одну подвергали обработке биологически активным экстрактом (БАЭ) из прорастающих семян озимой пшеницы, а другую (контрольную) увлажняли водой в тех же дозах (3,0 — 3,5% к массе семян), что и опытные семена экстрактом. Семена ставили на проращивание в термостате при t= 20 — 22 С.

Через 2 сут проростки заливали 100 мл дистиллированной воды, промывали, и в промывных водах определяли содержание аминокислот на автоматическом аминокислотном анализаторе в режиме определения протеиногенных аминокислот.

Полученные результаты представлены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что у сорта "Труженик" выделение аминокислот почти не усиливается по сравнению с контролем, и он попадает в группу слабореагирующих на биостимуляцию сортов. У сорта "Флагман" выделение аспарагиновой кислоты усиливается незначительно, всего на 6%, э глутаминовой кислоты нэ 22.9%, он попадает в группу среднереагирующих сортов. Выделение аминокислот сортов "Уладовский 10" увеличивается сильнее (на 38%), Это сорт с сильной реакцией, так как в его экссудатах выделение аминокислот в случае обработки превышает контроль нэ 86,6% по эспарагиновой и на 151% по глутаминовой кислотам

Эти результаты согласуются с данными двух летних полевых опытов, приведенными в табл, 3, по которым самую низкую прибавку урожайности (21,7% к контролю) дали сорта

"Труженик",, затем "Флагман" (33 к контролю), затем сорта "Уладовский 10" (42 к контролю) и, наконец, очень отзывчивый сорт "Першоцвит" (67,8% прибавки).

Предлагаемый способ не требует какойлибо доработки при его использовании в селекции и производстве; сокращает длительность проведения анализа до 3-4 дней (вместо 70-100 по прототипу); снижает трудоемкость, так как не требует выращивания растений .в поле и взятия проб корневой системы.

Формула изобретения

Способ оценки отзывчивости бобового растения на воздействие биологически активных веществ, способствующих формированию бобово-ризобиального симбиоза, включающий обработку семян биологически активным веществом, проращивание семян и оценку физиолого-биохимических показателей, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, в качестве биологически активного вещества используют экстракт из проросших пшеничных семян, а оценку проводят по содержанию аспарагиновой и глутаминовой кислот в промывных водах проростков бобового растения.

1717006

Таблица 1

Степень отзывчивости сортов гороха на применение БАЭ в зависимости от показателя Ка

Таблица 2

Содержание аминокислот в корневых экссудатах различных сортов гороха,Показатели

Сорт. Уладоаский 10 Флагман

) Г

Труженик

Першоцвит

А Г

А Г

Содержание в опыте

613,6 1298 111

229 0

33,3

151,0 38,1

86,6

229 0

11,9

Таблица 3

Урожайность различных сортов гороха при предпосевной обработке семян БАЭ

Содержание аминокислот на контроле (без обработки) мкг/100 мл

Превышение над контролем, мкг/100 мл воды

Превышение над контро-.. лем, Ф к контролю

708, 0 861 292

1321,5 2159 403

361 916 . 1000 244

497 972 1229 244

136 56

37,8 6

280 3

313,6