Способ оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям

 

Изобретение относится к генетике и селекции растений и может быть использовано для создания устойчивых к стрессовым воздействиям сортов полевых культур. С целью повышения объективности оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям при создании изогенных линий используют один сорт-реципиент , а оценку изогенных линий и реципиента проводят совместно на двух фонах - со стрессовым воздействием и на благоприятном с последующим определением разности между показателем устойчивости к стрессовому воздействию конкретной изогенной линии и реципиента. Способ отвечает требованиям, предъявляемым к методам и принципам диагностики устойчивости растений к стрессам. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социдлистических РЕСПУБЛИК (51)5 А 01 Н 1/04

ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ . С ВИД ЕТЕЛ Ь СТВУ

1 (21) 4762392/13 (22) 28.11.89 (46) 15.03.92.. Бюл. ЬЬ 10

P t) Омский сельскохозяйственный институт им. C. М. Кирова (72) В. П. Шаманин (53) 631.521(088.8) (56) Кожушко H. Н. Оценка засухоустойчивости полевых культур. Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям (методическое руководство). M. 1988, с. 10..

Удовенко Г. В. Общие требования к методам и принципам диагностики устойчивости растений к стрессам. Диагностика; устойчивости растений к стрессовым воздействиям (методическое руководство), Л., 1988, с. 5.

Изобретение относится к генетике и се.лекции растений и может быть использовано для.создания устойчивых к стрессовым воздействиям сортов полевых культур.

Известен способ оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям по комплексу физиологических характеристик.

Недостатком известного способа является их ненадежность. так как оцениваемые показатели косвенные и не всегда обьактивно отражают степень засухоустойчивости .растений.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является спо,5U,;., 1718757 A l (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ГЕНОВ

НА УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ К СТРЕССОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ, (57) Изобретение относится к генетике и селекции растений и может быть использовано для создания устойчивых к стрессовым воздействиям сортов полевых культур. С целью повышения объективности оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям .при создании изогенных линий используют один сорт-реципиент, а оценку иэогенных линий и реципиента проводят совместно на двух фонах— со стрессовым воздействием и на благоприятном с последующим определением разности между показателем устойчивости к стрессовому воздействию конкретной иэогенной линии и реципиента. Способ отвечает требованиям, предьявляемым к методам и принципам диагностики: устойчивости растений к стрессам. 1 табл. соб оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессам по степени снижения урожайности под влиянием стрессового воздействия среды по сравнению с фоном без стрессового воздействия.

Однако известный способ недостаточно объективен, так как не позволяет вычленить влияние конкретных генов на устойчивость растений, что затрудняет целенаправленный подбор доноров при селекции на устой. чивость к стрессовым воздействиям и приводит к увеличению объема проработки селекционного материала.

Цель изобретения — повышение обьективности способа.

1718757

10

20

35

55

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям, включающему выращивание растений на двух фонах — со стрессовым воздействием и без воздействия и их оценку, предварительно создают несколько иэогенных линий одного сорта по генам, контролирующим определенные признаки, и по разности процента стрессоустойчивости изогенной линии и исходного сорта оценивают степнь влияния конкретного гена на устойчивость к стрессовому фактору, Известно, что испытание изогенных линий полевых культур на различных стрессовых фонах позволяет определить их устойчивость к стрессовым воздействиям.

Испытание их совместно с исходным сортом с последующим определением разности показателей стрессоустойчивости конкретной иэогенной линии и исходного сорта в способе оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействиям позволило получить новый показатель — выявлено, что разность между устойчивоСтью изогенной линии по конкретному гену и исходному сорту показывает степень влияния (повышения или понижения), конкретного гена на устойчивость растений к стрессовым воздействиям, Пример. Общепринятым методом на базе одного сорта создают изогенные линии по генам, контролирующим определенные признаки- растений — высоту, окраску, опушение, устойчивость к болезням и т,п, Например, на базе сорта яровой пшеницы

Новосибирская 67 создано 23 изогенных линии. Испытывая эти линии совместно с исходным сортом на 2 фонах — со стрессовым воздействием (солонец, засуха, кислые почвы и т,п.) и без воздействия стрессового фактора, определяют степень снижения урожайности (в процентах) исходного сорта и иэогенных линий от воздействия стрессового фактора, т.е, стрессоустойчивость (солезасухоустойчивость и т,п.). Затем от показателя стрессоустойчивости изогенной линии отнимают аналогичный показатель исходного сорта и получаютданные о степени воздействия конкретного гена на устойчивость к стрессовому фактору.

Пол ожител ьн ы й. результат свидетел ьствует, что оцениваемый ген повышает устойчивость, а отрицательный понижает.

Стрессовые факторы можно моделировать в вететационных опытах, выращивая растения в сосудах. В варианте "контроль" для растений создаются благоприятные условия по влажности почвы в сосуде, а в варианте "засуха" — дефицит влаги. В полевых условиях засуха моделируется с помощью засушника, На период дождя опытный участок, изолированный от грунтовых вод, укрывают с помощью засушника, который передвигают по рельсам. После дождя засушник скатывают на холостую стоянку.

Стрессовым фактором, воздействующим на растения, в данном опыте является дефицит почвенной влаги. На естественном фоне растения изогенных линий не подвергаются стрессовому воздействию, поэтому они растут в более благоприятных условиях (контроль).

Пример 1. Изогенные линии сорта

Новосибирская 67 (исходный сорт) по конкретным генам: A HK 12 (по гену Rht2), АН К 9А (no гену Hg) испытывают на 2 фонах — в засушнике и на естественном благоприятном с достаточной влагообеспеченностью (контроль). Определяют урожайность на каждом фоне, затем засухоустойчивость исходного сорта и изогенных линий (процент снижения урожайности в засушнике по отношению к контролю). Рассчитывают разность .между засухоустойчивостью конкретной. иэогенной линии и исходного сорта. Полученное значение разности показывает характер влияния конкретного гена на степень эасухоустойчивости растений; положительное значение — ген повышает засухоустойчивость растений на полученный процент, а отрицательное — снижает.

Результаты способа оценки конкретных генов на засухоустойчивость растений пшеницы приведены в таблице.

Полученные данные свидетельствуют о том, что ген ВИ2, снижающий высоту соломины, снизил и засухоустойчивость растений пшеницы на 5,6%. Ген Hg, контролирующий густое опушение колоса, повысил засухоустойчивость на 8,1%.

Процент снижения засухоустойчивости геном Rht2 и повышения геном Hg меняется в зависимости от жесткости засухи, но направленность этого действия не изменится.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит выявить влияние конкретных генов на засухоустойчивость растений. что повысит эффективность селекции растений для засушливых регионов страны. Аналогично можно проводить оценку влияния генов на другие стрессовые воздействия (жара-, соле- морозоустойчивость и т.n.).

Предложенный способ отвечает требованиям, предъявляемым к методам и принципам диагностики устойчивости растений к стрессам, Способ обладает дифференцирующей способностью, присутствие в способе количественного критерия учета

1718757

Составитель В.Шаманин

Редактор С:Патрушева Техред M.Mîðråíòàë Корректор О.Кундрик

Заказ 708 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .f13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 позволяет определить достоверность оценки. Это придает способу объективность в отличий от глазомерной, даже балл@вой, оценки, содержащей элемент субъективизма. Способ технически может быть осущест- 5 влен в любом исследовательском учреждении.

Формула изобретения.

Способ оценки влияния генов на устойчивость растений к стрессовым воздействи- 10 ям; включающий выращивание исходного сорта на двух фонах — со стрессовым воз- . действием и беэ воздействия и их оценку. отличающийся тем, что, с целью повышения объективности способа, предварительно создают несколько иэогенных линий исходного сорта по генам, контролирующим определенные признаки, и оценивают степень влияния конкретного гена на устойчивость к стрессовому фактору по разности процента стрессоустойчивости изогенной линии и исходного сорта.