Способ определения фотопериодической чувствительности форм проса

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции проса. Цель изобретения - повышение точности определения фотопериодической чувствительности форм проса, ускорение способа и снижение его трудоемкости. Проводят 15-суточное выращивание растений при 20С и 16-часовой длине дня до получения проростков. Затем выдерживают их сутки при 38 - 39С. Часть проростков выдерживают сутки при 8-часовой длине дня. В качестве биологического показателя анализируют содержание индолилуксусной кислоты (ИУК). Формы, у которых уменьшение длины дня не вызывает изменений в содержании ИУК, определяют как фотопериодически нейтральные. 3 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции проса. Целью изобретения является повышение точности определения, ускорение способа и снижение его трудоемкости. Пример осуществления способа. Семена фотопериодически нейтрального сорта К-3218 (полученного из Украинского научно-исследовательского института растениеводства, селекции и генетики им. В. Я. Юрьева), фотопериодически слабочувствительного сорта Кинельское 27/62 и фотопериодически более чувствительных сортов Харьковское кормовое, Омское 9, Скороспелое 66, Мироновское 51 проращивают в течение 15 сут в песчаной культуре при 20^оС и 16-часовой длине дня в контролируемых условиях камеры искусственного климата. Выращенные проростки на протяжении одних суток выдерживают при 38-39^оС и 16-часовой длине дня, что способствует их адаптации к повышенной температуре. Далее опытные проростки в течение одних суток выдерживают при той же повышенной температуре в условиях 8-часового дня. В качестве контроля служат проростки, которые выращивают при 20^оС и 24-часовом освещении. Минеральное питание проростков осуществляют путем их полива раствором Арнона-Хогленда, начиная с 7-суточного и кончая 15-суточным возрастом. Ферментную вытяжку с ИУК-оксидазной активностью получают по методике Гамбурга из 1 г навески свежей ткани надземной части проростков, которую растирают в охлажденной ступке с 10 мл 0,02 М фосфатного буфера, pH 6,1. После 30-минутной экспозиции в холодильнике гомогенат центрифугируют при 8000 об/мин в течение 10 мин. Для отделения ферментной вытяжки от ингибиторов эндогенного происхождения используют гель-фильтрацию на колонке с сефадексом G = 25 (Sweden). Первые 2,5 мл элюата отбрасывают, следующие 6 мл собирают для определения ИУК-оксидазной активности. Для этого готовят реакционную смесь (1 мл раствора 2,4-дихлорфенола, 1 мл раствора MnCl₂, 5 мл раствора ИУК, 4 мл 0,02 М фосфатного буфера, pH 6,1, и 2 мл ферментной вытяжки) и 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 об/мин в течение 5 мин. Колориметрирование проводят на фотоколориметре при зеленом светофильтре (максимум пропускания при 490 ммк). По полученным отсчетам строят кривую динамики разрушения ИУК. Для расчета активности ферментативной активности используют весь прямолинейный участок полученной кривой, т. е. тот отрезок времени, в течение которого разрушение происходит с постоянной скоростью. Расчет активности проводят в мкг ИУК/мин на 1 г сырой массы. Проведенные исследования показали (см. табл. 1), что в условиях 16-часового дня ни температура 20^оС контрольного варианта, ни более низкие температуры 16 и 10^о не способствовали четкому проявлению фотопериодической чувствительности и исследуемых сортов. При всех испытаниях в опыте температурах не удалось обнаружить никаких закономерных различий между сортами проса с неодинаково выраженной фотопериодической реакций. В то же время при повышенной температуре 38-39^оС у фотопериодически нейтрального сорта К-2318 содержание эндогенной ИУК не изменялось, а у слабочувствительного сорта Кинельское 27/62 уменьшение количества гормона роста было минимальным. У фотопериодически высокочувствительных сортов убыль ИУК в этом случае была значительно более ощутимой, что может свидетельствовать о заметном у них ингибировании ростовых процессов. Следует отметить, что пониженная температура 10^оС оказывает неблагоприятное воздействие на осуществление физиологических процессов у исследуемых сортов проса, о чем можно судить по заметному пожелтению проростков, обусловленному разрушением зеленых пигментов. Между тем проростки жаростойкого проса при воздействии на них повышенной температуры 38-39^оС выглядят нормальными. Из этого следует, что именно температура 38-39^оС в наибольшей степени способствует проявлению меры фотопериодической чувствительности, свойственной исследуемым сортам проса. Проведенными исследованиями установлено (см. табл. 2), что при температуре 20^оС контрольного варианта опыта наиболее надежные результаты по оценке фотопериодической чувствительности исследуемых сортов получены в случае 8-часового освещения проростков. Именно 8-часовой фотопериод обусловливает наименее заметную убыль эндогенной ИУК у фотопериодически нейтрального сорта К-3218. У других сортов уменьшение содержания стимулятора роста гормонального характера более существенно. Таким образом, для выявления в гибридных популяциях фотопериодически нейтральных или слабочувствительных форм проса следует отбирать проростки, у которых содержание эндогенной ИУК под влиянием смены условий с 20^оС при 16-часовой экспозиции на свету до 38-39^оС и 8-часового фотопериода подвергалось минимальным изменением подобно тем, которые наблюдаются у стандартных фотопериодически нейтральных или слабочувствительных сортов. Экспериментальная проверка показала (см. табл. 3), что комплексное воздействие на проростке 8-часовым фотопериодом в сочетании с температурой 38-39^оС надежно обеспечивает оценку фотопериодической чувствительности исследуемых сортов и селекционных форм проса. Из данных табл. 3 видно, что у фотопериодически нейтрального сорта К-3218 содержание эндогенной ИУК под влиянием сокращения длины дня при повышенной температуре 38-39^оС не изменилось, у слабочувствительного сорта Кинельское 27/62 оно изменилось незначительно. Судя по степени разрушения эндогенной ИУК в условиях проверенного опыта просо Мироновское 51 может быть отнесено к фотопериодически среднечувствительным сортам, а остальные сорта проявляли высокую фотопериодическую чувствительность. (56) Максимов Н. А. Краткий курс физиологии растений. - М. : Сельхозгиз, 1958, с. 480.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОТОПЕРИОДИЧЕСКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ФОРМ ПРОСА, включающий выращивание растений при разных световых режимах и анализ биологического показателя, по которому определяют фотопериодическую чувствительность, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, его ускорения и снижения трудоемкости, выращивание растений проводят при 20^oС и 16-часовой длине дня в течение 15 сут до получения проростков, затем выдерживают их сутки при 38 - 39^oС и часть проростков - еще сутки при 8-часовой длине дня, в качестве биологического показателя анализируют содержание индолилуксусной кислоты и формы, у которых уменьшение длины дня не вызывает достоверных изменений в ее содержании, определяют как фотопериодически нейтральные.