Способ обработки пыльцы кукурузы

 

Использование: биотехнология, сельское хозяйство, селекционно-генетические исследования. Сущность изобретения: оплодотворяющую способность пыльцы повышают путем воздействия на нее электромагнитным излучением миллимет рового диапазона при определенных режимах . 2 табл. количества завязавшихся зерновок и увеличению количества щуплых зерновок; дороговизна облучательных установок; необходимость специальных средств защиты , т.к. перечисленные факторы, в особенности гамма-излучение, представляют опасность для здоровья человека. В качестве прототипа выбран способ обработки пыльцы кукурузы лазерным светом с длиной волны 632,8 нм, предусматривающий облучение пыльцы импульсами длительностью 0,2-2,0 сек, мощностью 2- 20 Вт/см с экспозицией 5-600 сек. ОблучеXI со Ј GJ

COl03 СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ы 1784143 А1 (505 A 01 Н 1/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) еР „)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ::. :" :;.. -;:,;;;.","", К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПЫЛЪЦЫ КУКУРУЗЫ (57) Использование: биотехнология, сельское хозяйство, селекционно-генетические исследования, Сущность изобретения: оплодотворяющую способность пыльцы повыша ют путем воздействия на нее электромагнитным излучением миллиметрового диапазона при определенных режимах. 2 табл. (21) 4908064/13 (22) 06.02.91 (46) 30.12.92. Бюл. М 48 (71) Кишиневский сельскохозяйственный институт им.M.Â.Ôðóíçå (72) А,С.Присакарь, О,В.Бляндур, А.С.Черепнев, Л.Ф.Кучин и Т.Б.Реброва (56) Комарова П.И. Влияние облучения пыльцы кукурузы рентгеновскими лучами на частоту гаплоидии, — Апомиксис и цитоэмбриология растений. Вып.3. Изд. Саратовского университета, 1975, с.103-109.

Самитов В.M.. Лысиков В.Н. Влияние сублетальных доз облучения пыльцы на эффективность принудительных скрещиваний кукурузы. — Генетические основы селекции сельскохозяйственных растений и животных.

Тез. докл, респ, конф;, Кишинев, 1984, с.93.

Шпаков А,М., Попова Л.К. Влияние УФлучей на рост и развитие пыльцевых зерен кукурузы. — Использование биофизических методов в генетико-селекционном эксперименте. Тез. докл, респ. конф„Кишинев, 1977, с.75.

Авторское свидетельство СССР

М 959698, кл. А 01 Н 1/02, 1980, количества завязавшихся зерновок и увеличению количества щуплых зерновок; дороговизна облучательных установок; необходимость специальных средств защиты, т.к, перечисленные факторы, в особенности гамма-излучение, представляют опасность для здоровья человека.

В качестве прототипа выбран способ обработки пыльцы кукурузы лазерным светом с длиной волны 632,8 нм, предусматривающий облучение пыльцы импульсами длительностью 0,2 — 2,0 сек, мощностью 2—

20 Вт/см2 с экспозицией 5-600 сек, ОблучеИзобретение. относится к сельскому хозяйству, в частности к способам воздействия на генеративные органы, и может быть использовано в генетико-селекционном процессе.

Известны способы обработки пыльцы кукурузы, в частности рентгеновскими лучами, гамма-лучами, ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 337,1 мм.

:К недостаткам указанных способов относятся губительное действие мутагенным факторов на оплодотворяющую способность пыльцы, что приводит к уменьшению

1784143 ние пыльцы в данном режиме при длительности облучения 1 мин приводит к увеличению оплодотворяющей способности пыльцы. По остальным иэлученным экспозициям отмечено отсутствие стимуляционного эффекта.

Данный способ обладает целым рядом недостатков, среди которых главные — низкая эффективность лазерного воздействия на оплодотворяющую способность пыльцы, короткий интервал экспозиций и высокая стоимость лазерного оборудования.

Цель изобретения — повышение оплодотворяющей способности пыльцы кукурузы.

Это достигается тем, что воздействие на пыльцу осуществляют электромагнитным излучением миллиметрового диапазона при плотности потока мощности (ППМ)

4 мВт/см, длине волны 5,6 — 7,2 мм и экспо2 зиции 10 — 15 минут. . Облучение пыльцы проводят на специальной установке, состоящей из генератора

ЭМИ миллиметрового диапазона, волноводз и резонансной камеры. Пыльцу размещают равномерным слоем на бумажной чашечке и помещают в резонансную камеру для облучения, Облученную пыльцу помещают в стеклянные боксы, доставляют на поле и выносят на предварительно изолированные двухдневные рыльца початков.

Осенью при уборке урожая подсчитывают количество завязавшихся зерновок на каждом початке.

Для опытов была взята пыльца линий кукурузы Л-346 и Л-502, которые являются соответственно материнской и отцовской формами районированного гибрида Пионер-3978 МВ, За день до опыления цветущие метелки изолировали пергаментными изоляторами во избежание прилипания и опыления чужеродной пыльцой. Также до появления рылец изолировали и початки растений. Утром следующего дня собранную пыльцу поместили в стеклянные бюксы и привезли в лабораторию для облучения.

Был изучен следующийрежим облучения пыльцы; ППМ4 мВт/см, длина волны

5,6 — 7,2 мм, экспозиция 5, 10, 15, 30 и 60 минут.

Исходя из того, что время от взятия пыльцы до опыления не должно превышать

4 часа (период жизнеспособности пыльцы), было проведено на каждом варианте по 7 опылений облученной пыльцой. Контролем служила необлученная пыльца, подвозимая к месту облучения, а затем к месту опыления. По обеим линиям бьгло проведено 20 контрольных опылений. По всем изученным вариантам брали одинаковый объем пыльцы, который распределялся равномерным слоем в бумажных чашечках и облучался в резонансной камере. Облученную пыльцу перевозили в бюксах к месту опыления и наносили на предварительно изолированные двухдневные рыльца початков. Осенью при уборке подсчитывали количество завязавшихся зерновок на каждом початке и по отношению к контролю определяли зффек5

10 тивности воздействия ЭМИ миллиметрового диапазона на оплодотворяющую способность пыльцы.

Пример 1. Был изучен следующий

15 режим облучения пыльцы линий кукурузы

Л-346 и Л-502: ППМ = 4 мВт/см, длина волны 5,6 нм, экспозиции 5, 10, 15, 30 и 60 минут- однократные. По каждому изученному варианту было проведено по 7 опылений

20 облученной пыльцой. Контролем служила необлученная пыльца, которая выдерживалась по времени до опыления, как и облученная пыльца. Осенью приуборке был проведен подсчет завязавшихся зерновок и по каждому

25 варианту было определено среднее количество зерновок на одном початке, Результаты исследований приведены в табл,1.

На основании приведенных данных сле30 дует отметить, что пределы варьирования завязываемости зерновок составили от 30,7 до 128,00 по линии Л-346 и от 20,2 до 136,9 по линии Л-502. Самыми эффективными вариантами облучения пыльцы линии

35 Л-346 являются экспозиции от 10 (128,0 ) до 15 минут (111,5%). Дальнейшее увеличение длительности экспозиций.до 60 минут приводит к снижению оплодотворяющей способности пыльцы в 3 раза по сравнению

40 с контролем. Для линии Л-502 наилучшими вариантами облучения пыльцы являются экспозиция 15 минут (136,9 ) и 10 минут (113,1 ). Эффективность облучения пыльцы сни>кается по мере увеличения длительно45 сти экспозиций и к 60 мин оплодотворяющая способность пыльцы снизилась в 5 раз по сравнению с контролем. Таким образом, облучение пыльцы линий кукурузы Л-346 и

Л-502 в течение 10 и 15 мин стимулирует

50 завязываемость зерновок на початке, а экспозиции 5, 30 и 60 мин снижают оплодотворяющую способность пыльцы.

Пример 2. Был изучен следующий режим облучения пыльцы линий кукурузы

55 Л-346 и Л-502: ППМ = 4 мВт/см2, длина волны 7,2 мм, экспозиции 5, 10, 15. 30 и

60 мин, однократные. По каждому изученному варианту было проведено по 7 опылений облученной пыльцой. Контролем служила необлученная пыльца, которая выдерживаl 7534! 13

Таблица 1

Сред зерн ча

Таблица 2

Сред ерно ча лась по времени д > п|, " л1я, как и облученная пыльца, Осли н и уборке был проведен подсчет завязавшихся зерновок и по каждому варианту было определено среднее количество зерновок на одном початке.

Результаты приведены в табл,2.

Анализ полученных результатов показывает, что длина волны 7,2 мм оказывает как стимулирующее, так и угнетающее действие на оплодотворяющую способность пыльцы линий кукурузы. Из всех изученных вариантов облучения пыльцы линии Л-346 стимулирующее действие оказывает лишь экспозиция 15 мин (110,5Я. Из семи проведенных опылений при экспозиции 30 мин завязались зерновки только на двух початках, что составило 6,7 / от контроля, Экспозиция 60 мин оказалась летальной по своему действию, т.к, завязались лишь две зерновки на одном из семи опыленных початков, Аналогичная картина наблюдалась и для линии Л-502. Максимальная завязываемость также отмечалась при экспозиции 15 мин: показатель завязываемости зерновок превысил на 42,9 / контрольный уровень.

* — достоверно при НСР 0,05

*- достоверно г ри i CP 0,05

Почти полную гибель пыльцы вызвала экспозиция 30 мин. от действия которой завязалось лишь 5 зерновок на одном початке из семи опыленных. При экспозиции 60 мин

5 наблюдалась полная гибель пыльцевых зерен, Таким образом, длина волны 7,2 мм оказывает существенное влияние на оплодотворяющую способность пыльцы: угнетает

10 при длительности облучения 5 и 10 мин, стимулирует завязываемасть зерновок при экспозиции 15 мин и вызывает летальный эффект при более длительных экспозициях:

30 и 60 мин.

Формула изобретения

Способ обработки пыльцы кукурузы, включающий воздействие на нее низкоэнергетическим физическим фактором, 20 отличающийся тем, что, с целью повышения оплодотворяющей способности пыльцы, воздействие осуществляют электромагнитным излучением миллиметрового диапазона при плотности потока мощности

25 4 мВт/см, длине волны 5.6 — 7,2 мм и экспо2 зиции 10 — 15 мин.