Способ определения устойчивости сортов пшеницы к тяжелым металлам

 

Использование: сельское хозяйство. Сущность изобретения: определяют устойчивость сортов пшеницы к никелю путем выращивания растений на питательной смеси Кнопа в присутствии 3 мг/л никеля уксуснокислого и без него и после 20-дневного выращивания анализируют массу растений, при этом об устойчивости судят по величине отношения масс растений, выращенных в присутствии никеля и без него, и к устойчивым относят сорта с величиной отношения 1,0 - 0,9, к среднеустойчивым - сорта с отношением 0,8 - 0,5 и к неустойчивым - менее 0,5. 2 табл.

Изобретение относится к физиологии и селекции растений и может быть использовано при определении реакции пшеницы к действию факторов внешней среды, в частности к никелю.

Известен способ определения устойчивости растений к тяжелым металлам, предусматривающий выращивание растений в песчаной культуре на питательной смеси Кнопа с добавлением тяжелых металлов, и определение устойчивости через отношение биомассы на контроле и в опыте [1] .

Недостатком способа является трудоемкость процесса, отсутствие ранней диагностики и дифференциации растений по устойчивости, длительность селекционного отбора.

Наиболее близким техническим решением является способ определения устойчивости растений к тяжелому металлу, включающий выращивание растений на питательной смеси Кнопа с добавлением уксуснокислой соли тяжелого металла и определение устойчивости (J) через отношение массы растений в присутствии соли тяжелого металла к массе растений на контроле без соли тяжелого металла [2] .

Недостатком известного способа является трудоемкость процесса, длительный методологический подбор концентраций для классификации устойчивости растений к соли тяжелого металла.

Целью изобретения является ранняя диагностика устойчивости пшеницы и ускорение селекционного отбора.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения устойчивости пшеницы к никелю, включающем выращивание растений на питательной смеси Кнопа с добавлением уксуснокислого никеля и определение устойчивости (J) через отношение массы растений в присутствии никеля к массе растений на контроле без никеля, используют массу растений, выращенных в течение 20 дней на питательной смеси Кнопа при концентрации никеля 3 мг/л и дифференцируют сорта по устойчивости: J= 1,0-0,9 - устойчивые J= 0,9-0,5 - среднеустойчивые, J < 0,5 - неустойчивые. Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что используют массу растений, выращенных за 20 дней при определенной концентрации никеля в питательной смеси Кнопа - 3 мг/л, и дифференцируют сорта по устойчивости: J= 1,0-0,9 - устойчивые, J= 0,9-0,5 - среднеустойчивые, J <0,5 - неустойчивые.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна" Известны технические решения [1] , в которых определяют устойчивость растений к металлам методом подбора концентраций и выращивают растения до полного созревания.

Однако указанный способ не обеспечивает возможности ранней диагностики устойчивости растений к никелю и ускорения селекционного отбора, которое достигается в заявляемом техническом решении. Это позволяет сделать вывод о его соответствии "критерию существенные отличия".

Предлагаемый способ определения устойчивости пшеницы к никелю осуществляют следующим образом. Пшеницу выращивают на питательной смеси Кнопа. Никель вносят в виде уксуснокислой соли с концентрацией 3 мг/л. Опыты проводят в эмалированных сосудах, содержащих 500 мл питательной смеси. В каждом сосуде выращивают по 10 растений. Лабораторные опыты проводят в климатической камере KTLK 1250. Продолжительность светового периода 18 ч, при интенсивности освещения 22 тыс. люкс. Температура в световую фазу составляет 20^оС, в темновую - 16^оС.

На 20-й день роста (момент полного формирования третьего листа) у пшеницы под влиянием никеля в питательной смеси Кнопа при концентрации 3 мг/л наблюдается в разной степени выраженная ростовая депрессия относительно контроля. Степень торможения роста, оцененная через устойчивость (J), позволила дифференцировать сорта на три группы: устойчивые J= 1,0-0,9, среднеустойчивые J= 0,9-0,5, неустойчивые J < 0,5.

Влияние концентрации никеля в смеси на устойчивость пшеницы приведена в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что устойчивость сортов пшеницы закономерно уменьшается с ростом концентрации никеля в смеси. При изменении концентрации 0 мг/л - 4 мг/л устойчивость сортов пшеницы меняется поразному: у сорта Новосибирская-67 от 1,0 до 0,8, у сорта C. Spring от 0,80 до 0,26. Но при концентрации никеля 3 мг/л разница между устойчивым и неустойчивым сортом максимальная.

Дифференциация сортов пшеницы по устойчивости к никелю (3 мг/л) приведена в табл. 2.

Из табл, 2 следует, что у сортов Новосибирская-67 и Омская-22 изменение массы под влиянием никеля незначительное: масса на контроле у сорта Новосибирская-67 351,3 мг и у сорта Омская-22 304,6 мг. В присутствии никеля (3 мг/л) масса изменилась до 323,1 мг у Новосибирской-67 и до 313,7 мг у Омской-22. Коэффициенты устойчивости у этих сортов 0,9 и 1,0 соответственно. Масса сортов Алтайская-50, Омская-9 и Сибирская-62 снизилась меньше, чем наполовину, устойчивость равна 0,80, 0,73 и 0,62 соответственно. У сортов Нурепская-44 и С. Spring масса растения в присутствии никеля уменьшилась в половину и более, на контроле она была у Нурепской-44 276,7 мг, а в опыте - 143,9 мг. У сорта С. Spring на контроле 354,8 мг и в опыте 122,1 мг, т. е. механизм устойчивости отсутствует и устойчивость равна 0,52 и 0,30 соответственно.

(56) 1. Ильин В. Б. , Г. А. Гармаш, Н. Ю. Гармаш. Влияние тяжелых металлов на рост, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур, Агрохимия, 1985, N 6, с. 90-100.

2. Jowett D. Population studies in lead tolerant Agrostis tenuis. -Evolotion, 1964, vol. 18, N 1, р. 70-84.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СОРТОВ ПШЕНИЦЫ К ТЯЖЕЛЫМ МЕТАЛЛАМ, преимущественно к никелю, включающий выращивание растений на питательной смеси Кнопа в присутствии уксуснокислой соли тяжелого металла и без нее и последующее определение устойчивости массы растений, выращенных в присутствии тяжелого металла и без него, отличающийся тем, что в качестве соли тяжелого металла используют уксуснокислый никель в концентрации 3 мг/л, анализ массы растений проводят после 20-дневного выращивания и при отношении масс 1,0 - 0,9 - сорта устойчивы к никелю, при отношении 0,8 - 0,5 - среднеустойчивы, при отношении менее 0,5 - неустойчивы.

РИСУНКИ

Рисунок 1