Способ оценки кислотоустойчивости сельскохозяйственных растений

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2505958:

Государственное научное учреждение Красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)

Изобретение относится к области селекции сельскохозяйственных растений. Изобретение представляет собой способ оценки кислотоустойчивости сельскохозяйственных растений, включающий размещение зерен в инертном носителе с дистиллированной водой с низкой (стресс-фактор) и нейтральной (контроль) pH, воду заменяют ежедневно в одно и то же время суток на дистиллированную воду с низкой и нейтральной pH соответственно, замеряют массу корней (mr), массу побегов (ms), общую массу растений (mp), длину побегов (l), оценку проводят по коэффициенту редукции, при этом, если К_ред ≥1 - растение ацидофильное; 0,5<К_ред<1 - растение толерантное к высокой кислотности; К_ред<0,5 - растение кислоточувствительное. Изобретение позволяет более конкретно оценить кислотоустойчивость растений, что важно при отборе их для селекционного процесса. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к селекции сельскохозяйственных растений, и может быть применено при оценке кислотоустойчивости сортового разнообразия генофонда и в последующем отборе высокоустойчивых особей внутри селекционных линий для дальнейшего использования при создании новых сортов.

Известен способ оценки кислотоустойчивости ячменя, когда семена проращивают 3 дня в трубочках из фильтровальной бумаги, замеряют длину корней проростков, пересаживают проростки на пенопластовые пластинки с отверстиями для корней, размещаемых в стеклянных сосудах с питательным нейтральным и подкисленным, корректируемым по необходимости, раствором Кнопа. Через 7 дней замеряют общую массу, длину главного корня, его прирост по отношению к длине корня 3-дневных проростков. На основании полученных данных рассчитывают показатели КУ (масса целых растений) и ИДК (средняя длина корней). [Широких И.Г. Оценка различных показателей, тестирующих устойчивость ячменя к токсичности ионов водорода и алюминия. / Широких И.Г., Шуплецова О.Н., Худякова Т.В. // Доклады РАСХН. - 2002. - №1. - С.13-15.]

Недостатками известного способа являются трудоемкость и времяемкость пересадки проростков; не полная инертность пенопластовых пластинок; наличие питательной среды, перегружающее способ, поскольку растения на ранних этапах роста развиваются за счет внутренних запасов и не нуждаются в экзогенных питательных веществах. Оценка неточна из-за повреждений проростков и их корней при пересадке и усложнена из-за использования двух показателей.

Известен способ определения стресс-резистентности сортов пшеницы к реакции среды [Вихрева В.А. Сортовая устойчивость мягкой яровой пшеницы к токсичному действию ионов водорода. / Вихрева В.А., Лебедева Т.Б., Клейменова Т.В. // Агрохимия. - 2009. - №5. - С.69-74]. Способ проводят также, но оценивают кислотоустойчивость по отношению длины корней в кислой среде к нейтральной. Для уменьшения стрессовой нагрузки семена обрабатывают микроэлементами. Недостатки способа и оценки те же плюс искажение ростовых показателей, обусловленное уменьшением стресса под действием микроэлементов.

Известен способ оценки алюмоустойчивости зерновых культур на едином носителе в водно-бумажной культуре, когда раскладывают семена на полосы фильтровальной бумаги, сворачивают полосы в рулон, помещают нижнюю часть рулона в дистиллированную воду (контроль) или в раствор соли алюминия (опытный вариант), переносят в термостат на 5-7 дней. По окончании экспозиции замеряют длину наибольшего корня каждого проростка, средний показатель используют для расчета ИДК [Лисицын Е.М. Методика лабораторной оценки алюмоустойчивости зерновых культур. // Доклады РАСХН. - 2003. - №3. - С.5-7].

Недостатком известного способа оценки алюмоустойчивости является неточность оценки из-за искажения величины роста корней, обусловленного сдвигом (смещением) рН от выделений фильтровальной бумаги (табл.1) и в прикорневой зоне (табл.2). Оценка по длине наибольшего корня неточна, в ответ на стрессовые условия может наблюдаться у кислотоустойчивых форм компенсаторное накопление массы корней на фоне их укорачивания.

Таблица 1
Изменение рН дистиллированной воды в присутствии фильтровальной бумаги
	Значения рН
Время экспозиции, сутки
		дистиллированная вода+фильтровальная бумага
	дистиллированная вода	дистиллированная вода+фильтровальная бумага

0	3,5	3,5
1	3,5	4,0
2	3,5	4,0
3	3,5	4,05
5	3,5	4,1

Таблица 2
Изменение рН дистиллированной воды при прорастании зерен мягкой яровой пшеницы
	Значения рН
Время экспозиции, сутки
		дистиллированная вода+зерна мягкой яровой пшеницы
	дистиллированная вода	дистиллированная вода+зерна мягкой яровой пшеницы

0	5,6	5,6
1	5,6	6,2
2	5,6	6,8

Наиболее близким способом оценки кислотоустойчивости к заявляемому (прототип) является способ оценки кислотоустойчивости, когда семена выращивают в водной культуре на едином носителе (растильни, устанавливаемые в пластиковых контейнерах) в начале в термостате 2,5 суток и далее, отбраковав не проросшие семена и недоразвитые проростки, под светоустановкой, заменив водопроводную воду на дистиллированную (контроль) и закисленную (стресс-фактор). Об устойчивости судят по отношению средней длины корней под воздействием стресс-фактора к контролю [Косарева И.А. Диагностика устойчивости растений овса посевного к повышенному содержанию ионов алюминия в почвенном растворе. / Косарева И.А., Давыдова Г.В., Семенова Е.В. // Сельскохозяйственная биология. - 1998. - №5. - С.73-76].

Недостатками известного способа являются: необъективность, поскольку учет лишь полноценных проростков создает неестественные условия оценки; сложность, обусловленная необходимостью контроля расстояния от семян до поверхности жидкости; затратность, связанная со специальным оборудованием - растильни, контейнера, термостат - и большим объемом оборудования; трудоемкость переноса контейнеров (каждый более 5 литров). Оценка только по одному критерию (длина корней) неточна.

Задачей предлагаемого способа оценки кислотоустойчивости является исключение влияния условий проведения способа на оценку, упрощение процесса оценки и повышение ее достоверности.

Указанная задача достигается тем, что в предлагаемом способе оценки кислотоустойчивости сельскохозяйственных растений используют нейтральный (стекло) единый носитель, среды культивирования меняют ежедневно; о кислотоустойчивости судят по коэффициенту редукции, объединяющему частные коэффициенты редукции нескольких ростовых показателей; разработана шкала оценки.

Осуществление способа

Зерна сельскохозяйственных растений помещают в чашки Петри (стекло - инертный носитель), добавляют дистиллированную воду нейтральной кислотности (контроль) и закисленную ионами водорода или алюминия (стресс-фактор), культивируют под светоустановкой, меняют ежедневно в одно и то же время суток воду на дистиллированную воду нейтральной и низкой кислотности соответственно. По окончании 7-10-дневной экспозиции в зависимости от интенсивности роста проростков замеряют ростовые показатели проростков в каждой чашке Петри, отдавая предпочтение показателям массы, так как именно она с уменьшением кислотоустойчивости уменьшается; подсчитывают средние значения ростовых показателей в каждой чашке, в стресс-факторе и в контроле в целом. Оценку проводят по коэффициенту редукции

где K_mr, K_ms, K_mp, K_l - частные коэффициенты редукции, равные отношению средних значений ростового показателя: массы корней (mr), массы побегов (ms), общей массы растения (mp), длины побегов (l) в стрессовых условиях к его среднему значению в контрольных. При этом, чем ближе значение К_ред к единице, тем более устойчиво растение к кислотности, а именно

при К_ред≥1 - растение ацидофильное,

0,5<К_ред<1 - растение толерантное к высокой кислотности среды,

К_ред<0,5 - растение кислоточувствительное.

Пример выполнения способа

Определяли толерантность сельскохозяйственных растений к водороду в связи с большим распространением кислых почв в Сибири при почти полном отсутствии в их составе ионов алюминия. Объектом оценки служили зерна сортов пшеницы, сортов с различной степенью кислотоустойчивости: Таежная, Новосибирская 15, Минуса, линия РК. Минуса 1. Зерна помещают в 6 чашек Петри в количестве 25 штук в каждой. В чашки добавляют дистиллированную воду: в три из них с рН, доведенной до 4,0 добавлением 0,1 н. HCl (стресс-фактор), и в три чашки с рН, доведенной до 5,6 (контроль). Зерна культивируют под светоустановкой при 16-часовом фотопериоде, освещенности 1000-1500 лк, температуре 23-25°С, меняют ежедневно в одно и то же время суток среду на новую дистиллированную воду с рН, доведенной до 4,0 (стресс-фактор) и доведенной до 5,6 (контроль). Через 7 суток замеряют ростовые показатели: массу корней (mr), массу побегов (ms), общую массу растений (ml), длину побегов (l), подсчитывают их среднее значение в каждой чашке Петри, в стресс-факторе и в контроле в целом. Рассчитывают коэффициент редукции К_ред.

где K_mr, K_ms, K_mp, K_l - частные коэффициенты редукции, равные отношению средних значений ростовых показателей в стресс-факторе к контролю. Пользуясь шкалой оценки, определили, что растения сорта Минуса (К_ред=0,51) и линии РК. Минуса 1 (К_ред=0,67) - толерантные к высокой кислотности среды; сорта Таежная (К_ред=0,18) и Новосибирская 15 (К_ред=0,43) - кислоточувствительные.

Предлагаемый способ прост в исполнении, сокращает производственные затраты, достоверен. Предлагаемая шкала позволяет более конкретно оценить кислотоустойчивость растений, что важно при отборе их для селекционного процесса.

Способ оценки кислотоустойчивости сельскохозяйственных растений, включающий размещение зерен на едином носителе, выращивание их в среде с низкой (стресс-фактор) и нейтральной (контроль) рН, коррекцию рН, по окончании культивирования замер ростовых показателей, подсчет отношения средних значений ростовых показателей в стресс-факторе к средним значениям их в контроле, отличающийся тем, что зерна размещают в инертном носителе с дистиллированной водой с низкой (стресс-фактор) и нейтральной (контроль) рН, воду заменяют ежедневно в одно и то же время суток на дистиллированную воду с низкой и нейтральной рН соответственно, замеряют массу корней (mr), массу побегов (ms), общую масс, растений (mр), длину побегов (l), оценку проводят по коэффициенту редукции

где K_mr, K_ms, K_mp, К_l - частные коэффициенты редукции, равные отношению среднего значения ростового показателя в стрессовых условиях к его среднему значению в контрольных,
при этом К_ред≥1 - растение ацидофильное,
0,5<К_ред<1 - растение толерантное к высокой кислотности среды,
К_ред<0,5 - растение кислоточувствительное.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Изобретение представляет собой способ ускоренной оценки устойчивости сортов гороха к Bruchus pisorum L.

Способ отбора растений рапса (brassica napus l.) по признаку засухоустойчивость // 2498564

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Изобретение представляет собой способ отбора засухоустойчивых растений рапса (Brassica napus L.), включающий измерение длины левого и правого семядольных листьев растений рапса в образце, определение показателя флуктуирующей асимметрии, при этом в качестве засухоустойчивых растений рапса отбирают растения с величиной флуктуирующей асимметрии, равной или меньше 0,031±0,0060.

Способ отбора селекционного материала рапса (brassica napus l.) по признаку устойчивость к растрескиванию стручков // 2497350

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции растений. Способ включает отбор более устойчивых к растрескиванию стручков образцов путем анализа высоты плотной перегородки в области гинофора в фазу зеленого стручка.

Способ определения содержания эфирного масла в листьях растений мяты по суммарному объему секреторных желез // 2490866

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции. .

Подсолнечник с низким содержанием насыщенных жиров и соответствующие способы // 2489849

Изобретение относится к области биохимии, в частности к маслу из семян элитного сорта подсолнечника, имеющему профиль жирных кислот, включающий 3% или меньше общего содержания взятых вместе пальмитиновой кислоты (16:0) и стеариновой кислоты (18:0).

Способ создания линий мягкой пшеницы, устойчивых к бурой ржавчине // 2484621

Изобретение относится к области биохимии. .

Способ отбора высокопродуктивных форм сои // 2483529

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции. .

Способ отбора высокопродуктивных форм сои // 2482665

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции растений. .

Способ определения морозоустойчивости озимого ячменя // 2479991

Изобретение относится к селекции растений и может быть использовано в лабораторных условиях для экспрессной оценки морозоустойчивости озимого ячменя. .

Способ обеззараживания гороха в условиях защищенного грунта для селекционных целей // 2478283

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции и защите растений. .

Способ оценки зимостойкости плодовых растений // 2514400

Способ относится к области сельского хозяйства, в частности к плодоводству и селекции. Способ включает промораживание однолетних побегов в период покоя в камере искусственного климата. При этом оценку поврежденных побегов производят не визуально, а по величине максимального квантового выхода фотохимических реакций фотосистемы II и относительной скорости транспорта электронов фотосистемой II в тканях камбия и почек, которые определяют PAM-флуориметром. Регистрируют минимальный уровень флуоресценции и изменения этого показателя под действием актиничного света плотностью 190 µmol/(m2s) и после воздействия на объект импульса света высокой интенсивности (10000 µmol/(m2s), 450 нм). Способ позволяет ускорить оценку повреждений плодовых растений морозом. 2 табл., 2 пр.

Способ возделывания адаптивных систем сортов пшеницы (варианты) // 2517849

Изобретения относятся к области сельского хозяйства. Способ включает высев на полях комплекса сортов пшеницы, расположенных совместно в регионе. При этом поле предварительно делят посредством разделительных полос на участки, каждый из которых засевают одним из сортов, входящих в комплекс. Причем один сорт из комплекса сортов пшеницы является восприимчивым к наиболее агрессивной расе патогена в данном регионе, а разделительные полосы засевают весной яровыми колосовыми культурами. В способе также высевают смесь семян комплекса сортов пшеницы на каждом поле. При этом один сорт из комплекса сортов пшеницы является восприимчивым к наиболее агрессивной расе патогена в данном регионе и взят в количестве не более 20% от общего количества семян сортов пшеницы, причем вокруг поля высевают яровые колосовые культуры. Смесь семян комплекса сортов пшеницы формируют из раннеспелых и позднеспелых сортов, причем раннеспелые сорта берут в количестве не более 50% от общего количества семян сортов пшеницы. Способы позволяют обеспечить продолжительность устойчивости пшеницы к местным патогенам. 2 н.з. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ тестирования солеустойчивости сельскохозяйственного растения // 2520744

Изобретение относится к области физиологии растений. Изобретение представляет собой способ оценки устойчивости растений к засолению почвы. При реализации способа проводят фиксацию корней 3- и 6-дневных проростков тестируемых растений и приготовление препаратов мацерированных клеток. Осуществляют иммунофлуоресцентное окрашивание препарата антителами к белку, формирующему микротрубочки цитоскелета, с последующим микроскопическим анализом окрашенного препарата и сравнением препарата с контрольным образцом. О солеустойчивости сельскохозяйственного растения судят по нарушению параллельности ориентации кортикальных пучков микротрубочек цитоскелета 6-дневных образцов относительно ориентации кортикальных микротрубочек цитоскелета 3-дневных образцов. Изобретение позволяет оценить устойчивость растений к засолению почвы. 6 з.п. ф-лы.

Способ оценки реализации элементарных двойных диплоидных геномов в полиплоидных полигеномных пшеницах // 2520835

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам генетико-селекционных исследований. Изобретение представляет собой способ оценки реализации элементарных двойных диплоидных геномов в полиплоидных полигеномных пшеницах, включающий выращивание в одинаковых условиях полиплоидных пшениц и мелкогабитусного диплоидного мутанта, анализ их количественных признаков и последующее сравнение результатов анализа, по которым оценивают реализацию диплоидного генома. При этом в качестве феномогеномного маркера для определения вклада элементарного диплоидного генома в признак полиплоидной пшеницы используют полученную из T.aestivum L. AABBDD фенотипически идентичную ей мелкогабитусную диплоидную форму. Изобретение позволяет упростить оценку реализации элементарных двойных диплоидных геномов в полиплоидных полигеномных пшеницах. 3 табл., 3 пр.

Способ идентификации стерильности/фертильности подсолнечника // 2524135

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу молекулярно-генетической идентификации стерильности/фертильности пыльцы подсолнечника. Способ включает анализ тотальной ДНК исследуемых образцов на наличие/отсутствие митохондриального гена orfH522 и маркерной последовательности ядерного гена Rf1 с помощью мультиплексной полимеразной цепной реакции с использованием первой пары праймеров: agtagcccgttccgtgtttatgga и ctttctatttgggtcatcgccgga, идентифицирующей ген orfH522 цитоплазматической мужской стерильности пыльцы (ЦМС РЕТ1), и второй пары праймеров: ggcatgatcaagtacataagcacagtc и tatgtacgggaatgagctccggtt, идентифицирующей маркерную последовательность гена Rf1 - восстановителя фертильности пыльцы ЦМС РЕТ1, при этом образец определяют как фертильный, если а) присутствует и orfH522, и маркер гена Rf1, б) отсутствует orfH522 и присутствует маркер гена Rf1, в) отсутствует и orfH522, и маркер гена Rf1, и образец определяют как стерильный, если присутствует orfH522 и отсутствует маркер гена Rf1. Раскрыт диагностический набор, включающий праймеры, для молекулярно-генетической идентификации стерильности/фертильности пыльцы подсолнечника указанным способом, а также применение указанного способа в селекции растений. Изобретение позволяет эффективно определять стерильность/фертильность пыльцы подсолнечника. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Способ отбора селекционных образцов растений гречихи // 2525134

Изобретение относится к области биохимии, в частности к cпособу отбора селекционных образцов растений гречихи, обладающих устойчивостью к стрессовым воздействиям, включающий: выращивание селектируемой и контрольной популяций при нормальных условиях с последующим помещением части образцов каждой популяции в стрессовые условия; сбор образцов ткани растений селектируемой и контрольной популяций, подвергнутых и не подвергнутых стрессовому воздействию; определение в собранных образцах уровней экспрессии предварительно выявленных генов, маркирующих уровень ответа на анализируемый тип стресса; сравнение уровня экспрессии генов в образцах, помещенных в стрессовые условия, и образцов, выращенных при нормальных условиях; отбор тех образцов, у которых наблюдается максимальное изменение уровня экспрессии генов, маркирующих уровень ответа на анализируемый тип стресса, по сравнению с контрольной популяцией. Изобретение позволяет провести выделение перспективного селекционного материала без анализа нескольких поколений потомков. 15 з.п. ф-лы, 2 табл.

Способ инокуляции интродуцируемых зернобобовых культур // 2530599

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к интродукции, и может найти применение при внедрении новых сортов зернобобовых культур. В способе местные районированные сорта высевают широкорядно, на 2-3 недели раньше интродуцентов. После появления всходов осуществляют внекорневую подкормку 0,3-0,5% раствором парааминобензойной кислоты с последующим рыхлением междурядий и посевом в них интродуцируемых сортов. Способ позволяет упростить процесс интродукции и повысить его эффективность. 1 табл., 3 пр.

Способ выращивания растений топинамбура // 2534350

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Изобретение представляет собой способ выращивания растений топинамбура и включает в себя оценку исходного материала, отбор среди них биотипов по хозяйственно-ценным признакам, выращивание растений топинамбура в пробирочной культуре на питательной агаризованной среде Мурасиге-Скуга, после высадки пробирочных ростков в пробирки на среду и достижения растениями 5-6 листочков и развития корневой системы производят черенкование, затем растения в фазе 10-15 листочков и развития корневой системы или образования микроклубней пересаживают в грунт, а оценку по здоровью проводят визуально, к здоровым относят растения, у которых не выделены экземпляры с признаками поражения болезнями, а отбор хозяйственно-ценных и морфологических признаков производят в период уборки по более высокой продуктивности с покустной оценкой каждого растения. Использование заявленного способа позволяет улучшить условия выращивания топинамбура, осуществить раннюю диагностику заболеваний, повысить надежность и эффективность отбора для семеноводческих хозяйств, повысить качество получения семенного материала, оздоровить семенной топинамбур. 1 табл., 2 пр.

Способ создания линий яровой мягкой пшеницы с удлиненным сроком колошения и с комплексной устойчивостью к грибным болезням // 2535985

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии. Гибридную линию яровой мягкой пшеницы, содержащую фрагмент хромосомы с двумя генами от Aegilops speltoides: ген, определяющий удлинение срока колошения (VRN-Asp1), и ген устойчивости к бурой ржавчине (LrAsp5), скрещивают с линией, содержащей ген устойчивости к мучнистой росе (Pm) из генома ржи Secale cereale, и растения поколения F1 самоопыляют до поколения F2. Из поколения F2 с помощью молекулярного ПЦР-маркера Pr1/Pr5 отбирают растения, содержащие гены VRN-Asp1 и LrAsp5 в гомозиготном состоянии. Отобранные с помощью ПЦР-маркера Pr1/Pr5 растения F2 с генами VRN-Asp1 и LrAsp5 проверяют ПЦР-маркером SCM009 для выявления растений с геном Pm устойчивости к мучнистой росе. Использование заявленного способа позволяет упростить известный способ и создать линии яровой мягкой пщеницы с удлиненным сроком колошения и с комплексной устойчивостью к грибным болезням. 2 ил., 3 табл.

Способ повышения коэффициента размножения капусты белокочанной в условиях in vitro // 2538163

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции. Изобретение представляет собой способ повышения коэффициента размножения капусты белокочанной в условиях in vitro, включающий выращивание эксплантов, культирование их на питательной среде Мурасиге-Скуга, внесение в нее регуляторов роста тидиазурон в концентрации 1 мг/л в сочетании с индолил-3-уксусной кислотой - 0,5 мг/л, при использовании цветолож размером 0,2-0,3 мм, изолированных из бутонов длиной 0,5-0,7 мм, где цветоложе используют за 1-2 дня до распускания цветков и после выращивания их на питательных средах культивируют до образования почек в течение 14-21 суток. Способ позволяет получить большое количество растений-регенерантов с признаками ЦМС и получить генетически стабильный урожай селекционных образцов. 3 табл.