Способ отбора высокопродуктивных селекционных образцов озимых зерновых культур

Авторы патента:

Бекузарова Сарра Абрамовна (RU)

Мирошникова Елена Сергеевна (RU)

Басиева Мадина Ахсарбековна (RU)

Манукян Ирина Рафиковна (RU)

A01H1/04 - способы селекции

Владельцы патента RU 2710056:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук" (RU)

Изобретение относится к области биотехнологии. Сущность изобретения заключается в том, что высокопродуктивные селекционные образцы выделяют по максимальному показателю индекса продуктивности растений (ИПР), который определяется в фазу полного созревания по длине колоса, числу зерен в колосе и массе зерна с колоса, по формуле: ИПР=(ЧЗ × ВЗ)/ДК, где ЧЗ - число зерен, шт.; ВЗ - масса зерна с колоса, г; ДК - длина колоса, см. Способ позволяет в значительно короткие сроки выделить наиболее продуктивные генотипы. 3 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности, к селекции растений, и может найти применение при оценке селекционных образцов при отборе высокопродуктивных форм зерновых культур.

Известен способ оценки продуктивности, в котором применяются парные признаки или индексы: мексиканский индекс (Мх) - масса зерна с колоса/высота растения; индекс линейной плотности колоса (ЛПК) - число зерен в колосе/длина колоса; канадский индекс (Ki) - масса зерна с колоса/длина колоса и др. Во всех известных парных индексах число зерен соотносится с линейными параметрами растения. Чем точнее отражает индекс донорно-акцепторные отношения в растении, тем выше корреляционная связь индекса с продуктивностью (Роль селекционных индексов в оценке продуктивности яровой пшеницы / В.А Воробьев, А.В. Воробьев // Достижения науки и техники АПК. - 2018. - Т. 32. - №9. - С. 37-39. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10909).

Недостатком данного способа является то, что используются линейные показатели вегетативных частей растения, имеющие широкую норму реакции признака, которые зависят от климатических и агротехнических условий возделывания.

Известен способ отбора растений с высокой продуктивностью, основанный на определении массы зерна колоса и побега в фазу полной спелости и последующем расчете коэффициента пропорциональной зависимости массы зерна колоса от вегетативной массы побега (коэффициент удельной продуктивности побега). При сравнении показателей преимущество имеют те растения, у которых выше численные значения коэффициента (Патент РФ №2443104, МПК А01Н 1/04, опубл. 27.02.2012, Бюл. №6).

Недостатком данного способа является то, что отбор проводят только по одному показателю - коэффициенту удельной продуктивности побега. Отбор растений только по одному показателю на ранних стадиях селекции снижает надежность и объективность способа. Способ трудоемок: по разделению побега на вегетативные и репродуктивные элементы и последующие взвешивания занимают много времени, а потому ограничивают число сравниваемых растений.

Известен способ отбора растений с высокой продуктивностью, включающий определение вегетативной массы побега и массы зерна колоса в фазу полной спелости, расчет удельного коэффициента пропорциональной зависимости массы зерна от вегетативной массы побега - коэффициент удельной продуктивности побега. Определяют число зерновок колоса, а в качестве дополнительного показателя отбора используют коэффициент удельной озерненности побега, который рассчитывают по формуле: КУОЗ=n_з:m_в, где КУОЗ - коэффициент удельной озерненности побега; n_з - среднее число зерновок колоса, шт.; ш_в - средняя вегетативная масса побега, г. По значениям двух удельных показателей продуктивности побега оценивают растения, при этом к высокопродуктивным относят те, которые имеют их максимальные значения (Патент РФ №2676000 С1, МПК А01Н 1/04, опубл. 25.12.2018, Бюл. №36) - прототип.

Недостатком данного способа является то, что для расчета коэффициента удельной озерненности побега и отбора растений с высокой продуктивностью используют линейные показатели вегетативной части растения, учитывая донорно-акцепторные отношения при формирования зерновок.

Техническим результатом является упрощение отбора высокопродуктивных растений зерновых культур.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что высокопродуктивные селекционные образцы выделяют по максимальному показателю индекса продуктивности растений (ИПР), который определяется в фазу полного созревания по длине колоса, числу зерен в колосе и массы зерна с колоса, по формуле: ИПР=(ЦЗ × ВЗ) / ДК, где

ЧЗ - число зерен, шт.,

ВЗ - масса зерна с колоса, г,

ДК - длина колоса, см.

Способ осуществляют следующим образом:

1. После уборки определяют структуру продуктивности селекционных образцов общепринятыми методами: высоту растения, число продуктивных стеблей, длину колоса, число зерен в колосе, массу зерна с колоса, массу 1000 зерен и др.

2. Для сравнения с известными индекса продуктивности рассчитывают дополнительный показатель, в виде индекса продуктивности растений (ПНР), представленный в таблице 1.

Как пример, в таблице 1 показаны известные индексы Мх - мексиканский, Ki - канадский, ЛПК - линейная плотность колоса, и предлагаемый индекс ИПР, рассчитанный по предлагаемой формуле: ИПР=(ЧЗ × ВЗ)/ДК.

Для сравнения рассчитаны коэффициенты корреляции этих индексов с продуктивностью. Наибольшую корреляцию с продуктивностью (r=0,93) показал предлагаемый индекс продуктивности растений ИПР.

3. Как правило, в коллекционных и селекционных питомниках находится большое количество образцов. Для удобства и ускорения процесса анализа полученного массива данных составляется таблица рангов по урожайности и индексу ИПР. Селекционным образцам с высокой продуктивностью более 1 кг/м² и массой зерна с колоса более 2 г соответствуют значения индекса ИПР больше 11,0. Селекционным образцам со средней продуктивностью от 0,7 до 1 кг/м² и массой зерна с колоса от 1,5 до 2 г соответствуют значения индекса ИПР от 7,0 до 11,0. Селекционным образцам с низкой продуктивностью до 0,7 кг/м² и массой зерна с колоса до 1,5 г соответствуют значения индекса ИПР до 7,0 (табл. 2).

Используя таблицу 2, все селекционные образцы распределяют по трем категориям или рангам (табл. 3).

В таблице 3 представлена группировка исследуемых селекционных образцов по показателям продуктивности и индекса ИПР: низкая, средняя и высокая.

Доля сортообразцов с низкой продуктивностью составляет 22%, в том числе сортообразцы со значениями индекса ИПР до 7,0 (Alauda, Табор, Зерноградка 6).

Доля сортообразцов с высокой продуктивностью - 19%, в том числе: Ру-lypivka (ИПР=18,1), Творец (ИПР=12,3), Areal Yubileinyj (ИПР=11,1), Вид (ИПР=10,3), Zorepad (ИПР=10,2).

Доля сортообразцов со средней продуктивностью - 59%, значения индекса ИПР от 7,0 до 11,0 (Zorepad, Вид, F 228 Н 1-3, Дон 93, Алексеич).

Таким образом, предлагаемый интегральный индекс продуктивности растений ИПР можно использовать в селекции зерновых культур для оценки селекционных образцов по продуктивности и выбору генотипов, наиболее адаптированных к конкретным условиям почвенно-климатической зоны возделывания, а также значительно упростить способ оценки.

Преимущества индекса ИПР(индекс продуктивности растений):

1. Не требует специальных исследований и оборудования, для расчета используют показатели продуктивности: длину колоса, массу зерна с колоса, число зерен в колосе.

2. Не требуется сложных математических расчетов. Индекс вычисляют по формуле: ИПР=(ЧЗ × ВЗ)/ДК.

3. Рассчитывается по трем основным показателям продуктивности, отражает итог генотип-средового взаимодействия. Отбор по этому индексу способствует отбору генотипов с высокой продуктивностью, повысит долю зерна относительно вегетативной массы растения, т.е. увеличит уборочный индекс или Кхоз.

4. Используя количественные показатели полученной продуктивности растения, как итог генотип-средового взаимодействия, ИПР способствует выявлению устойчивых генотипов к био- и абиострессорам для конкретных почвенно-климатических условий и может служить маркером адаптивности селекционных образцов.

5. Абсолютные значения индекса ИПР широко варьируют (например, от 5 до 18), что повышает его информативность и увеличивает точность оценки. Полученный индекс имеет тесную корреляционную связь с продуктивностью, что позволяет повысить точность отбора высокопродуктивных растений при одновременном снижении трудоемкости процесса.

Все эти показатели упрощают способ, позволяя в значительно короткие сроки выделить наиболее продуктивные генотипы и обеспечить дальнейшую селекционную работу по отбору родительских форм и гибридизации.

Способ отбора высокопродуктивных селекционных образцов озимых зерновых культур, включающий учет массы зерна в фазу полной спелости с вычислением коэффициента удельной продуктивности, отличающийся тем, что высокопродуктивные селекционные образцы выделяют по максимальному показателю индекса продуктивности растений (ИПР), который определяется в фазу полного созревания по длине колоса, числу зерен в колосе и массе зерна с колоса, по формуле: ИПР=(ЧЗ × ВЗ)/ДК, где

ЧЗ - число зерен, шт.;

ВЗ - масса зерна с колоса, г;

ДК - длина колоса, см.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора дигаплоидных растений капусты белокочанной Brassica oleracea, устойчивых к сосудистому бактериозу, включающий межвидовую гибридизацию с последующим беккроссированием и отбором растений с устойчивостью к сосудистому бактериозу, где межвидовую гибридизацию проводят между амфидиплоидным видом горчицы эфиопской В.

Способ отбора растений клевера лугового с высокой семенной продуктивностью // 2695447

Изобретение относится к области биотехнологии. Способ отбора растений клевера лугового с высокой семенной продуктивностью включает отбор по максимальным показателям междоузлий, числу генеративных стеблей и цветущих головок, где дополнительно осуществляет отбор цветков ярко-розовой и ярко-красной окраски и длины трубочки венчика не более 7-7,5 мм.

Способ отбора светолюбивых генотипов яровой пшеницы // 2694197

Изобретение относится к области биотехнологии и представляет собой способ отбора светолюбивых генотипов яровой пшеницы, заключающийся в измерении интенсивности фотосинтеза листьев (ИФ), при этом измерения проводят с 9:00 до 11:00 часов дня с помощью переносного газоанализатора марки LI-6400 XT, измерительную камеру которого прикрепляют к листу растения, где в измерительной камере устанавливают поочередно следующие режимы освещения: низкий - 300 мкмоль/м2с, оптимальный - 1000 мкмоль/м2с и высокий - 1800 мкмоль/м2с, для измерения выбирают флаговые листья в фазу молочной спелости зерновок, при этом светолюбивыми признаются генотипы яровой пшеницы, у которых при уровне освещения 1800 мкмоль/м2с ИФ увеличивается на 15% или более по сравнению с ИФ при освещении 1000 мкмоль/м2с, а при уровне освещения 300 мкмоль/м2с ИФ снижается на 50% или менее по сравнению с ИФ при освещении 1000 мкмоль/м2с.

Способ отбора культурного льна на устойчивость ко льноутомлению для разных зон его возделывания // 2690452

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора форм культурного льна на устойчивость ко льноутомлению для разных зон его возделывания, включающий приготовление в лаборатории инокулюма, обогащенного собственными токсинами льна, внесение его в почву, посев семян, выращивание растений, проведение оценки на устойчивость, отбор устойчивых растений, при этом приготовление инокулюма осуществляют путем замачивания семян здоровых растений льна водой с добавлением небольшой навески почвы, взятой с опытного участка, из расчета обработки 1 м2 участка используют 700 семян на 2 л водопроводной воды с добавлением 100 г почвы, оставления смеси для микробиологического гидролиза и брожения при комнатной температуре до окончания выделения газов из гидролизата, представляющего собой перебродившую водную взвесь ослизненных семян льна, внесение инокулюма в почву осуществляют путем равномерного полива опытного участка полученным гидролизатом на глубину заделки семян до посева или при посеве и дополнительно во время вегетации на той фазе развития растений льна, преимущественно на которой проявляется льноутомление в конкретной зоне возделывания: в фазу всходов, «елочки», бутонизации, цветения, формирования семян или их налива.

Способ разделения, выделение и характеристики стевиолгликозидов // 2688669

Настоящее изобретение относится к способу получения комбинации стевиолгликозидов, используемых в качестве подсластителей в пищевой промышленности. Предложен способ получения комбинации двух или нескольких стевиолгликозидов, включающий экстракцию листьев стевии горячей водой, очистку общего экстракта и разделение комбинации двух или нескольких стевиолгликозидов методом непрерывной хроматографии, где непрерывную хроматография осуществляется с использованием градиентного элюирования двумя или более растворителями, и градиента температуры, где два или более растворителей содержат воду, и где комбинация двух или несколько стевиолгликозидов содержит менее чем 25% по массе ребаудиозида А.

Способ оценки устойчивости мягкой пшеницы к наночастицам тяжелых металлов // 2688478

Изобретение относится к области физиологии и нанобиотехнологии растений. Способ включает выращивание растений в присутствии тяжелых металлов меди и никеля и последующую оценку устойчивости.

Способ оценки и отбора высокоурожайных генотипов сои по устьичной проводимости паров воды // 2685151

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ оценки и отбора высокоурожайных генотипов сои по устьичной проводимости паров воды листьев, включающий определение устьичной проводимости листьев по измерению проводимости паров воды на центральной листовой пластине тройчатого листа, расположенного на 4 сверху узле главного побега растений сои в фазу плодообразования, при этом измерения проводят с 8:00 до 11:00 часов дня с помощью переносного газоанализатора марки LI-6400 XT и отбирают формы со значениями устьичной проводимости паров воды на 25% больше от средней по оцениваемой выборке.

Способ создания искусственных токсинных фонов в поле для оценки культурного льна на льноутомление // 2681292

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции льна на устойчивость к льноутомлению. Способ включает наработки токсина в лабораторных условиях и последующее равномерное его распределение по поверхности почвы опытного участка.

Способ отбора материнских растений picea pungens engelm., продуцирующих семенное потомство с разным уровнем стабильности генетического материала и лучшими морфометрическими показателями // 2681105

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора материнских растений Picea pungens Engelm., продуцирующих семенное потомство с разным уровнем стабильности генетического материала, включает сбор и проращивание семян фенотипически здоровых материнских растений Picea pungens Engelm., приготовление из корешка каждого проростка длиной 0,5-1 см постоянно-давленного микропрепарата, анализ не менее 19 (нечетное количество) микропрепаратов и не менее 300 клеток каждого микропрепарата по следующим цитогенетическим показателям каждого микропрепарата: «митотический индекс с учетом стадии профазы», «митотический индекс без учета стадии профазы», «% клеток в профазе», «% клеток в метафазе», «% клеток в анафазе», «% клеток в телофазе», «уровень патологий митоза»; сравнение полученных значений цитогенетических показателей со значениями для мутабильной или слабомутабильной групп; если более 3 показателей оказались в слабомутабильной группе, то и проросток относят к слабомутабильной группе, а если 3 и менее, то к мутабильной; если не менее половины проростков оказались в слабомутабильной группе, уровень стабильности генетического материала материнского растения оценивается как высокий, если менее - то как низкий.

Способ повышения семенной продуктивности люцерны // 2679837

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ повышения семенной продуктивности люцерны, включающий скрещивание родительских пар с использованием доноров рецессивных генов, контролирующих фенотипический признак - соцветие типа «цветная капуста» с полной мужской и женской стерильностью, где в качестве материнской используют фертильную форму - донор, образующий при макроспорогенезе порядка 50% женских гамет, содержащих рецессивные гены, из полученных гибридных семян выращивают растения F1 и в фазу цветения отбирают формы, имеющие отцовскую окраску лепестков венчика, эти растения подвергают естественному опылению насекомыми, после созревания бобов определяют семенную продуктивность каждого растения и выявляют образцы с самым высоким показателем данного признака, отобранные растения после срезки, последующего отрастания и цветения подвергают принудительному самоопылению или переопылению между собой, из полученных семян выращивают растения I1 или F2, в фазу цветения и плодообразования которых отбирают только формы с отцовским фенотипом, эти образцы обладают высокой семенной продуктивностью.