Способ диагностирования зимостойкости генотипов яблони

 

Союз Советских

Социалмстичесинх

Республик

О П

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

< „697095

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 18.10.77 (21) 2535781/3О15 (5!)М. Кл. с присоединением заявки №

А01 6 7/00

А 01 Н 1/04

Гвсударстеввнь»(» ввтк»твт

СССР аа двлам. кзобрвтвиай

»» OTKPblTlIN (23) П риоритет (53) УДК 632.111:

:631.521.6 (088.8) .Опубликовано 15.! 1.79 Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 15 11 79 (72) Авторы изобретения.Г. М. Иванченко, Л. И. Фисенко и К. В. Мигни

Ботанический сад Дальневосточного центра AH СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЗИМОСТОЙКОСТИ

ГЕНОТИПОВ ЯБЛОНИ

Изобретение относится к методам селекции и интродукции растений и может быть использовано для диагностики зимостойкости генотипов (сортов и форм) яблони, а также для ускорения отбора по этому признаку селекционного и интродукционного материала.

Известны различные способы диагностирования зимостойкости сортообразцов различных растений, основанные на воздействии иа объект определенными температурами(и учете измене10 ний под их влиянием биохимических, биофизических и других показателей состояния растения. Например, известен способ диагностики зимостойкости сортов плодовых и ягодных культур в режимах переменных температур, согласl5 но которому определяют фактические повреждения тканей при воздействии температур, резко колеблющихся в течение суток (1). Недостатком данного способа является то, что он требует минимум двухнедельного отращивания испытуемых образцов для обнаружения повреждений, а сама оценка повреждений проводится визуально по степени побурения тканей, где возможны субъективные ошибки. Кроме того, побурение тканей не всегда тождественно их гибели или термическим повреждениям, что также снижает в определенной степени достоверность результатов анализов сортообразцов.

Согласно данному способу окончательную оценку зимостойкости сортообразцов делают по результатам анализов в течение двух — трех зимних периодов.

Известно также изучение эимостойкости по с. накоплению и превращению запасного крахмала в тканях растений в зависимости от температурного режима среды (2). Однако эти работы относятся только к периоду осеннего закаливания растений и не дают четких тестов для диагностики знмостойкости генотипов.

Известен способ лабораторного диагностирования зимостойкости сортообразцов плодовых и ягодных растений, согласно которому производится прижизненный анализ структурнофизических изменений состояния водьr в клетках тканей исследуемого объекта под влиянием переменных температур с применением импульсного метода ядерного магнитного резонанса (3), 697095

Однако gJIH oK0H rr >r Hoé olMHKH зимо rroB. кости сортообразца по,панному способу необходимо проведение анализов в динамике осенне-зимне-весеннего периода н течение первых трех лет плодоношечия сортообразцов, т.е. данный способ не позволяет вести диагностику зимостойкости в первые гопы жизни сеянцев.

Кроме того, по этому способу необходимо сран. нение результатов анализов испытуемого образца и сорта-эталона с заведомо известным уровнем зимостойкости, а сложная и дорогостоящая аппаратура ядерного магнитного резонанса и отсутствие ее серийного производства в стране ограничивают возможности широкого использования данного способа.

Целью изобретения является ускорение проггесса оценки зимостойкости, повышение ее достоверности и разработка способа более производительного и широко досгуппого для массо oH диагггостггки зимостойкости генотипо» (сортов и форм) яблони на ранних стадиях процесса селекции или интродукции.

Указанная цель достигается тем, что в зимний период в процессе искусственного воздействия на исследуемьгй образец переменнычи температурами определяют реакцию фенотипа на резкие суточные колебания температуры по характеру изменений суммарного содержания запасного крахмала во всех тканях одполетнего прироста. При этом испытуемые образцы сортов и форм (черенки однолетнего приросга) помещаются в термокамеру, гдс температург ежесуточно изменяют в зависимости от климатической эоны, от гголожительнойг (порядка 5 — 15 С) к отрицательной (от — 25 до -35 С) и обратно со скоростью 5 — 7 С и такой режим повторяется в течение трех суток (трн суточных цикла).

Отбор и фиксацию проб для анализа крахмала проводят в конце каждого повышения и каждого понижения температуры и обязательно при той температуре, которая установилась в данный момент в термокамере.

Анализ запасного крахмала проводят ..истохимически на срезах с помощью реактива Люголя по извеспюй методике. Количество крах мала н каждой ткани оггределяют визуально под микроскопом по пятибалльной шкале, причем баллы по каждой ткани затем суммируют для общей характеристики количества крахмала на всем срезе..

Окончательная оценка зимостойкости -.ортов и форм проводится по результатам днухтрех серий анализов в течение одной зимы. Наблюдение за изменениями содержания запасного крахмала в процессе ноздейстния на объект рез. ко колеблющимися в течение суток температурами показывает, что зимостойкие сорта и формы не реагируют или слабо реагируют измепе20

3О

10 ! 5

55 ниям содержания крахмала на повышения и понижения температуры, в то время как у «еэимостойких образцов при каждом повьгцгеггии и понижении температуры резко изменяется общее количество крахмала н тканях однолетнего прироста. Эта реакция и является отличительным генотипичсским тестом для селекции зимостойких сортов и форм яблони, особенно в климатических зонах с неустойчивым термический режимом н зимний период.

Пример . Для анализа брали дне группы сортов и форм яблони, заведомо зимостойких в условиях Приморского края (поднойная форма, сорта Амурское урожайное и Зеленая сочная) и явно неэимостойких (Китош, Тошка, Рублевое, Атлантка). Одгголетние ветви н полиэтиленовых мешках помещали н термокамеру, где поддерживали температуру наружного воздуха. Затсм температуру в камере понижали до — 30 C со скоростью 6 С/ч. При этой минимальной температуре образць вьгдержггвали 6 ч. пос ле чего температуру повышали до + 10 С с той

>ке скоростью и Ггри этой максимальной температуре образцы находились 4 ч. Затем суточный реха м температуры по данной программе повторяли еще двое суток.

В конце каждого понижения и каждого повышения температуры из сортообразцов отбирали пробы (отрезки черенков по,1,5 — 2,0 см) и при данной температуре в камере фиксировали их н 96%-ном спирте. После фиксации из отрезков приготавливали тонкие срезы и окрашивали их реактивом Люго гя. Затем под бинокулярным микроскопом (типа МБС) проводили балльнуго оценку количества крахмала по известной методике в отдельных тканях однолетнего прироста, баллы по всем тканям суммировали и получали общую оценку количества крахмала н однолетнем приросте данного образца. Для получения достаточно достоверных данных по каждой пробе просматривали ло 15 — 20 срезов.

Результаты анализов в ходе суточных изменений температуры представлены графически нафиг.1и2, У эимостойких генотипов (см. фиг. 1)—

Амурское урожайное (i), Сибирская яблоня (2), подвойная форма (3) и Зеленая сочная (4) изменения содержания крахмала в тканях при резких суточных колебаниях температуры либо полностью отсутствуют, либо весьма незначительны. В то же время у незимостойких генотипов (см. фиг. 2) — Рублеве (5), Китош (6), Тошка (7) и Атлантка (8) видны резкие изменения количества крахмала вслед за изменениями температуры. Таким образом, резко выраженная реакция генотипа на переменные температуры н суточном режиме по изменениям содержания заСпособ диагностирования эимостойкости генотипов яблони, включающий воздействие на объект переменными температурами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью ускорения

5 б97095 6 пасното крахмала в тканях однолетнего прирос- оценки зимостойкости и повышения ее достота указывает на низкую его зимостойкость. верности, проводят гистохимический анализ

Для диагностирования зимостойкости гено- суммарного количества запасного крахмала в типов яблони по предлагаемому способу прак- тканях однолетнего прироста в конце каждого тически достаточно проанализировать один-три повышения и понижения температуры в процесоднолетних прироста один-два раза на протяже- се термовоздействия при резких суточных копии одной зимы. При ограниченном количестве лебаниях температуры в течение трех суток при материала (на одно-двухлетних сеянцах) ука- градиенте температуры, равном критическому в эанный способ может быть применен на отрез- данный месяц зимы для данной климатической ках однолетнего прироста (части одной и той 1о эоны, а окончательную оценку эимостойкости же ветви). генотипов осуществляют-по характеру их реакПростота анализа и высокая его производи ции на изменения температуры. тельность позволяют за одну серию опыта (трех- Источники информации, суточный цикл) одному специалисту провести принятые во внимание при экспертизе оценку зимостойкости 20 — 30 сортообраэцов. 5 1. Мигни К. В. Информлисток ДВ ЦНТИ, N 287-75, Владивосток, 1975.

2. Лимбергер Г. Э. и Высоцкая Н. H. О гидФормула изобретения ролизе крахмала в тканях однолетних побегов яблони в зависимости от температурного режима."Физиология растений", т. 23, вып, 4, 1976, с. 818.

3. Авторское свидетельство СССР N 388719, кл. А 01 Н 1/04, 1971 (прототип) .

7аутт ни

Хсутъни

Фив. 7

Шсулюи

697095

1а

Редактор E. Хорина

7 б

Ч

5

1 ф з ь 2

Ъ и

Составитель Г. Бростюк

ТехРед М. Келемент Корректор В. Синицкая

Заказ 6814/2 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П!И1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4