Способ оценки засухоустойчивости растений

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.03.80 (21) 2895653/39-15 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

А 01 G 7/00

Государственный комитет (53) УДК 631.541 (088.8) Опубликовано 30.08.81. Бюллетень №32

Дата опубликования описания 05.09.81 но делам изобретений и открытий (72) Авторь." изобретения

В. Г. Реуцкий и Ж. И. Козлова

Институт экспериментальной ботаники им. В.

АН Белорусской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ

РАСТЕНИЙ

Изобретение относится к способам диагностики засухоустойчивости и может быть использовано в сельском хозяйстве, селекционной работе и для экологической классификации растений.

Известен способ определения засухоустойчивости, основанный на оценке урожая или завядания после непосредственного воздействия засухи на растения в специально сконструированном засушнике, вегетационных сосудах, в полевых условиях (1) .

Недостатком этого способа является громоздкость, трудоемкость, длительность определения. Кроме того, результаты во многом зависят от состояния развития растений до засухи или завядания и индивидуальных особенностей самого засушливого периода, что не способствует объективности заключений.

Известен также способ, который основан на том, что проростки пшеницы обезвоживают в эксикаторе над раствором СаС1> при температуре 20 — 30 С в течение 18 ч, по окончании обезвоживания у проростков бритвой срезают кончик главного корня и окрашивают раствором Люголя в течение

30 с. После окраски корни просматривают под микроскопом. Оченку исчезновения крахмала проводят визуально по 4-балльной системе в процентах. О засухоустойчивости судят по интенсивности гидролиза крахмала в клетках корней (2) .

К недостаткам этого способа следует отнести то, что в его основу положен косвенный признак засухоустойчивости — гидролиз статолитного крахмала в корневых чехликах при подсушивании проростков. Далее, необходимость сопоставления количества крахмала до и после гидролиза снижает точность оценки, так как оба анализа производят не в одной навеске.

Цель изобретения — ускорение и повышение точности оценки засухоустойчивости растений.

Поставленная цель достигается измерением скорости восстановления хлоропластами феррицианида калия в реакционной среде, не содержащей СОг, и в среде, обогащенной СО, по величине их отношения судят о засухоустойчивости растений.

Чем больше абсолютная величина этого отношения, тем засухоустойчивее растение.

Скорость восстановления

К,Ге(СМ), Примечание

Растение без СО с СО, 217,4 2777,0 0,08

400,0 2500,0 0,16

343,8 1100,0 0,31

2515,0 2533,6 0,99

Нез асухоустойчив

Гравилат

То же

Осока острая

Паслен сладкий

Среднезасухоустойчив

Ячмень

Картофель "Темп"

1041,7 1153,9 0,90

856,6 831,4 1,20

1449,0 819,3 1,76

То же

Картофель "Огонек"

Тмин песчаный

Засухоустойчив

Коровяк-медвежье ухо

2222,0 690,8 3,20

Высокозасухоустойчив

Ястребинка волосистая

2117,7 626,0 3,39

То же

Пример. 10 г листьев растений режут ножницами в охлажденной ступке, заливаа ° сахароза 0,3 М, MgSO 0,01 М и альбумин

0,5%), растирают 1 — 2 мин, отжимают через 6 слоев батиста и центрифугируют 3 мин при 4000 об/мин и температуре 4 С. Осадок ресуспендируют в растворе, содержащем

0,5 М сахарозы и 0,05 NaCl,и центрифугируют 2 мин при 4000об/мин. Гомогенат сливают, а хлоропласты заливают 4 мл раствора для ресуспендирования.

Реакционную среду, содержащую сахарозу 0,3 М, NaC1 0,05 М, MgSO q 0,01 М, Р 1 мМ, АДФ 1 мМ, хлоропласты 5 — 10 мкг хлорофилла на 1 мл, продувают в одном случае инертным газом гелием для удаления из среды СО q, в другом случае насыщают CO .

Во всех определениях используют кювету диаметром 30 мм. В каждом отдельном случае рН реакционной среды доводят до 7,8.

Перемешивание осуществляют магнитной мешалкой. Насыщающее освещение от лампы накаливания на 300 Вт проводят через водяной экран и светофильтр КС вЂ” 10. Стеклянный и хлорсеребряный электроды, погруженные в кювету, соединяют с рН-метром.

Основу засухоустойчивости составЛяет способность растений отторгать часть энергии фотофосфорилирующих реакций на проСигнал регистрируют на потенциометре типа ЭПЛ вЂ” 9.

Скорость восстановления хлоропластами феррицианида калия определяют по методу Нишимура, Ито и Чанса (1962) в модификации Заботина (1970). По светоиндуцированному изменению рН рассчитывают скорости восстановления хлоропластами феррицианида калия в среде, не содержащей СО (V ) и в среде, обогащенной CO (Vco ).

>о Отношение скорости восстановления хлоропластами феррицианида калия в реакционной среде,не содержащей СО, к таковой в растворе, обогащенном СО, у незасухоустойчивых растений меньше единицы, среднезасухоустойчивых видов оно равно или близко к единице, а у засухоустойчивых выше единицы. Сравнивая отношенюЧр/Vqp судят о засухоустойчивости. В таблице приведены скорости восстановления Кзоте (СХ)в хлоропластами растений, заведомо характе20 ризующихся различной засухоустойчивостью.

Так, у незасухоустойчивого гравилата отношение Ъ /Ъсп = 0,08, у засухоустойчивой ястребинки волосистой Ъ0 /Vс0 = 3,39. У картофеля сорта «Темп» Ъо/Ъс0 = 0,9, а у картофеля «Огонек» Vo/Ъсо = 1,2.

Как видно, сорт «Огонек» засухоустойчивее сорта «Темп». цессы, увеличивающие водоудерживающую способность клеток. Чем менее фотофосфори-, лирующие реакции хлоропластов сопряжены

858656

Формула изобретения

Составитель М. Мирзаева

Редактор Е. Паап Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетиик

Заказ 7348/4 тираж 700 Поднисиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с процессом восстановления СО2, тем засухоустойчивее вид или сорт.

Способ оценки засухоустойчивости растений, включающий определение физиологических показателей растений, отличающийся тем, что с целью ускорения и повышения точности оценки, измеряют скорость восстановления хлоропластами феррицианида е калия в реакционной среде, не содержа щей СО в,и в среде, обогащенной СО 2 и по величине их отношения судят о засухоустойчивости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пронина Н. Д. Оценка засухоустойчивости новых сортов пшенично-пырейных гибридов с помощью физиологических методов. — Проблемы засухоустойчивости растений. М., «Наука», 1978, с. 223 — 228.

2. Генкель П. А.,Баданова К. А. Леви У на В. В. О новом лабораторном методе диагностики жаро- и засухоустойчивости для селекции.— «Физиология растений», 1970, 17, 2 (прототип).