Способ оценки генотипов гречихи по интенсивности транспирации

Название	Способ оценки генотипов гречихи по интенсивности транспирации
Разработчик (Авторы)	Амелин Александр Васильевич, Чекалин Евгений Иванович, Фесенко Алексей Николаевич, Заикин Валерий Васильевич
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2618836
Дата регистрации	07.04.2016
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный аграрный университет"
Область применения (класс МПК)	A01H 1/04 (2006.01), A01H 5/12 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции при создании сортов гречихи с высокой и стабильной продуктивностью, устойчивых к засухе.

Транспирация служит важным физиологическим механизмом саморегуляции растений в обеспечении полноценного роста и развития:

- уберегает растение от перегрева, что особенно важно для фотосинтеза, так как защищает хлоропласты от разрушения.

- создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям, который связывает все органы растения в единое целое.

- с транспирационным током передвигаются растворимые минеральные и частично органические питательные вещества (чем интенсивнее транспирация, тем быстрее идет этот процесс).

При этом количество воды, испаряемой растением, во много раз превосходит объем содержащейся в нем воды. К.А. Тимирязев назвал транспирацию, в том объеме, в каком она идет, необходимым физиологическим злом. Поэтому экономный расход воды составляет одну из важнейших проблем сельскохозяйственной практики, которую можно решить с помощью селекции, проводя целенаправленный отбор генотипов с повышенной или пониженной интенсивностью транспирации листьев, которые являются основными транспирирующими органами растений.

Известен способ отбора жаростойких генотипов зерновых культур, основанный на определении интенсивности транспирации флагового и подфлагового листьев в фазу колошения - молочно восковой спелости растений, при этом измерения интенсивности осуществляют не раньше чем через 1 ч и не позже 6 ч после начала освещения растений при температуре воздуха 28-34°C и освещенности не менее 20000 лк. Интенсивность транспирации выражают в мг потерянной влаги за 1 ч на 1 г сырой массы листа. К жаростойким относят генотипы с максимальным значением интенсивности транспирации (авторское свидетельство №1466681) [1].

Данный способ трудоемок и не предназначен для определения интенсивности транспирации листьев на интактных растениях в полевых условиях, не позволяет оценивать в массовом количестве селекционный материал, выделять из него наиболее ценные генотипы с сохранением для последующей работы.

Наиболее близким к заявляемому является способ оценки растений по транспирации, включающий измерение интенсивности транспирации отрезков стеблей десятидневных растений, помещенных в измерительные камеры, изолированные от внешней среды. При этом измеряют с помощью емкостных датчиков массу отрезков стеблей и производят два разделенных временным интервалом измерения влажности воздуха в камерах с одновременным контролем температуры воздуха и по величине отношения приращения влажности к массе отрезков стеблей в степени 2/3 отбирают растения с заданными свойствами (авторское свидетельство №997632) [2].

Недостатком данного способа является трудоемкая и длительная подготовка растений к анализу (каждое растение помещают в отдельную измерительную камеру), что не дает возможность объективно оценить естественное состояние растительного организма в полевых условиях у большого количества генотипов гречихи.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости, повышение объективности оценки и эффективности выделения из большого количества исходного материала ценных источников высокой и низкой интенсивности транспирации для селекции. Может быть использовано, к примеру, при создании засухоустойчивых сортов, а также формирующих высокую и стабильную урожайность.

Поставленная задача достигается за счет того, что в заявляемом способе оценки генотипов гречихи по интенсивности транспирации, включающем измерение интенсивности транспирации с помощью измерительной камеры, согласно изобретению для измерения транспирации используют 3 лист сверху генеративной части главного стебля на 10 день после начала цветения на интактных растениях с 9:00 до 10:00 часов дня.

Сущность предлагаемого решения поясняется таблицами и чертежами, где в табл. 1 представлена интенсивность транспирации листьев у генотипов гречихи в разные периоды развития, в табл. 2 интенсивность транспирации листьев у генотипов гречихи в зависимости от уровня их освещенности, в табл. 3 интенсивность транспирации листьев у сортов гречихи в зависимости от расположения листа на главном стебле растений, на фиг. 1 дневной ход интенсивности транспирации листьев у сортов гречихи с разной продуктивностью растений, а на фиг. 2 представлен генотипический интервал варьирования интенсивности транспирации листьев у растений гречихи в период цветения +10 дней.

Экспериментально установлено, что современные генотипы гречи обладают наибольшей разницей в транспирации на десятый день после начала цветения (табл. 1) при проведении измерения с 9:00 до 10:00 часов дня (фиг. 1) и интенсивности освещения в 60000 лк (табл. 2) на 3 листу сверху генеративной части главного стебля растений (табл. 3), что позволяет оценить генотипы по интенсивности транспирации и выделить перспективные из них для вовлечения в селекцию культуры (фиг. 2).

Способ осуществляется следующим образом.

В полевых условиях на интактных растениях генотипов гречихи с помощью переносного газоанализатора оценивают интенсивность транспирации. Измерения проводятся на листьях, расположенных в генеративной части главного стебля растений на 10 день после наступления периода цветения с 9:00 до 10:00 часов, при интенсивности освещения в измерительной камере газоанализатора 60000 лк.

Пример

Определение интенсивности транспирации проводят на 3 листе сверху генеративной части главного стебля растений на 10 день после начала цветения. Объектом оценки являются коллекционные и селекционные образцы гречихи, произрастающей в полевом селекционном севообороте. Измерения осуществляют на интактных растениях с 9:00 по местному времени и продолжают до 10:00. На опытной делянке отмечают здоровые, типичные растения для оцениваемого сорта или линии гречихи без видимых повреждений листьев. Определение интенсивности транспирации осуществляют с помощью переносного газоанализатора марки LI-6400XT. В соответствии с инструкцией (Portable Photosynthesis System, LI-COR: Biosciences, www.licor.com) [3], перед началом работы в измерительной камере прибора устанавливают интенсивность освещения на уровне 60000 лк и прикрепляют ее к измеряемому листу растения. В течение 1,5-2 минут ожидают стабилизации газообмена в измерительной камере. После чего нажатием соответствующей кнопки фиксируют значение интенсивности транспирации, которое отображается на цифровом экране прибора. Затем рабочую камеру открепляют и переходят к измерению интенсивности транспирации листьев следующего растения. Последовательность действий повторяется. Повторность измерений по каждому генотипу 5-7-кратная. Производительность составляет 30-45 измерений.

Таким образом, используя данный способ, можно: с высокой точностью и минимальными затратами времени проводить оценку интенсивности транспирации гречихи в полевых условиях экспресс-методом с сохранением растений для последующей оценки по хозяйственно-полезным признакам: урожайности, качеству зерна, устойчивости к биотическим и абиотическим стрессорам; а благодаря широкому диапазону варьирования признака выделять перспективные сорта и линии с требуемым значением интенсивности транспирации растений для включения их в селекционный процесс культуры.

Формула изобретения

Способ оценки генотипов гречихи по интенсивности транспирации, включающий измерение интенсивности транспирации с помощью измерительной камеры, отличающийся тем, что для измерения транспирации используют 3 лист сверху генеративной части главного стебля на 10 день после начала цветения на интактных растениях с 9:00 до 10:00 часов дня.

Изобретение "Способ оценки генотипов гречихи по интенсивности транспирации" (Амелин Александр Васильевич, Чекалин Евгений Иванович, Фесенко Алексей Николаевич, Заикин Валерий Васильевич) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога