Косвенные признаки определения зимостойкости (часть 1)
1-12-2011, 12:20
Зимостойкость растений можно определять не только по числу растений, сохраняющихся при воздействии низкой температуры, глубокого снежного покрова и т. д., но и косвенно — по биохимическим и некоторым другим показателям. К таким косвенным признакам относятся следующие.
Количество сахаров в растениях и динамика их накопления. Установлено, что у озимых злаков сахара выполняют защитную функцию. При благоприятных условиях закаливания в растениях накапливается больше сахаров, особенно их более сложных форм: сахарозы и олигосахаридов. Для селекционной оценки предлагается сравнивать содержание сахаров в начале, середине и конце перезимовки. У зимостойких форм содержание сахаров более стабильное.
Структура и функции митохондрий. Уровень зимостойкости сортов и гибридов коррелирует с морфологическими изменениями митохондрий. Митохондрии у морозостойких сортов озимой пшеницы после промораживания сильнее набухают в изотоническом растворе КСl, чем у менее морозостойких.
Энергетическая эффективность дыхания. В период перезимовки энергетическая эффективность дыхания растений озимой пшеницы зависит от уровня устойчивости сорта. Наибольшие сортовые различия обнаруживаются по окончании перезимовки. Для зимостойких сортов характерна быстрая активация энергетического обмена, увеличение содержания макроэргического фосфора (АТФ).
Электрофизиологические и биохимические экспресс-методы. Метод отбора морозостойких растений по величине электросопротивления (ЭС) разработан во Всесоюзном селекционно-генетическом институте. Семена гибридов F2 или F3 замачивают в водопроводной воде в течение 14—16 ч в термостате при температуре 20 °С. Потом воду сливают и материал оставляют для проращивания в течение суток. Затем семена раскладывают на влажной фильтровальной бумаге в чашках Петри или растильнях и выращивают в течение 5 сут в климокамере при температуре 23—25 °С днем и 20 °С ночью при продолжительности освещения 16 ч и интенсивности 15—20 клк. На шестые сутки их перемещают для закаливания в камеру с температурой 1—2 °С, круглосуточным освещением интенсивностью 3—5 клк. Уже через 72 ч закаливания можно определять величину ЭС с помощью прибора, питающегося от сети переменного тока и имеющего на выходе стабильное напряжение 12 В. Рекомендуются игольчатые электроды толщиной 0,1—0,2 мм, закрепленные в держателе на расстоянии 3 мм и выступающие на 3 мм от его края. Электроды вводят на всю толщину проростка в зоне расположения точки роста. Коэффициент внутрисортовой изменчивости 0—7 %. Один человек за рабочий день может проанализировать до 1000 и более проростков. Перед отбором морозостойких растений из гибридных популяций следует проанализировать по 20 растений родительских форм. Из популяции нужно отбирать растения с близким или равным лучшей родительской форме показателем ЭС. Крайние по морозостойкости группы сортов различаются по величине ЭС почти в 2 раза.
Количество сахаров в растениях и динамика их накопления. Установлено, что у озимых злаков сахара выполняют защитную функцию. При благоприятных условиях закаливания в растениях накапливается больше сахаров, особенно их более сложных форм: сахарозы и олигосахаридов. Для селекционной оценки предлагается сравнивать содержание сахаров в начале, середине и конце перезимовки. У зимостойких форм содержание сахаров более стабильное.
Структура и функции митохондрий. Уровень зимостойкости сортов и гибридов коррелирует с морфологическими изменениями митохондрий. Митохондрии у морозостойких сортов озимой пшеницы после промораживания сильнее набухают в изотоническом растворе КСl, чем у менее морозостойких.
Энергетическая эффективность дыхания. В период перезимовки энергетическая эффективность дыхания растений озимой пшеницы зависит от уровня устойчивости сорта. Наибольшие сортовые различия обнаруживаются по окончании перезимовки. Для зимостойких сортов характерна быстрая активация энергетического обмена, увеличение содержания макроэргического фосфора (АТФ).
Электрофизиологические и биохимические экспресс-методы. Метод отбора морозостойких растений по величине электросопротивления (ЭС) разработан во Всесоюзном селекционно-генетическом институте. Семена гибридов F2 или F3 замачивают в водопроводной воде в течение 14—16 ч в термостате при температуре 20 °С. Потом воду сливают и материал оставляют для проращивания в течение суток. Затем семена раскладывают на влажной фильтровальной бумаге в чашках Петри или растильнях и выращивают в течение 5 сут в климокамере при температуре 23—25 °С днем и 20 °С ночью при продолжительности освещения 16 ч и интенсивности 15—20 клк. На шестые сутки их перемещают для закаливания в камеру с температурой 1—2 °С, круглосуточным освещением интенсивностью 3—5 клк. Уже через 72 ч закаливания можно определять величину ЭС с помощью прибора, питающегося от сети переменного тока и имеющего на выходе стабильное напряжение 12 В. Рекомендуются игольчатые электроды толщиной 0,1—0,2 мм, закрепленные в держателе на расстоянии 3 мм и выступающие на 3 мм от его края. Электроды вводят на всю толщину проростка в зоне расположения точки роста. Коэффициент внутрисортовой изменчивости 0—7 %. Один человек за рабочий день может проанализировать до 1000 и более проростков. Перед отбором морозостойких растений из гибридных популяций следует проанализировать по 20 растений родительских форм. Из популяции нужно отбирать растения с близким или равным лучшей родительской форме показателем ЭС. Крайние по морозостойкости группы сортов различаются по величине ЭС почти в 2 раза.