Способ прогнозирования раннеспелости образцов сои

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Отчет о НИР Биохимические тесты и белковые маркеры для повышения эффективности селекции и семеноводства подсолнечника,//, 2009(54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАННЕСПЕЛОСТИ ОБРАЗЦОВ СОИ(57) Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к селекции и семеноводству зернобобовых культур, и может быть использовано научными учреждениями при оценке образцов генофонда, гибридизации (подбор пар для скрещивания), скрининге и выделении образцов с желаемой длиной вегетационного периода. Целью изобретения является повышение надежности и эффективности оценочных работ по дифференциации сортов,коллекционных и селекционных номеров и линий сои по длине вегетационного периода. Суть способа состоит в измерении концентрации свободного пролина в семенах сои и отнесении образцов к той или иной группе спелости по предлагаемой градации Сумма активных температур выше 10 С(72) Булатова Кульпаш Мансуровна Дидоренко Светлана Владимировна Юсаева Дамира Анарбековна(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт земледелия и растениеводства(56)1692404 А 1 23.11.19912164742 С 2 10.04.20012159033 С 1 20.11.20002206977 С 1 27.06.2003101680035 А 24.03.2010 Отчет о НИР Сбор, интродукция, комплексное изучение и выявление доноров с желательными хозяйственно ценными признаками, организация,поддержание существующих коллекций зерновых,зернобобовых,крупяных,технических и лекарственных культур на юге и юго-востоке Казахстана, //, 2004 Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к селекции и семеноводству, и может быть использовано научными учреждениями при оценке образцов генофонда, гибридизации(подбор пар для скрещивания), скрининге и выделении образцов с желаемой длиной вегетационного периода. Длина вегетационного периода, равно как и ритм развития растений, имеет большое значение для их приспособления к обитанию в определенных климатических условиях и,несмотря на значительные достижения сельскохозяйственной науки и селекции, она до сих пор является фактором, лимитирующим аграрное освоение тех или иных территорий. Известен способ отбора скороспелых форм озимой пшеницы, сущность которого состоит в подсчете количества проводящих пучков во флаговом листе и идентифицировании форм с их максимальным количеством как скороспелые А.с. 1135466. Способ отбора скороспелых форм озимой пшеницы. Орлюк .П., Климентьева Н.И. опубл.30.11.92, бюл.44. Растения анализируют в фазу колошения. Способ определения у длиннодневных злаковых растений форм различной скороспелости и фотопериодической чувствительности Пат. 2300193,Россия. способ определения у длиннодневных злаковых растений форм различной скороспелости и фотопериодической чувствительности. Кошкин В.А., Лискер И.С.,Мережко А.Ф., Драгавцев .А., Косарева И.А. Опубл. 10.06.2007, при котором отбор форм различной скороспелости и фотопериодической чувствительности проводят по коэффициенту поглощения падающего монохроматического излучения в определенном диапазоне волн, также осуществляется на определенной стадии развития (в фазу выхода в трубку). Для оценки двудольных, короткодневных растений, к которым относится соя, эти методы не применимы ввиду отсутствия соответствующих фаз и несоответствия требуемых параметров растений однодольных и двудольных (флаговый лист,сформировавшиеся листья 4-6 ярусов 10-15 дневного возраста). На ускорение и повышение точности идентификации скороспелых генотипов для различных климатических зон возделывания направлен способ создания скороспелого исходного материала для селекции подсолнечника Пат. 0002284689 С 1,Россия. Способ создания скороспелого исходного материала для селекции подсолнечника. Бородин С.Г., Волошина О.И. Опубл. 10.10.2006. Изобр. стран мира.-2006.-Вып.1,20, основанный на сверхраннем и позднем способе посева растений, отборе генотипов с укороченными межфазными периодами и вовлечении их в скрещивания. Метод позволяет выделять скороспелые и высокоадаптированные для различных зон возделывания генотипы, однако он трудоемок и длителен, поскольку требует визуальной оценки состояния большого числа 2 растений в течение всего периода вегетации и предполагает отбор скороспелых генотипов лишь в конце вегетации растений позднего посева. Физиолого-биохимический метод оценки картофеля на скороспелость Маханько Л.А.,Адзерихо Р.Д., Хинто Л.В. Метод оценки картофеля на скороспелость // Селекция и семеноводство, 1991,6.-с.15-16 основан на сравнительном определении активности фермента пероксидазы в ходе онтогенеза, на различных стадиях роста растений и в период хранения клубней. Недостатком метода является то,что дискриминирующий показатель активность пероксидазы - определяется в вегетативных органах,а не в семенах, что не позволяет в полной мере изучать и вовлекать в селекционный процесс коллекционный материал генофонда. Кроме того, в ходе скрининга предлагается вести оценку в сравнении со стандартным позднеспелым сортом,что не способствует точной градации материала по группам спелости. Известен способ отбора раннеспелых форм кукурузы А.с. 1692404 СССР. Способ отбора раннеспелых форм кукурузы. В.В. Дроздов,О.В. Бляндур, О.В. Попеску. Опубл 23.11.91. Бюл. 43, основанный на определении уровня свободного пролина в зерне мутантных форм и отборе в качестве раннеспелых форм с пониженным содержанием пролина. Недостатком данного метода является то, что в качестве объектов исследований использованы зерна мутантных линий, длительность вегетационного развития которых может зависеть от разных причин, в том числе и от невыполненности зерен, ингибирования биосинтеза определенных групп запасных белков и т.д. Так, известно, что низкое содержание пролина в эндосперме мутантов приводило к аномальному развитию хлоропластов кукурузы и задержке роста растений на стадии первого листа-,.//.. . - 1984.- .9, 1.-.1-4. Способ отбора генотипов кукурузы по скороспелости .с. 1769822 СССР. Способ отбора генотипов кукурузы по скороспелости /И.М. Савич,Ю.В. Перуанский. 23.10.92. Бюл. 39, прототип основан на определении уровня другой свободной аминокислоты в зерне кукурузы - триптофана и дифференциации образцов на 2 группы скороспелые и позднеспелые. Данный способ имеет ряд недостатков 1. В качестве объектов взяты семена гибридов кукурузы, тогда как для селекции кукурузы гораздо важнее оценивать на скороспелость самоопыленные линии. 2. Низкая концентрация свободного триптофана в зерне не позволяет вести достаточно четкое разграничение образцов по группам спелости. 3. Способ пригоден для оценки образцов в конкретной зоне возделывания на Юго-востоке Казахстана. Оба последних способа предлагаются для селекции зерновых культур, аминокислотный состав белков которых отличается от состава соевого белка, для которого наряду с высоким содержанием лизина, треонина, лейцина характерно пониженное содержание глютаминовой кислоты и пролина, в сравнении с зерновыми Конарев В.Г. Ресурсы растительного белка и проблемы его качества//Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции.-1981.-Т 70, вып.2.-С.3-13. Целью настоящего изобретения является повышение надежности и эффективности оценочных работ по дифференциации сортов,коллекционных и селекционных номеров и линий с-х. растений, а именно сои по длине вегетационного периода. Это достигается тем, что в пробах размолотых семян испытуемых образцов определяют концентрацию свободной аминокислоты пролина и прогнозируют раннеспелость в соответствии с градацией,учитывающей сумму активных температур (10 С) от всходов до созревания. Существенный признак прототипа, общий для него и заявляемого объекта исследования- проведение анализа на стадии семян. измерение концентрации свободной аминокислоты. Предлагаемый способ отличается от прототипа- выявление генотипов определенной группы спелости ведут по уровню свободного пролина в зрелых семенах, поскольку он является одним из наиболее востребованных в начальный период прорастания источников азота и энергии как для однодольных, так и для двудольных растений,. //().- , , 1992.-. 124-128, Тимощенко А.С. Инициация ускорения прорастания семян злаков экзогенными аминокислотами и пролином // Тез. докл 4-ого съезда Общ-ва физиологов раст. России. Межд. конфер. Физиолог. раст. - наука 3-го тысяч -Москва. -1999. -С. 472. Метод пригоден как для анализа коллекционного (сорта, линии), так и селекционного- генотипы дифференцируются на группы спелости по сумме активных температур, что позволяет вести отбор раннеспелых форм вне зависимости от региона возделывания- для оценки генотипов предлагается более точная градация (на 4 группы, вместо 2 у прототипа). В предлагаемом нами способе отбор основывается на измерении концентрации свободного пролина в семенах зернобобовых, в частности сои (методом, 1973),,-//.1973.-.39, 1.-. 205-207 и отнесении образца по предлагаемой градации к той или иной группе спелости в соответствии с примером Пример из размолотых семян оцениваемого образца берут навеску в 1 или 0,5 граммов,гомогенизируют в 10 мл 3-х процентной сульфосалициловой кислоты и фильтруют через мелкопористый бумажный фильтр. 1 мл экстракта 1 переносят в пробирку с притертой пробкой, к содержимому приливают 1 мл 3 процентной сульфосалициловой кислоты, 2 мл кислого нингидрина (1,25 г нингидрина растворяют в смеси 30 мл ледяной уксусной кислоты и 20 мл 6 М фосфорной кислоты) и 2 мл уксусной кислоты. Пробирку с реактивной смесью плотно закрывают пробкой, помещают в водяную баню и выдерживают при температуре 100 С 1 час. Реакцию останавливают охлаждением, в пробирку приливают 4 мл толуола, встряхивают содержимое 15 секунд, отстаивают в течение 15 минут, верхнюю прозрачную жидкость сливают в кювету,просматривают на фотоэлектрокалориметре при длине волны 520 нм. Содержание пролина определяют по калибровочной кривой, которую строят, на различных разведениях исходного раствора,готовящегося из расчета 1 мг. пролина в 1 мл. раствора. Генотипы ранжируют по группам спелости в соответствии с градацией Сумма активных температур выше 10 С Результаты анализа образцов сои различных групп спелости на содержание свободного пролина приведены в таблице Наименование образца 6792 Сибниик 315 К 583575 Наименование образца Соер 3491 К 589637 К 589529 9594 Ясельда Соер 4 Амурская 401 Соер 3 Мисула Янтарная Мо-01 К 589116 К 589109 К 587924 Омская 4 К 589531 5583 Воеводжанка Тажан ОАО Эврика Венера Казахстанск 2309 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ прогнозирования раннеспелости образцов зернобобовых, в частности, сои,включающий определение концентрации свободной аминокислоты пролин в зрелых семенах,отличающийся тем, что оценку раннеспелости образцов сои осуществляют с учетом суммы активных температур 10 С от всходов до созревания в соответствии со следующей градацией группа спелости 000 (ультраранние) - содержание свободного пролина в зерне 115 мг/ и выше группа спелости 00(среднеранние) - содержание свободного пролина в зерне 63-115 мг/ группа спелости(среднеспелые) - содержание свободного пролина в зерне 51-62 мг/ группа спелости(среднепоздние) - содержание свободного пролина в зерне до 50 мг/.