Способ получения “KZ-5″ – казахстанского сорта кок-сагыза (Taraxacum kok-saghyz)

(51) 01 4/00 (2006.01) 01 7/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ В способе получения сорта-популяции коксагыза - продуцента натурального каучука, согласно изобретению отбирают растения кок-сагыза с наиболее высоким содержанием каучука ксероморфного типа, гидроморфного типа и мезоморфного типа, осуществляют размножение каждого типа на изолированных участках, затем высевают семена размноженного потомства на одном участке для скрещивания путем перекрестного опыления, семена высевают на изолированных площадках, размещая растения одиночно с площадью питания 2525 см 2, отбор экземпляров на высокое содержание каучука проводят в 1-й, 2-й, 3-й годы пользования. Изобретение позволяет создать сорт-популяцию кок-сагыза с высоким содержанием каучука.(72) Утеулин Кайрат Ризабекович Мухамбетжанов Серик Копжасарович Рахимбаев Избасар Рахимбаевич(57) Изобретение относится к области селекции технических культур и может быть использовано для получения сорта-популяции кок-сагыза Изобретение относится к области селекции технических культур и может быть использовано для получения сорта-популяции кок-сагыза( -) - продуцента натурального каучука. Кок-сагыз ( -) - многолетнее травянистое растение рода Одуванчик, семейства Астровые , каучуконос. В естественных условиях растение произрастает в Казахстане в межгорных долинах Восточного Тянь-Шаня. Растет кок-сагыз на солонцеватых лугах,галечниках, в зарослях чия, в долинах горных рек и по северным склонам гор. Отмечены низшая точка распространения кок-сагыза -1794 м и высшая 2 100 м над уровнем моря. Хребты Северного Тянь-Шаня имеют большую протяженность с запада на восток (около 600 км) и в связи с этим происходят изменения климатических,почвенных условий. С понижением абсолютных высот происходит постепенное повышение средних годовых температур. С высотой количество выпадающих осадков повышается, но это возрастание идет только до определенной высоты. Значительное количество осадков выпадает обычно в средней части гор на высоте 1500-2300 м. Кок-сагыз - один из лучших естественных каучуконосов. С 1933 года был введн в культуру. Культивировался наряду с крым-сагызом( ) и тау-сагызом ( ), преимущественно в европейской части СССР, в том числе возделывался в Белорусской ССР. С 1954 года, в связи с развитием производства изопренового синтетического каучука плантации кок-сагыза более не культивировались. В настоящее время исследования кок-сагыза возобновлены для организации промышленных плантаций и использования натурального каучука для изготовления ряда резиновых изделий, главным образом, изготовления шин для автомобилей. Коксагыз активно исследуется в США, странах Европейского Союза. В Казахстане ведутся работы,направленные на создание сортов кок-сагыза. Сорт популяция это совокупность перекрестноопыляющихся особей, различающихся генетически, но имеющих один или несколько признаков, по которым данный сорт отличается от других сортов. Сорт популяция наследственно неоднороден. Основа популяционного сортоводства- использование местных диких популяций данного вида в качестве местных сортов. Это климатипы,экотипы, ценнотипы Любавская, А.Я. Лесная селекция и генетика. - М., 1982 Гуляев, Г.В.,Мальченко, В.В. Словарь терминов по генетике,цитологии,селекции,семеноводству и семеноведению. М., 1983. Все сорта перекрестноопыляющихся культур (в том числе коксагыза) представляют собой сорта-популяции. Такие сорта отличаются экологической пластичностью и занимают обычно большие ареалы.//394-. Кок-сагыз, завезенный из природных зарослей и высеваемый на фермерских полях, представляет 2 собой популяцию очень разнообразного состава как по морфологическим (форма листьев розетки,окраска,мощность),по биологическим(скороспелость), так и хозяйственным (величина корня, процент каучука) признакам. В 30-е и 40-е годы прошлого века многие селекционеры научно-исследовательских учреждений бывшего СССР вели работу по созданию сортов кок-сагыза. Главнейшие признаки,на усиление которых велся отбор, - это величина и культурная форма корня, повышенный процент каучука. В годы второй мировой войны советские селекционеры сдали в Государственную комиссию по испытанию сортов следующие сорта кок-сагыза. Сорт 485(оригинатор С.В. Булгаков),тетраплоидный кок-сагыз (автор М.С. Навашин) и 12 Велико-Алексеевского каучукосовхоза. Известны следующие способы получения сорта кок-сагыза. Сорт Велико-Алексеевского каучукосовхоза получен путем постепенного улучшения семян ежегодным массовым отбором, при выкопке крупных корней и пересадок их на семенники. По данным Государственной комиссии по испытанию сортов, он превышал по урожайности обычный коксагыз (стандарт). Эта популяция каких-либо морфологических признаков, отличающих ее от обычного материала, не имеет Д.И. Филиппов. Культура кок-сагыза Каучук и каучуконосы. 1953. Издательство АН СССР.-202 с Способ имеет недостатки. Использован исходный материал, не выровненный по содержанию каучука,использовались экземпляры кок-сагыза, имеющие наряду с высоким, и низкое (до нуля) содержание каучука. Длительный селекционный период. Сорт утрачен. Сорт кок-сагыза тетраплоид (ТН) получен, по данным М.С. Навашина, обработкой колхицином проросших семян перед посевом. Отличается от обычного кок-сагыза способностью наращивать более крупный корень при разреженном стоянии,большей скороспелостью, наиболее интенсивным плодоношением в первый год, ослабленной стойкостью к заболеваниям. По морфологическим признакам он отличается более толстым и широким листом розетки. Всходы имеют округлые листья. По данным Государственной комиссии, он также превышает по урожайности обычный кок-сагыз Д.И. Филиппов. Культура кок-сагыза Каучук и каучуконосы. 1953. Издательство АН СССР, С.202203. Недостатком данного способа является получение кок-сагыза с ослабленной стойкостью к заболеваниям и невысоким содержанием каучука. Сорт утрачен. Сорт 485 (оригинатор С.И. Булгаков) получен методом многократного семейственного отбора растений, выращенных на высоком агрофоне при разреженном стоянии. Этот сорт отличается от обычного кок-сагыза тем, что имеет в своем составе до 30 утолщенных крупных корней, по форме напоминающих свеклу. Он содержит повышенный процент каучука по сравнению с обычным кок 31210 сагызом. Сорт позднеспелый, особенно интенсивное наращивание корня у него проходит под конец лета. В первый год вегетации слабо цветет и плодоносит. По морфологическим признакам розетки листьев трудно отличим от обычного кок-сагыза. По данным Государственной комиссии по испытанию сортов сорт 485 более урожаен по сравнению с сортами Велико-Алексеевского совхоза и тетраплоида Д.И. Филиппов. Культура кок-сагыза Каучук и каучуконосы. 1953. Издательство АН СССР.203 с Способ имеет недостатки. Исходный материал использован не выровненный по содержанию каучука, использовались экземпляры кок-сагыза, имеющие наряду с высоким и низкое (до нуля) содержанием каучука. Длительный селекционный период. Сорт утрачен. Задачей изобретения является создание сортапопуляции кок-сагыза с высоким содержанием каучука. Для этого в способе получения сорта-популяции кок-сагыза - продуцента натурального каучука,согласно изобретению отбирают растения коксагыза с наиболее высоким содержанием каучука ксероморфного типа, гидроморфного типа и мезоморфного типа, осуществляют размножение каждого типа на изолированных участках, затем высевают семена размноженного потомства на одном участке для скрещивания путем перекрестного опыления, семена высевают на изолированных площадках, размещая растения одиночно с площадью питания 2525 см 2, отбор экземпляров на высокое содержание каучука проводят в 1-й, 2-й, 3-й годы пользования. Данный способ позволяет получить сорт коксагыза, сочетающий высокое содержание каучука с высокой экологической пластичностью. -5 можно передавать для районирования в хозяйства со значительно отличающимися почвенноклиматическими условиями. Ксероморфный экотип - формы кок-сагыза,произрастающие в условиях влагодифицита, вдали от рек и водоемов и при отсутствии грунтовых вод. Растения собраны вдоль проселочных дорог, где почвы - низкого плодородия. Ксероморфный тип отличается меньшими размерами плотно прилегающей к поверхности почвы розетки листьев. Листья мясистые, сизо-зеленые или темнозеленые,ланцетные или яйцевидные. Корни в большинстве случаев ясностержневые, глубоко идущие в почву. Ксероморфный тип отличается сжатым вегетационным периодом и ранним цветением. Цветение и плодоношение начинается 16-19 мая,максимально - 25-31 мая, заканчивается 3 июля. С наступлением жары кок-сагыз уходит на покой, сбрасывает листья. Активная жизнедеятельность восстанавливается с понижением температуры. Гидроморфный экотип кок-сагыза, произрастаетв условиях высокого влагообеспечения на берегу рек, где почвы плодородные. Цветение и плодоношение начинается 22-25 мая и максимально- 17-12 июня, заканчивается 27 июля. С наступлением жары кок-сагыз уходит на покой. Гидроморфный экотип отличают следующие признаки многолистная и растопыренная розетка. Листья длиннее, менее мясистые. Корни главным образом разветвлены в верхних частях. У гидроморфного типа в сравнении с ксероморфным наблюдается растянутый период вегетации и более позднее начало цветения. Интенсивность транспирации ксероморфного типа в два раза больше, чем, у гидроморфного. Но так, как у последнего типа количество и величина листьев преобладает, то абсолютно больше транспирирует гидроморфный тип. Мезоморфный экотип кок-сагыза произрастает в условиях среднего влагообеспечения,имеет признаки промежуточные между ксероморфным и гидромофным экотипом. Пример. Способ получения -5 - сортапопуляции кок-сагыза состоит из трех основных этапов. 1. Индивидуально-семейственный отбор в популяциях,отличающихся экотипов ксероморфного, гидроморфного и мезоморфного. Отбирали экземпляры кок-сагыза с наиболее высоким содержанием каучука - 10-14 и количеством цветоносов -10-25. Так, с одного экземпляра, имеющего 20 цветоносов, собрали до 800 семян. Семена высевали на изолированных площадках, размещая растения одиночно с площадью питания 2525 см 2. Отбор экземпляров на высокое содержание каучука проводили в 1-й, 2-й,3-й годы пользования. 2. Скрещивание размноженного потомства семей указанных экотипов. На 4-й и 5-й годы проводили скрещивание отобранных семей, проводили отбор экземпляров на высокое содержание каучука. 3. Экологические испытания межсемейственных(межпопуляционных) гибридов проводили на участках естественного произрастания кок-сагыза, а также города Алматы. Ниже представлена схема предлагаемого способа получения сорта популяции кок-сагыза -5 с использованием индивидуально-семейственного отбора форм с высоким содержанием каучука различных экотипов и последующего их скрещивания. Популяция 1 1794 м над уровнем моря. Ксероморфный экотип. Популяция в условиях влагодифицита,включает скороспелые формы. Почва с преимущественным содержанием глины и значительным количеством песка Индивидуально семейственный отбор. Содержание каучука составляло 9-14. Исходный материал, отбор форм с высоким Исходный материал, Исходный материал,содержанием каучука. отбор форм с высоким отбор форм с высоким Сбор семян содержанием каучука. содержанием каучука. Сбор семян. Сбор семян. Организация изолированных участков размножения в зонах естественного произрастания. Преимущественное перекрестное опыление внутри потомства одного растения, на 30 имеет место самоопыление. Размножение. Посев по семьям на Размножение. Посев по Размножение. Посев изолированных делянках, отбор форм с семьям на по семьям на высоким содержанием каучука для изолированных изолированных последующего размножения. делянках, отбор форм с делянках, отбор форм высоким содержанием с высоким каучука для содержанием каучука последующего для последующего размножения. размножения. Интродукция на изолированный участок с почвой нейтральной, незасоленной, удобренной коммерческим торфогрунтом. Объединение семей для перекрестного опыления. Размножение и отбор форм с высоким содержанием каучука. Проведение испытаний на участках в зоне естественного произрастания, близких к популяциям экземпляров на участки естественного произрастания популяций 1,2,3,4. Представлены результаты испытания -5 - сорта популяции на участках с различными климатическими условиями. Обычный-5 Зона кокАлматы. ксероморфного гидроморфного мезоморфного экотипа. сагыз экотипа. 1790 м экотипа. 1803 над 1882 м над уровнем над уровнем моря. уровнем моря. моря. 0-6 8.3-12.0 9-11.0 10-12 11-14 Государственное сортоиспытание-5 отличает повышенное содержание каучука, однако по морфологическим признакам он не отличим от обычного кок-сагыза. Надземная часть растения представляет собой розетку в диаметре 20-40 см, состоящую из 25-45 листьев,часто плотно прижатых к земле. Листья мясистые,по морфологии листьев различают три формы-5 цельнокрайнелистную, надрезаннолистную и рассеченнолистную (фиг.1). Однако это деление условно. На участках размножения -5 встречаются не только эти три формы, но и все переходы между ними. Кроме того, в одной розетке-5 форма листьев часто бывает различной. Как правило, молодые первые листочки бывают 4 Популяция 2 1817 м над уровнем моря. Гидроморфный экотип. Популяция в условиях высокого влагообеспечения,включает скорои среднеспелые формы Почва с высоким содержанием гумуса,плодородная. Луговые болотца. цельнокрайние, а последующие - рассеченные или надрезанные. Количество цветоносов у двухлетних -5 достигает 20 штук. Цветки -5 собраны в соцветие - корзинку. Цветение одной корзинки продолжается 2-4 дня. В одном грамме семян содержится 2 500 штук семян. Масса 1000 семян-5 равна 0,4 грамма. Корень стержневой,проникающий глубоко в почву (до 1 м). Цвет корня светлобурый. Каучук находится в корне в особых сосудах, называемых млечными трубками. В них он находится в виде млечного сока. При свертывании(коагуляции) каучука в млечниках образуются эластичные нити. При изломе корня нити каучука хорошо видны. Количество нитей между разломленными кусочками, их сопротивляемость разрыву служат указанием на большую или меньшую каучуконосность корня. На второй год корень -5 обволакивает каучуковый чехол (фиг.2). Каучуковый чехол - это отмершая часть корня, в чехле содержится весь каучук,образованный растением за предшествующий год. Растение -5 таким способом освобождается от отброса-каучука,сбрасывая его ежегодно в виде чехла.-5 морозостоек, выдерживает температуру 25 С. -2 экологически пластичен, так при его испытании в различных экологических зонах он приобретает морфологические признаки характерные для ксероморфного, гидроморфного и мезоморфного экотипов. Настоящее изобретение осуществлено в рамках Подпроекта Получение высокопродуктивных форм-- отечественного продуцента каучука, финансируемого в рамках Проекта Коммерциализации Технологий,поддерживаемого Всемирным Банком и Правительством Республики Казахстан. Заявления могут не отражать официальной позиции Всемирного банка и Правительства Республики Казахстан. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения сорта популяции кок-сагыза( -) - продуцента натурального каучука, отличающийся тем, что отбирают ратения с наиболее высоким содержанием каучука ксероморфного типа, гидроморфного типа и мезоморфного типа, осуществляют размножение каждого типа на изолированных участках, затем высевают семена размноженного потомства на одном участке для скрещивания путем перекрестного опыления, семена высевают на изолированных площадках, размещая растения одиночно с площадью питания 2525 см 2, отбор экземпляров на высокое содержание каучука проводят в 1-й, 2-й, 3-й годы пользования.