Способ оценки солеустойчивости растений риса по особенностям развития корневой системы у проростков

(51) 01 1/04 (2006.01) 01 7/06 (2006.01) 01 59/08 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ устойчивых к действию неблагоприятных факторов среды. Получение достоверных данных и повышение точности оценки, а также расширение арсенала средств аналогичного назначения достигается тем,что в способе оценки солеустойчивости растений риса по особенностям развития коневой системы у проростков, включающем проращивание семян в солевом растворе и сравнение корневой системы проростков, выращенных в солевом растворе, с корневой системой проростков в контроле при отсутствии соли, согласно изобретению, в качестве критерия для оценки солеустойчивости используют наличие корневых волосков, у несолеустойчивых растений наблюдают снижение длины или прекращение роста корневых волосков,а солеустойчивые растения определяют по сохранению корневых волосков, при этом чем больше количество и длина корневых волосков, тем выше солеустойчивость растений.(72) Мамонов Леонид Кириллович Рыспекова Айман Бокеновна Усенбеков Бакдаулет Наубаевич Жанбырбаев Елдос Алмабекович Казкеев Даурен Табылтаевич Турдиев Тимур Туйгунович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт биологии и биотехнологии растений Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СОЛЕУСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ РИСА ПО ОСОБЕННОСТЯМ РАЗВИТИЯ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ У ПРОРОСТКОВ(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству,а именно, к селекции растений и может быть использовано для получения сортов риса, 26650 Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно, к селекции растений и может быть использовано для получения сортов риса,устойчивых к действию неблагоприятных факторов среды. Известен способ определения солеустойчивости растений риса, включающий обработку корней растений солями и последующее измерение электрической емкости корней. Перед измерением электрической емкости растения обрабатывают 0,005 -0,015 - ным раствором гибберелловой кислоты (А.с. СССР 940697, кл. А 01 7/00, 1982). Недостатком данного способа является невысокая достоверность оценки, так как обработку корней солями проводят не в процессе их проращивания, а после него. Известен способ оценки солеустойчивости растений риса по особенностям развития коневой системы у проростков, включающий проращивание семян в солевом растворе и сравнение корневой системы проростков, выращенных в солевом растворе, с корневой системой проростков в контроле при отсутствии соли. Для осуществления способа семена шелушили,поверхностно стерилизовали 70 - ным раствором этанола в течение 1 мин, затем 0,1 - ным раствором диоцида в течение 4 мин, после чего трижды промывали дистиллированной водой и оставляли их в такой же воде на 15 - 17 часов. После этого стерильно вычленяли из семян зародышы и высаживали их в пробирки на агаризованную питательную среду Мурасиге Скуга,являющуюся полной минеральной средой с сахарозой, в которую дополнительно был введен хлористый натрий. После этого зародыши культивировали в термостате при 28-30 С. На пятые - одиннадцатые сутки определяли разницу между солеустойчивым и несолеустойчивым сортом риса по количеству проросших корешков (А.с. СССР 1166745, кл. А 01 Н 1/04, 1985). Оценка солеустойчивости по количеству проросших корешков не обеспечивает получения достоверных данных и высокой точности результата, так как не учитывается величина корешков. Задачей изобретения является усовершенствование способа оценки солеустойчивости растений риса по особенностям развития коневой системы у проростков. Достигаемый результат - получение достоверных данных и повышение точности оценки, а также расширение арсенала средств аналогичного назначения. Указанный результат обеспечивается тем, что в способе оценки солеустойчивости растений риса по особенностям развития коневой системы у проростков, включающем проращивание семян в солевом растворе и сравнение корневой системы проростков, выращенных в солевом растворе, с корневой системой проростков в контроле при отсутствии соли, согласно изобретению, в качестве критерия для оценки солеустойчивости используют наличие корневых волосков, у несолеустойчивых 2 растений наблюдают снижение длины или прекращение роста корневых волосков,а солеустойчивые растения определяют при сохранении корневых волосков, при этом чем больше количество и длина корневых волосков, тем выше солеустойчивость растений. Развитие корневой системы растений является важным фактором обусловливающим уровень продуктивности и их адаптацию к абиотическим факторам среды и, в частности, к засолению и недостатку влаги. Всесторонние оценки биологических особенностей сортов риса являются необходимым условием подбора родительских форм для скрещивания. В этом плане до настоящего времени не уделялось достаточного внимания некоторым морфофизиологическим показателям растений риса и, в частности, корневым волоскам. Корневые волоски образуются на корнях в зоне всасывания, протяженность которой составляет 1,52 мм длины. Они выделяют в почву различные вещества, которые переводят труднорастворимые соединения в легкодоступные растениям формы и способствуют развитию микрофлоры. Они недолговечны, обычно отмирают через 15-20 дней. Благодаря корневым волоскам общая всасывающая поверхность корней резко возрастает. Своими выделениями корневые волоски способны растворять некоторые химические соединения и способствовать их поступлению в корни. При стрессах их роль возрастает, поскольку растущие корневые волоски активно накапливают такие осмотически активные ионы, как К,и С-. В целом же развитие корневой системы растений является важным фактором обусловливающим уровень продуктивности и их адаптацию к абиотическим факторам среды и, в частности, к засолению и недостатку влаги. Изобретение поясняется изображениями, где на фиг.1 приведен общий вид корневых волосков у 7 дневных проростков риса сорта Баканасский в контроле, на фиг.2 - то же, при засолении на фиг.3 график влияния засоления на размеры корневых волосков сортов риса Алтынай, Баканасский,Аналог 2 и Мадина, левая колонка - контроль,правая - при добавлении соли на фиг.4 - график влияния засоления на размеры корневых волосков сортов риса Маржан, Соната, ВНИИР 10173,2258-09 Приморский край, 34-09 Приморский край, левая колонка - контроль, правая - 0,75 соли на фиг.5 - общий вид корневых волосков 7 дневных проростков риса сорта 34 - 09 Приморский край, контроль на фиг.6 - то же, при засолении (0,75 ). Способ реализуют следующим образом. Пример 1. Объектами исследования служили сорта риса селекции Института биологии и биотехнологии растений солеустойчивые Баканасский, Мадина и среднесолеустойчивые Алтынай,Аналог-2,выращенные в лабораторных условиях. Для определения влияния хлористого натрия на рост и развитие корней риса простерилизованные семена (20 шт.) замачивали в течение нескольких часов в дистиллированной воде, а затем в стерильных условиях переносили в чашки Петри с концентрацией 1 и 1,5 водного раствора хлористого натрия. В контроле проростки росли в чашках Петри с дистиллированной водой (10 мл). Температура проращивания 22 С. На 7 сутки осуществляли измерение длины стебля и корней,числа корешков и с использованием микроскопа 40 длины корневых волосков. Опыты проводили в трех повторностях. Всхожесть семян риса в условиях 1 солевого стресса значительно снижалась на 10,0, 31,6,57,1, 20,0 у сортов Алтынай, Баканасский,Аналог 2 и Мадина соответственно. При концентрации 1,5 всхожих семян не наблюдалось. Сравнительный анализ ростовых параметров показал сильное угнетение роста надземной части (у сортов Алтынай и Баканасский в среднем 15,Аналог-2 - 27 и у сорта Мадина - 90 к контролю), корней (Алтынай - 12, Баканасский 11, Аналог-2 - 6, Мадина - 87). Результаты о влиянии хлористого натрия на ростовые параметры 7-дневных проростков риса представлены в таблице 1. Количество корневых волосков и их длина у всех сортов при засолении значительно уменьшалось, что видно на фиг.1 и фиг.2. Выявлено, что длина корневых волосков у сорта Аналог-2 при солевом стрессе в среднем составляла всего - 25 от контроля, у Алтынай 28, а у сортов Баканасский - 30 и Мадина - 41. Также нужно отметить, что и на пресном фоне длина корневых волосков у разных сортов заметно различалась. Таким образом, у более солеустойчивых сортов длина корневых волосков сокращалась менее чем у среднеустойчивых. Пример 2. Оценка солеустойчивости растений риса по особенностям развития корневой системы проводилось у контрастных по солеустойчивости сортов риса Маржан, Соната, ВНИИР 10173(солеустойчивый), 58-09, 34-09 Приморский край (среднеустойчивые к засолению). Способ проведения опытов аналогично примеру 1. Показано, что хлоридное засоление оказывает угнетающее воздействие на развитие надземных и подземных органов проростков риса (таблица 2). Наибольшим в процентном отношении к контролю накоплением биомассы надземной части в стрессовых условиях( 0,75) характеризовались формы риса Соната (62) и ВНИИР 10173 (41) по отношению к контролю. У остальных образцов(Маржан,2258-09 Приморский край, 34-09 Приморский край) этот показатель в среднем составлял 30-35 . Длина корней проростков риса в стрессовых условиях по сравнению с контролем уменьшилась на 93 у сортов Маржан и Соната, у 2258-09 Приморский край и 34-09 Приморский край в среднем на 72, а ВНИИР 10173 на 59. Также число корешков у солеустойчивых сортов (Соната,ВНИИР 10173) в среднем составило 40, а у среднеустойчивых к засолению сортов при стрессе(Приморский край, 34-09 Приморский край) 17 и 35 соответственно. Длина корневых волосков у сорта Маржан при стрессе составляет 75 от контроля, у Соната - 84,у ВНИИР 10173 - 32. У скороспелых сортов Приморский край, 34-09 Приморский край корневые волоски в условиях хлоридного засоления отсутствуют вовсе (фиг.4, 5 и 6). В результате сравнения установлено, что солевой стресс способен вызвать существенное снижение и даже прекращение роста корневых волосков у несолеустойчивых сортов. У солеустойчивых сортов корневые волоски сохраняются даже при солевом стрессе. Таблица 1 Ростовые параметры Вариант опыта Алтынай Баканасский Аналог-2 Мадина Длина надземной части (см) контроль 1 Число корешков контроль 1 Маржан Соната ВНИИР 10173 2258-09 Приморский край 34-09 Приморский край Длина надземных органов (см) контроль 0,75 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ оценки солеустойчивости растений риса по особенностям развития коневой системы у проростков, включающий проращивание семян в солевом растворе и сравнение корневой системы проростков, выращенных в солевом растворе, с корневой системой проростков в контроле при отсутствии соли, отличающийся тем, что в качестве критерия для оценки солеустойчивости используют наличие корневых волосков у несолеустойчивых растений наблюдают снижение длины или прекращение роста корневых волосков, а солеустойчивые растения определяют по сохранению корневых волосков, при этом, чем больше количество и длина корневых волосков, тем выше солеустойчивость растений.