MD45Y - Metoda de selectare a genotipurilor de tomate rezistente la temperaturi inalte - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la agricultura, in particular la o metoda de selectare a genotipurilor de tomate rezistente la temperaturi inalte. Metoda de selectare a genotipurilor de tomate rezistente la temperaturi inalte include colectarea florilor complet deschise, separarea anterelor si polenului, divizarea polenului in trei parti, amplasarea fiecarei parti in termostate cu trei fonduri de temperatura: 38, 45 si 48°C si tratarea polenului la fiecare temperatura mentionata timp de 3, 4 si 6 ore, semanarea polenului tratat pe mediul nutritiv, care contine, in % mas.: zaharoza 15, acid boric 0,006 si apa distilata restul, si cultivarea lui timp de trei ore la temperatura de 27°C, determinarea viabilitatii polenului dupa raportul dintre numarul de grauncioare de polen germinate si numarul total de grauncioare analizate, exprimate in procente, cu prelucrarea ulterioara a datelor obtinute prin metoda de analiza dispersionala trifactoriala cu determinarea indicilor capacitatii de adaptibilitate integrala dupa valorile medii ale viabilitatii polenului pe toate fondurile de temperatura, capacitatii de adaptibilitate specifica dupa actiunea de lunga durata a temperaturii si capacitatii de adaptibilitate specifica dupa actiunea nivelului inalt al temperaturilor, fiind selectate genotipurile care au indicii determinati mai inalti.

Description

[0001] Invenţia se referă la agricultură, în particular la o metodă de selectare a genotipurilor de tomate rezistente la temperaturi înalte.

[0002] Invenţia poate fi utilizată la studierea geneticii de adaptibilitate a plantelor şi crearea soiurilor şi hibrizilor care posedă o adaptibilitate înaltă la temperaturile înalte după indicii de valabilitate a gametofitului masculin.

[0003] Este cunoscută metoda de evaluare a adaptibilităţii integrale şi specifice a genotipurilor sporofitelor pe baza cultivării lor pe medii ecologice [1]. Însă această metodă necesită un volum enorm de lucru şi cheltuieli financiare considerabile, în consecinţă se obţin rezultate neprognozate în condiţiile variabile ale mediului. Totodată această metodă permite evaluarea adaptibilităţii plantelor doar la condiţiile „abstracte” ale mediului în funcţie de regiune şi condiţiile anului fără evidenţa caracterelor concrete şi nu permite caracterizarea genotipurilor pentru utilizarea lor în anumite condiţii ecologice, precum şi selectarea dirijată a soiurilor.

[0004] Problema pe care o rezolvă invenţia constă în posibilitatea evaluării adaptibilităţii integrale şi specifice a genotipurilor la temperaturile înalte după viabilitatea gametofitului masculin şi constă în creşterea nivelului de autenticitate în procesul de ameliorare a genotipurilor valoroase.

[0005] Metoda, conform invenţiei, include colectarea florilor complet deschise, separarea anterelor şi polenului, divizarea polenului în trei părţi, amplasarea fiecărei părţi în termostate cu trei fonduri de temperatură: 38, 45 şi 48°C şi tratarea polenului la fiecare temperatură menţionată timp de 3, 4 şi 6 ore, semănarea polenului tratat pe mediul nutritiv, care conţine, în % mas.: zaharoză 15, acid boric 0,006 şi apă distilată restul, şi cultivarea lui timp de trei ore la temperatura de 27°C, determinarea viabilităţii polenului după raportul dintre numărul de grăuncioare de polen germinate şi numărul total de grăuncioare analizate, exprimate în procente, cu prelucrarea ulterioară a datelor obţinute prin metoda de analiză dispersională trifactorială cu determinarea indicilor capacităţii de adaptibilitate integrală (CAI) după valorile medii ale viabilităţii polenului pe toate fondurile de temperatură, capacităţii de adaptibilitate specifică (CAS) după acţiunea de lungă durată a temperaturii (CAS-L) şi capacităţii de adaptibilitate specifică după acţiunea nivelului înalt al temperaturilor (CAS-T), fiind selectate genotipurile care au indicii determinaţi mai înalţi.

[0006] Rezultatul constă în posibilitatea utilizării indicilor gametofitului masculin, aşa ca viabilitatea polenului pentru diferenţierea genotipurilor după adaptibilitatea integrală şi specifică, ce are o mare importanţă pentru alegerea componenţilor la hibridare, la analiza populaţiilor segregate şi permite dirijarea procesului de selecţie pentru obţinerea soiurilor şi hibrizilor rezistenţi la temperaturile înalte, omologaţi luând în considerare zonele ecologice.

[0007] Metoda dată permite controlarea CAI, CAS-L şi CAS-T la toate etapele de ameliorare şi accelerare a procesului de obţinere a genotipurilor de tomate rezistente la temperaturile înalte. Această metodă nu necesită cheltuieli economice considerabile şi permite evaluarea unui număr mare de genotipuri diferite (la necesitate, câteva sute) şi populaţii întregi.

[0008] Exemplu de realizare a invenţiei

[0009] Pentru diferenţierea şi selectarea genotipurilor cu adaptibilitate integrală şi specifică s-au luat şase soiuri de tomate: Delta, Veneţ, C-70, Victorina, Nistru şi Rio-Grande, la care s-au colectat florile complet deschise de la 15...20 de plante de fiecare soi, s-au înlăturat anterele, după care au fost transferate în pachete de hârtie pergament pentru uscare uşoară în condiţii de temperatură de 25...26°C timp de 6 ore. După expirarea termenului stabilit, polenul a fost separat din antere prin scuturare mecanică uşoară, şi aşezat pe fundul pachetului. Astfel polenul fiecărui genotip s-a divizat în trei părţi, care ulterior se amplasează în termostat cu regimul de temperaturi de 38, 45 şi 48°C. Din fiecare partidă peste 3, 4 şi 6 ore se separă o parte de polen şi se seamănă într-o picătură de mediu nutritiv cu componenţa de 15% zaharoză şi 0,006% acid boric şi apă distilată pe sticlă portobiect. Sticla cu polenul semănat se amplasează în cutia Petri pe hârtie de filtru umectată şi se cultivă în termostat la temperatura de 27°C timp de 3 ore. După expirarea termenului stabilit, s-a efectuat la microscop numărarea grăuncioarelor de polen germinate şi a celor negerminate şi s-a calculat viabilitatea polenului în procente. Astfel s-au obţinut 9 indici de valori P1...P9 şi erorile lor, pe baza cărora s-a alcătuit tabelul 1.

[0010] Tabelul 1 Algoritmul şi viabilitatea polenului

Algoritmul

Viabilitatea polenului, %

Factorul A, genotipul

Factorul B, timpul acţiunii asupra polenului, ore

Factorul C, temperatura, °C

P+Sp

P±Sp

P-Sp

Delta

3

38

23

20,4±2,6

17,8

45

35,7

33,5±2,2

31,3

48

43,7

40,8±2,9

37,9

4

38

23,5

21,7±1,8

19,9

45

71,5

69±2,5

66,5

48

77,6

75±2,6

72,4

6

38

39,4

36,5±2,9

33,6

45

19,8

18±1,8

16,2

48

55,4

52±3,4

48,6

Veneţ

3

38

47,5

44,3±3,2

41,1

45

78,1

76±2,1

73,9

48

81

79±2,0

77

4

38

43,1

40,6±2,5

38,1

45

51,2

48,6±2,6

46

48

41,5

38,5±3,0

35,5

6

38

67,2

65,3±1,9

63,4

45

44,6

42,4±2,2

40,2

48

57,9

54,7±3,2

51,5

C-70

3

38

65

61,5±3,5

58

45

45,2

42,1±3,1

39

48

30,7

28,2±2,5

25,7

4

38

21

18,6±2,4

16,2

45

53,9

50,3±3,6

46,7

48

51

47±4,0

43

6

38

45,6

43±2,6

40,4

45

20,2

18±2,2

15,8

48

52,3

48,8±3,5

45,3

Victorina

3

38

70

67,7±2,3

65,4

45

60

57,5±2,5

55

48

35,8

33,1±2,7

30,3

4

38

67,1

64,7±2,4

62,3

45

66,9

64,0±2,9

61,1

48

47,7

44,7±3,0

41,7

6

38

9,7

8,5±1,2

7,3

45

31,2

28,4±2,8

25,6

48

51,4

48,4±3,0

45,4

Nistru

3

38

57,9

54,4±3,5

50,9

45

30,6

28,3±2,3

26

48

25,3

23±2,3

20,7

4

38

13,8

12±1,8

10,2

45

19,1

17±2,1

14,9

48

18

16,3±1,7

14,6

6

38

52

48,1±3,9

44,2

45

25,1

23,1±2,0

21,1

48

40,6

37,3±3,3

34,0

Rio-Grande

3

38

38,5

35,0±3,5

31,5

45

22,2

20,5±1,7

18,8

48

86,6

84,7±1,9

82,8

4

38

54,3

51,6±2,7

48,9

45

49,4

46,6±2,8

43,8

48

90,0

88,2±1,8

86,4

6

38

40,8

38,7±2,1

36,6

45

57,5

55±2,5

52,5

48

72,2

69,7±2,5

67,2

[0012] După alcătuirea tabelului cu datele experimentale a fost efectuată prelucrarea lor la calculator într-un complex dispersional trifactorial utilizând programul STATGRAF-plus v.2.1 cu scopul stabilirii autenticităţii influenţei fiecărui factor (genotip, durata acţiunii termice, temperatură) şi obţinerii valorilor CAI şi CAS şi stabilirii diferenţei minime semnificative (DMS). Pe baza rezultatelor obţinute s-a stabilit: factorii studiaţi autentic influenţează asupra variabilităţii indicelui viabilităţii polenului la un nivel înalt de probabilitate (P<0,001) (tabelul 2).

[0013] Tabelul 2

[0014] Rezultatele analizei dispersionale în complexul trifactorial

Factorii şi interacţiunea lor

Gradul de libertate

Dispersia S2

Criteriul F(f)

Criteriul F(t)

Nivelul probabilităţii

1

2

3

4

5

6

Genotipul, factorul A

5

2603,6

372,9

2,3

0,0000

Durata acţiunii termice, factorul B

2

438,5

62,8

4,82

0,0000

Nivelul de temperatură, factorul C

2

1697,5

243,1

4,82

0,0000

Interacţiunea factorilor A x B

10

1294,4

185,4

2,51

0,0000

Interacţiunea factorilor A x C

10

1202,7

172,2

2,51

0,0000

Interacţiunea factorilor B x C

4

958,3

137,2

3,51

0,0000

Interacţiunea A x B x C

20

779,9

111,7

1,98

0,0000

Dispersia reziduală

108

6,98

[0016] Pentru evidenţierea genotipurilor cu adaptibilitate specifică (CAS-L) se utilizează rezultatele analizei dispersionale a valorilor medii ale viabilităţii polenului pe fondurile cu durata de acţiune de 6 ore şi temperaturile 38, 45, 48°C, totodată cu cât sunt mai înalte valorile viabilităţii polenului, cu atât genotipul este mai adaptiv la acţiunea de lungă durată a temperaturii (tabelul 3). Pentru stabilirea genotipurilor cu adaptibilitate specifică (CAS-T) se utilizează rezultatele analizei dispersionale a valorilor medii ale viabilităţii polenului pe fondul de temperatură de 48°C cu durata de acţiune de 3, 4 şi 6 ore. Acest criteriu indică la posibilitatea genotipurilor de a suporta temperaturile înalte, adică ele posedă capacitate de adaptare specifică şi pot păstra un nivel înalt al viabilităţii polenului în aceste condiţii (tabelul 3).

[0017] Tabelul 3

[0018] Indicii capacităţii de adaptibilitate a genotipurilor (conform rezultatelor analizei dispersionale)

Genotipul

CAI

CAS-L la durata acţiunii termice (6 ore)

CAS-T la temperatura de 48°C cu durata 3, 4, 6 ore

1

2

3

4

Delta

40,6

35,0

55,9

Veneţ

54,4

54,1

57,4

C-70

39,7

36,6

41,3

1

2

3

4

Victorina

46,3

28,4

42,0

Nistru

28,8

36,1

25,5

Rio-Grande

54,4

54,4

80,8

DMS*;1,85;2,76;2,76;[0020] * După rezultatele analizei dispersionale se calculează indicele DMS - diferenţa minimă semnificativă între soiuri, dacă diferenţa între 2 soiuri este mai mare decât acest indice, deosebirile sunt semnificative, acest fapt denotă deosebirile unui soi faţă de altul.

[0021] După cum se vede din datele tabelului 3, soiurile Veneţ şi Rio-Grande dispun de capacitate de adaptibilitate specifică similară şi cea mai înaltă. Soiul Victorina veridic cedează acestor soiuri, însă la soiurile Delta şi C-70 acest indice este autentic şi semnificativ mai mic. Cea mai joasă adaptibilitate integrală o posedă soiul Nistru. Este necesar de menţionat că soiurile Veneţ şi Rio-Grande posedă o adaptibilitate specifică mai înaltă (CAS-L) şi pot suporta acţiunea de lungă durată a temperaturii înalte. După acest indice le cedează considerabil soiurile Delta, C-70 şi Nistru, dar Victorina se plasează pe ultimul loc. După capacitatea de toleranţă faţă de acţiunea temperaturilor înalte soiul Rio-Grande posedă cea mai înaltă capacitate de adaptibilitate specifică (CAS-T), soiurile Veneţ şi Delta îi cedează după acest indice, însă valoarea cea mai mică a acestui indice le revine soiurilor Victorina, C-70 şi mai ales Nistru. Doar soiul Rio-Grande posedă cele trei tipuri de adaptibilitate cu cele mai înalte valori.

[0022] În consecinţă, metoda propusă permite cu o autenticitate înaltă diferenţierea şi selectarea genotipurilor, ce posedă diferit nivel de adaptibilitate integrală la temperaturile înalte şi la soluţionarea problemelor genetice şi ameliorative concrete.

[0023] 1. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Экологическая селекция растений. Минск, Тэхналогiя, 1997, с. 78-82

Claims (1)

1. Metodă de selectare a genotipurilor de tomate rezistente la temperaturi înalte care include colectarea florilor complet deschise, separarea anterelor şi polenului, divizarea polenului în trei părţi, amplasarea fiecărei părţi în termostate cu trei fonduri de temperatură: 38, 45 şi 48°C şi tratarea polenului la fiecare temperatură menţionată timp de 3, 4 şi 6 ore, semănarea polenului tratat pe mediul nutritiv, care conţine, în % mas.: zaharoză 15, acid boric 0,006 şi apă distilată restul, şi cultivarea lui timp de trei ore la temperatura de 27°C, determinarea viabilităţii polenului după raportul dintre numărul de grăuncioare de polen germinate şi numărul total de grăuncioare analizate, exprimate în procente, cu prelucrarea ulterioară a datelor obţinute prin metoda de analiză dispersională trifactorială cu determinarea indicilor capacităţii de adaptibilitate integrală după valorile medii ale viabilităţii polenului pe toate fondurile de temperatură, capacităţii de adaptibilitate specifică după acţiunea de lungă durată a temperaturii şi capacităţii de adaptibilitate specifică după acţiunea nivelului înalt al temperaturilor, fiind selectate genotipurile care au indicii determinaţi mai înalţi