RU2382549C2

RU2382549C2 - Method of selection of lodging resistant cereals

Info

Publication number: RU2382549C2
Application number: RU2008103114/12A
Authority: RU
Inventors: Елена Александровна Тороп (RU); Елена Александровна Тороп; Владимир Васильевич Чайкин (RU); Владимир Васильевич Чайкин; Александр Андреевич Тороп (RU); Александр Андреевич Тороп
Priority date: 2008-01-28
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2010-02-27
Also published as: RU2008103114A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method involves growing evaluated plants in natural conditions, manual harvesting of ripe crops and determining signs of stalk. For that purpose, at the end of harvesting, parts of stalk are cut at internodes of the same layer of stalk of studied samples and weight of the pieces equal by length is measured. Plants with maximum weight of the piece are selected as resistant and high-productive.

EFFECT: method enables to simplify the process of evaluation of crops resistance for lodging and select resistant and high-productive forms.

2 tbl, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции сельскохозяйственных растений.The present invention relates to agriculture, in particular to the selection of agricultural plants.

Полегание зерновых колосовых злаков - весьма неблагоприятный фактор при их возделывании. В зависимости от фазы развития растений полегание может снизить их продуктивность от нескольких до 30 и более процентов. Оно обуславливает также существенное снижение семенных и товарных качеств, затрудняет уборку и приводит к значительным потерям при уборке. В связи с этим устойчивость к полеганию находится под постоянным вниманием селекционеров. Предложено несколько способов оценки устойчивости растений к этому неблагоприятному фактору.Lodging of cereal crops is a very unfavorable factor when cultivating them. Depending on the phase of plant development, lodging can reduce their productivity from a few to 30 percent or more. It also causes a significant decrease in seed and commercial qualities, complicates cleaning and leads to significant losses during harvesting. In this regard, lodging resistance is under constant attention of breeders. Several methods are proposed for assessing plant resistance to this unfavorable factor.

Наиболее распространенным и наиболее часто используемым способом является глазомерная оценка устойчивости растений к полеганию при их выращивании в поле (Практикум по селекции и семеноводству полевых культур. Под ред. Ю.Б.Коновалова. М.: Агропромиздат, 1987. - с.65). Недостатками этого способа являются субъективность оценки и непостоянство проявления этого фактора при выращивании растений в естественных условиях. В связи с этим предложено несколько способов оценки по косвенным показателям.The most common and most commonly used method is the eye assessment of plant resistance to lodging when grown in the field (Workshop on selection and seed production of field crops. Edited by Yu. B. Konovalov. M .: Agropromizdat, 1987. - p.65). The disadvantages of this method are the subjectivity of the assessment and the inconsistency of the manifestation of this factor when growing plants in vivo. In this regard, several methods of estimation by indirect indicators are proposed.

Так как устойчивость к полеганию в значительной мере зависит от прочности стебля на излом, то сконструированы специальные приборы, учитывающие этот показатель, который используют в дальнейшем для оценки и отборов наиболее ценных форм (Практикум по селекции и семеноводству полевых культур. Под ред. Ю.Б.Коновалова. М.: Агропромиздат, 1987. - с.73). Это требует дополнительных затрат и организации специального производства таких приборов. Для избежания этого используют другие косвенные признаки, в частности толщину стебля и анатомические признаки: количество проводящих пучков и их диаметр, степень развития механической ткани, скорость и степень склерификации клеточных стенок (Тетерятченко Г.К. Анатомический метод оценки исходного материала мягкой озимой пшеницы на продуктивность, морозостойкость и устойчивость к полеганию // - Научно-технический бюллетень ВНИИ растениеводства - 1984 - Вып.146 - С.28-32), диаметр проводящих пучков склеренхимы и паренхимы междоузлий, соотношение их большого и меньшего диаметров (а.с. 1759335), характеризующие прочность стебля. Недостатком анатомических методов является необходимость проведения большого количества срезов предварительно фиксированного для этих целей материала, что требует подготовки и использования довольно большого количества квалифицированного персонала, а также необходимость приобретения и использования при анализе оборудования и реактивов (микроскоп, окулярмикрометр, фиксирующие и красящие растворы и другого оборудования).Since resistance to lodging largely depends on the strength of the stalk for breaking, special devices have been designed that take this indicator into account, which is then used to evaluate and select the most valuable forms (Workshop on selection and seed production of field crops. Edited by Yu.B. Konovalova, Moscow: Agropromizdat, 1987 .-- p.73). This requires additional costs and the organization of special production of such devices. To avoid this, other indirect features are used, in particular, the stem thickness and anatomical features: the number of conducting bundles and their diameter, the degree of development of mechanical tissue, the rate and degree of sclerification of the cell walls (Teteryatchenko G.K. Anatomical method for evaluating the source material of soft winter wheat for productivity , frost resistance and resistance to lodging // - Scientific and technical bulletin of the All-Russian Research Institute of Plant Industry - 1984 - Issue 146 - P.28-32), the diameter of the conductive bundles of sclerenchyma and parenchyma of internodes, the ratio x larger and smaller diameters (AS 1,759,335) characterizing stalk strength. The disadvantage of anatomical methods is the need to conduct a large number of sections of material previously fixed for these purposes, which requires the preparation and use of a fairly large number of qualified personnel, as well as the need to purchase and use equipment and reagents for analysis (microscope, ocular micrometer, fixing and coloring solutions and other equipment )

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ оценки устойчивости к полеганию по коэффициенту устойчивости (Кобылянский В.Д. Рожь. Генетические основы селекции - М.: Колос - 1982 - с.91. Прототип.) Он предусматривает учет высоты растения, массы зерна с колоса, сопротивления второго снизу междоузлия стебля к излому и вычисление по специальной формуле коэффициента устойчивости. Недостаток этого способа в том, что он имеет ограничения (масса зерна с колоса должна превышать 1 г), необходимость учета большего количества признаков, в том числе и требующих специального прибора для определения сопротивления стебля излому.Closest to the proposed method is a method for assessing resistance to lodging by the coefficient of stability (Kobylyansky VD Rye. Genetic basis of selection - M .: Kolos - 1982 - p. 91. Prototype.) It provides for taking into account the height of the plant, the mass of grain from the ear , the resistance of the second from the bottom of the internode of the stem to kink and the calculation of the stability coefficient by a special formula. The disadvantage of this method is that it has limitations (the weight of the grain from the ear should exceed 1 g), the need to take into account more signs, including those requiring a special device to determine the resistance to breaking of the stem.

Целью предлагаемого способа является упрощение процесса и сокращение затрат при оценке устойчивости растений к полеганию, а также использование полученных результатов для отбора не только устойчивых, но и высокопродуктивных форм.The aim of the proposed method is to simplify the process and reduce costs in assessing the resistance of plants to lodging, as well as using the results to select not only stable, but also highly productive forms.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве критерия для оценки используется простой и поэтому общедоступный и интегральный показатель развития механических и проводящих тканей растения, от степени развития которых зависит не только прочность стебля, но и важнейшего элемента продуктивности растения - продуктивности колоса.This goal is achieved by the fact that a simple and therefore generally accessible and integral indicator of the development of mechanical and conductive plant tissues is used as a criterion for the assessment, the degree of development of which depends not only on the strength of the stem, but also on the most important element of plant productivity - spike productivity.

Для осуществления способа проводят следующие операции.To implement the method carry out the following operations.

1. Выращивают растения в поле.1. Grow plants in the field.

2. Убирают созревшие растения целиком вручную.2. Remove the ripened plants entirely by hand.

3. Проводят морфологический анализ убранных растений.3. Conduct a morphological analysis of harvested plants.

4. По полученным результатам косвенно определяют степень развития механических и проводящих тканей, от которой зависит устойчивость к полеганию и продуктивность растения.4. According to the results obtained, indirectly determine the degree of development of mechanical and conductive tissues, which determines the resistance to lodging and plant productivity.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.The proposed method is as follows.

Оцениваемые образцы растений высевают в поле и выращивают там до полного созревания. После созревания растения убирают целиком вручную. Проводят измерение любого из междоузлий одного и того же яруса стебля у всех изучаемых образцов, отрезают его и взвешивают, определяют массу одинаковых по длине отрезков, например 1 см. По этому показателю сравнивают изучаемые образцы между собой. При селекции на лучшую устойчивость к полеганию и продуктивность для дальнейшей работы отбирают образцы с большими значениями массы отрезка.Estimated plant samples are sown in the field and grown there until fully ripe. After ripening, the plants are harvested entirely by hand. Measure any of the internodes of the same stem layer in all the studied samples, cut it off and weigh it, determine the mass of segments of the same length, for example 1 cm. According to this indicator, the studied samples are compared with each other. When selecting for the best resistance to lodging and productivity for further work, samples are taken with large values of the mass of the segment.

Пример. Взяты сорта, различающиеся по устойчивости к полеганию: МУП, Воронежская СХИ, Харьковская 55, Саратовская 5 и Таловская 12 (табл.1).Example. Varieties that differ in resistance to lodging were taken: CBM, Voronezh Agricultural Institute, Kharkov 55, Saratov 5 and Talov 12 (Table 1).

Таблица 1Table 1 Характеристика сортов озимой ржи, различающихся по устойчивости к полеганиюCharacteristics of varieties of winter rye, differing in resistance to lodging СортGrade Устойчивость к полеганию, баллResistance to lodging, score Длина 2-го снизу междоузлия, смThe length of the 2nd internode from the bottom, cm Масса, гMass g Урожайность, т/гаProductivity, t / ha междоузлияinternode 1 см1 cm зерна с колосаgrain from an ear 1000 зерен1000 grains МУПMUP 2,742.74 13,813.8 2,1252,125 0,1540.154 0,920.92 24,624.6 3,153.15 Воронежская СХИVoronezh Agricultural Institute 3,323.32 13,313.3 2,2212,221 0,1670.167 1,151.15 24,324.3 3,783.78 Харьковская 55Kharkov 55 3,823.82 12,212,2 2,0502,050 0,1680.168 1,361.36 30,130.1 4,374.37 Саратовская 5Saratov 5 4,484.48 10,810.8 1,9661,966 0,1820.182 1,421.42 32,632.6 4,854.85 Таловская 12Talovskaya 12 4,514,51 9,99.9 1,7621,762 0,1780.178 1,341.34 27,827.8 4,294.29

Анализируя полученные результаты, отбираем сорта, у которых масса 1 см междоузлия наибольшая. К ним относятся Саратовская 5 и Таловская 12. Они отличаются наилучшей устойчивостью к полеганию и высокой продуктивностью колоса, преимущественно за счет более крупного зерна.Analyzing the results, we select varieties in which the mass of 1 cm internode is greatest. These include Saratovskaya 5 and Talovskaya 12. They are distinguished by the best resistance to lodging and high spike productivity, mainly due to larger grain.

Анализ предлагаемого способа и известного (прототипа) позволил выявить ряд существенных признаков, характеризующих новизну предлагаемого способа (см. табл.2).Analysis of the proposed method and the known (prototype) allowed us to identify a number of essential features characterizing the novelty of the proposed method (see table 2).

Таблица 2table 2 Пооперационное сравнение предлагаемого решения с прототипомOperational comparison of the proposed solution with the prototype № п/пNo. p / p ОперацииOperations ПрототипPrototype Предлагаемый способThe proposed method 1one Выращивание растений в естественных условияхGrowing plants in vivo ++ ++ 22 Уборка созревших растенийHarvesting ripened plants ++ ++ 33 Измерение высоты растенияPlant height measurement ++ -- 4four Измерение длины междоузлияInternode length measurement -- ++ 55 Определение сопротивления междоузлия излому на специальном прибореDetermination of the internode fracture resistance on a special device ++ -- 66 Определение массы междоузлияDetermination of internode mass -- ++ 77 Определение массы зерна с колосаDetermining the mass of grain from an ear ++ -- 88 Определение коэффициента устойчивостиDetermination of the stability coefficient ++ -- 99 Определение массы отрезка стебляDetermining the mass of a segment of stem -- ++

Предлагаемый способ в сравнении с известными аналогами обладает рядом важных преимуществ.The proposed method in comparison with known analogues has several important advantages.

1. Значительно упрощается анализ: учитывается всего лишь два признака - длина междоузлия и его масса. Это сокращает затраты сил и времени.1. The analysis is greatly simplified: only two signs are taken into account - the length of the internode and its mass. This reduces time and effort.

2. Учитываются особо ценные для селекции признаки: длина междоузлия и его масса. Длина междоузлия функционально связана с высотой растения, от которой в большой степени зависит устойчивость растения к полеганию, и поэтому селекция на устойчивость к полеганию в абсолютном большинстве случаев сводится к уменьшению высоты. Масса междоузлия косвенно характеризует степень развития механической и проводящей тканей, от степени развития которых также зависит устойчивость растения к полеганию.2. Considered are especially valuable for selection traits: the length of the internode and its mass. The length of the internodes is functionally related to the height of the plant, on which the plant's resistance to lodging depends to a large extent, and therefore, the selection for lodging resistance in the vast majority of cases reduces to a decrease in height. The mass of the internodes indirectly characterizes the degree of development of the mechanical and conductive tissues, the resistance of the plant to lodging also depends on the degree of development of these tissues.

3. Анализ устойчивости можно проводить в любое удобное для селекционера время.3. Stability analysis can be carried out at any time convenient for the breeder.

4. Значительно удешевляется анализ, так как отпадает необходимость приобретения специальных приборов, оборудования и реактивов.4. The analysis is significantly cheaper, since there is no need to purchase special devices, equipment and reagents.

5. Выделенный по получаемому показателю материал ценный не только по устойчивости к полеганию, но и по продуктивности, в частности по продуктивности колоса: коэффициент корреляции между массой отрезка и массой зерна с колоса равен 0,899±0,253 (t_факт. при Р₀₅=3,560 против t_табл.=3,182). Прототип позволяет выделить только устойчивый к полеганию материал. Из формулы определения коэффициента устойчивости к полеганию, приведенной в прототипе: У=(ПЗ/В)×10, где У - показатель устойчивости; П - прочность второго снизу междоузлия на излом; В - высота растений; 3 - масса зерна с колоса; 10 - масштабный множитель, следует, что пользование этим способом не исключает выделение образцов с высокой устойчивостью к полеганию, но малопродуктивных и наоборот - высокопродуктивных, но неустойчивых к полеганию.5. The material selected according to the obtained indicator is valuable not only in terms of resistance to lodging, but also in productivity, in particular in spike productivity: the correlation coefficient between the mass of the segment and the mass of grain from the spike is 0.899 ± 0.253 (t _fact. At P ₀₅ = 3.560 against t _tab. = 3.182). The prototype allows you to select only resistant to lodging material. From the formula for determining the coefficient of resistance to lodging given in the prototype: Y = (PZ / V) × 10, where Y is a measure of stability; P - the strength of the second from the bottom of the interstitial fracture; In - height of plants; 3 - mass of grain from an ear; 10 - a large-scale factor, it follows that the use of this method does not exclude the selection of samples with high resistance to lodging, but unproductive and vice versa - highly productive, but unstable to lodging.

6. Отличается высокой надежностью: коэффициент корреляции между массой отрезка и устойчивостью растений к полеганию равен 0,968±0,145 (t_факт. при Р₀₅=5,678 против t_табл.=3,182).6. It is distinguished by high reliability: the correlation coefficient between the mass of the segment and the plant resistance to lodging is 0.968 ± 0.145 (t _fact. At P ₀₅ = 5.678 against t _tab. = 3.182).

Claims

A method of selecting resistant to lodging forms of cereal cereal crops, including growing the evaluated plants in natural conditions, manual harvesting of ripened plants and determining the characteristics of the stem, characterized in that at the end of harvesting from the internodes of the same stem level of the studied samples, their parts are cut off and the mass is determined identical lengths of the segments, and plants with the maximum mass of the segment are selected as stable and highly productive.