RU2829355C2 - Способ ранней диагностики устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к совместному действию возбудителя корневой гнили злаков Bipolaris sorokiniana Shoem. и хлоридного засоления - Google Patents
Способ ранней диагностики устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к совместному действию возбудителя корневой гнили злаков Bipolaris sorokiniana Shoem. и хлоридного засоления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2829355C2 RU2829355C2 RU2023104759A RU2023104759A RU2829355C2 RU 2829355 C2 RU2829355 C2 RU 2829355C2 RU 2023104759 A RU2023104759 A RU 2023104759A RU 2023104759 A RU2023104759 A RU 2023104759A RU 2829355 C2 RU2829355 C2 RU 2829355C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cereals
- root rot
- resistance
- varieties
- soft spring
- Prior art date
Links
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 23
- 230000009471 action Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 241000209140 Triticum Species 0.000 title claims description 43
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 title claims description 43
- 241000190150 Bipolaris sorokiniana Species 0.000 title claims description 28
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 title abstract description 9
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 18
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 claims description 32
- 244000052769 pathogen Species 0.000 claims description 27
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 13
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 13
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 claims description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 11
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 24
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 10
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 5
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012677 causal agent Substances 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 4
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 3
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 230000015784 hyperosmotic salinity response Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 3
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 3
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 2
- 238000005460 biophysical method Methods 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000219194 Arabidopsis Species 0.000 description 1
- 208000035240 Disease Resistance Diseases 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 238000003646 Spearman's rank correlation coefficient Methods 0.000 description 1
- 230000036579 abiotic stress Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000004790 biotic stress Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229930002868 chlorophyll a Natural products 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 244000038559 crop plants Species 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000004362 fungal culture Methods 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области биотехнологии. Заявляемый способ заключается в том, что, используя в качестве растительного объекта листья 10-суточных проростков, выращенных из искусственно инфицированных семян возбудителем обыкновенной корневой гнили злаков на растворе хлорида натрия и проростков, не подвергнутых действию стрессоров, готовят водные вытяжки высечек листьев и по изменению показателя удельной электропроводности дифференцируют сорта по устойчивости к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков и хлоридного засоления. Способ позволяет проводить раннюю инструментальную с высокой дифференцирующей способностью диагностику стрессоустойчивости сортов, принадлежащих к близкородственным группам на стадии проростков, что значительно ускорит отбор перспективных форм в селекционном процессе и выбор сортов в агротехнологиях. 5 табл.
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к биофизическим способам диагностики стрессоустойчивости растений в селекции и биотехнологии, и может быть применено для оценки новых генотипов мягкой яровой пшеницы на стадии проростков в лабораторных условиях на устойчивость к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков Bipolaris sorokiniana Shoem. (далее - В. sorokiniana) и хлоридного засоления для последующего использования в качестве исходного селекционного материала при создании новых устойчивых сортов и применения их в агротехнологиях.
В природных условиях растительные организмы, в том числе мягкая яровая пшеница, подвержены, как правило, влиянию совместного действия стрессовых факторов среды: биотического, в частности, возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana, и абиотического - хлоридного засоления, в различных сочетаниях и дозах с последовательным или одновременным их проявлением. Комплексное воздействие повреждающих факторов, таких как обыкновенная корневая гниль злаков В. Sorokiniana - одного из самых распространенных и вредоносных заболеваний мягкой яровой пшеницы, засоление почв, в том числе хлоридное, снижают продуктивность и ухудшают качество зерна пшеницы, что ограничивает сельскохозяйственное производство культуры во всем мире [1, 2]. Стрессовые взаимодействия между абиотическими и биотическими факторами, станут более распространенными в связи с наблюдаемыми и прогнозируемыми изменениями климата [3, 4].
Наиболее практичным и экономичным подходом для повышения урожайности мягкой яровой пшеницы является создание и возделывание сортов, устойчивых к совместному действию стрессоров, в том числе к возбудителю обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana и хлоридному засолению. Диагностика стрессоустойчивости сортов, особенно ранняя, - важное звено в отборе селекционного материала при создании новых сортов и применении их в агротехнологиях.
В полевых условиях диагностика стрессоустойчивости растений по депрессии урожая является довольно трудоемким и продолжительным по времени процессом в связи с невозможностью моделирования ежегодной одинаковой нагрузки стрессовых воздействий [5]. Поэтому часто диагностику стрессоустойчивости проводят в лабораторных условиях косвенными методами по изменению ряда физиологических, биохимических и биофизических параметров растений.
Известен ряд методов лабораторной диагностики устойчивости сортов пшеницы к возбудителю обыкновенной корневой гнили злаков и солеустойчивости растений зерновых культур: косвенные биофизические методы по оптическим и электрофизическим параметрам [6-10], а также прямые методы диагностики по морфофизиологическим и фитопатологическим показателям проростков [11-15].
Всеми перечисленными методами можно оценивать коллекционный и селекционный материал мягкой яровой пшеницы с целью выделения устойчивых сортов, линий и гибридов только к одному виду стрессора - либо к возбудителю обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana, либо к хлоридному засолению.
Известны способы оценки устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы по изменению электропроводности водных вытяжек листьев: патент РФ №2446671 Способ определения относительной устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к хлоридному засолению, 2012 [16] и патент РФ №2625027 Способ определения относительной устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к возбудителю обыкновенной корневой гнили злаков, 2017 [17]. Экспериментально нами была установлена невозможность применения данных способов для диагностики устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana и хлоридного засоления.
Наиболее близким способом по своей сущности к заявленному изобретению является способ определения относительной устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к возбудителю обыкновенной корневой гнили злаков (патент РФ №2625027, 2017) [17]. При реализации способа проростки выращивают в рулонной культуре на водопроводной воде в условиях постоянной освещенности до фазы 2-3 листьев, контрольные растения помещают в дистиллированную воду, опытные растения помещают в культуральный фильтрат возбудителя, содержащий его токсины, на 24 ч. Затем готовят нарезки из вторых листьев контрольных и опытных образцов растений, помещают нарезки в дистиллированную воду в соотношении 1:4 на 1,5 ч в условия освещения, фильтруют вытяжки, измеряют их электропроводность при частоте 1 КГц и дифференцируют сорта по устойчивости - чем меньше относительное изменение электропроводности, тем устойчивее сорт.
Недостатком указанного способа является то, что он не позволяет дифференцировать сорта мягкой яровой пшеницы по устойчивости к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana и хлоридного засоления.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа ранней диагностики устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana и хлоридного засоления.
Технический результат - высокая дифференцирующая способность способа, то есть повышение достоверности и объективности диагностики устойчивости к совместному действию стрессоров, а, следовательно, и ускорение отбора селекционного материала для создания новых устойчивых сортов и использования их в агротехнологиях за счет снижения временных и трудозатрат.
В основу предлагаемого способа положено экспериментально установленное и теоретически обоснованное явление увеличения проницаемости клеточных мембран растительных тканей при совместном действии возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana и хлоридного засоления, а также выявленные зависимости изменения проницаемости клеточных мембран проростков от устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы. В результате токсического действия метаболитов патогена и хлоридного засоления происходит увеличение выхода электролитов из растительных клеток и, соответственно, повышение электропроводности водных вытяжек тканей. Эти изменения электропроводности могут быть зарегистрированы измерительными приборами - кондуктометрами. Дополнительно были проведены исследования по разработке методических приемов, обеспечивающих максимальные межсортовые различия мягкой яровой пшеницы при совместном действии возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana и хлоридного засоления. В результате установлена патогенная структура возбудителя - конидиальная суспензия, способ и время ее действия, концентрация хлорида натрия, возраст проростков и методические приемы кондуктометрических измерений: размер нарезки, соотношение листовой ткани и воды и время экспозиции образцов.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известный способ оценки устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к возбудителю обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana вводят следующие операции: подготовка конидиальной суспензии возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana и раствора хлорида натрия; инфицирование конидиальной суспензией возбудителя проросших трехсуточных семян пшеницы с титром 5000 конидий на одну зерновку; выращивание в рулонной культуре опытных образцов проростков из искусственно инфицированных возбудителем семян в течение 1,0-1,5 суток на водопроводной воде до появления ростков длиной 15-20 мм, затем на 1,3%-ном растворе хлорида натрия до фазы первого листа в течение 10 суток; в аналогичных условиях на водопроводной воде выращивают контрольные образцы проростков без действия стрессоров до фазы первого листа в течение 10 суток; подготовка нарезок из средней части первых листьев проростков опытных и контрольных образцов, помещение их в дистиллированную воду в соотношении 1:40 не менее, чем на 1,5 часа, фильтрация вытяжек, определение их удельной электропроводности (УЭП) кондуктометром; диагностика стрессоустойчивости сортов по относительному изменению удельной электропроводности контрольных и опытных образцов проростков и дифференциация сортов по устойчивости -чем меньше относительное изменение удельной электропроводности, тем устойчивее сорт к совокупному воздействию стрессоров.
Способ ранней диагностики устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков Bipolaris sorokiniana Shoem. и хлоридного засоления реализуется следующим образом.
Для подготовки инфекционного материала изоляты возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana культивируют на твердой питательной среде Чапека в течение 14-15 суток. К этому времени на колониях гриба образуется наибольшее количество жизнеспособных конидий [18]. Затем в пробирку с культурой гриба наливают 0,1%-ный водный агар, встряхивают и готовят конидиальную суспензию для инфицирования семян пшеницы. Инфицирование семян конидиальной суспензией обеспечивает непосредственный контакт возбудителя с растением-хозяином, что приближает условия эксперимента к естественным и дает возможность возбудителю проявлять свои патогенные свойства, т.е. вызывать симптомы болезни.
Раствор хлорида натрия 1,3%-ной концентрации готовят на дистиллированной воде, используя химреактив NaCI (хлорид натрия) квалификации ЧДА.
Отбирают хорошо выполненные без видимых признаков поражения болезнями, вредителями и без механических повреждений семена мягкой яровой пшеницы. Для устранения поверхностной сапрофитной и патогенной микрофлоры семена стерилизуют этанолом в течение 1 минуты, после чего трижды ополаскивают стерильной дистиллированной водой. Подготовленные семена проращивают в термостате в чашках Петри на фильтровальной бумаге, смоченной водой. На третьи сутки культивирования, проросшие семена раскладывают на лентах фильтровальной бумаги и инфицируют конидиальной суспензией смеси среднепатогенных изолятов В. sorokiniana, приготовленной на 0,1%-ном водном агаре. Инфекционная нагрузка - титр конидий возбудителя в одной капле суспензии, составляет 5000 конидий на одну зерновку пшеницы, ее определяют в камере Тома-Горяева. Далее инфицированные растения выращивают в рулонной культуре сначала в течение 1,0-1,5 суток на водопроводной воде до появления ростков длиной 15-20 мм над поверхностью рулона, а затем на 1,3% - ном растворе хлорида натрия в условиях постоянной температуры t=22°С, освещенности Е=20000 лк и влажности 60%, до фазы 1-го листа в течение 10 суток. Контрольные растения выращивают в рулонной культуре в тех же условиях на водопроводной воде до фазы 1-го листа в течение 10 суток.
Затем из контрольных и опытных растений готовят образцы для измерений удельной электропроводности. Первые листья 10-суточных контрольных и опытных образцов проростков промывают водопроводной водой и обсушивают фильтровальной бумагой. В каждом варианте готовят средний образец. Для этого из средней части листьев лезвием нарезают растительный материал на кусочки длиной 1,5 мм. Такой способ подготовки образцов позволяет получить однородный экспериментальный материал и уменьшить вариацию измеряемых параметров (таблица 1). Нарезанный растительный материал помещают в капроновый мешочек и промывают под струей водопроводной воды, затем ополаскивают дистиллированной водой. Нарезанную ткань осторожно промокают фильтровальной бумагой и готовят навески по 200 мг, которые помещают в стеклянный стаканчик с 5 мл дистиллированной воды в условия освещения Е=20000 лк при t=22°С. Экспериментально установлено, что соотношение дистиллированной воды, которая добавляется для получения вытяжек, и массы листовой ткани должно составлять не менее 1:40 (таблица 2). При меньших соотношениях получаемые вытяжки представляют собой сильно разбавленные растворы электролитов, особенно в контрольных вариантах, вследствие чего значительно возрастает вариабельность показателей. Ввиду ограниченного количества экспериментального материала, особенно при испытании новых сортов или селекционных образцов более высокая массовая доля листовой ткани не всегда достижима. Указанное массовое соотношение, как было нами установлено, является вполне достаточным для выявления межсортовых различий по показателю удельной электропроводности. Время световой экспозиции, как установлено нами экспериментально, должно составлять не менее 1,5 часов (таблица 3). За это время происходит выход электролитов из свободного пространства и цитоплазмы клеток растительной ткани в дистиллированную воду. При меньшем периоде экспозиции происходит выход электролитов только из свободного пространства клетки апопласта.
Спустя не менее, чем 1,5 часа настой фильтруют через капроновую ткань, отфильтрованные вытяжки помещают в измерительную ячейку кондуктометра и измеряют удельную электропроводность контрольных и опытных вариантов на кондуктометре лабораторном.
Об устойчивости сорта судят по относительному изменению удельной электропроводности (К) водных вытяжек листовой ткани проростков после действия стрессоров:
где Gк - удельная электропроводность водных вытяжек листьев контрольных образцов;
Gо - удельная электропроводность водных вытяжек листьев опытных образцов.
Полученные результаты обрабатывают статистически с использованием стандартных статистических программ.
Пример реализации способа
Способ диагностики устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana и хлоридного засоления по удельной электропроводности водных вытяжек из листовой ткани проростков продемонстрируем на примере сортов мягкой яровой пшеницы сибирской селекции: Новосибирская 44, Новосибирская 18, Сибирская 21, Омская 18.
Для получения конидиальной суспензии изоляты возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana выращивают на твердой питательной среде Чапека в чашках Петри в термостате при температуре t=22°С в течение 14 суток. Затем в стерильных условиях готовят разведение конидий на 0,1%-ном водном агаре с титром 5000 конидий в 1 капле для инфицирования семян мягкой яровой пшеницы. Титр конидий определяют с помощью камеры Тома-Горяева.
Предварительно отобранные хорошо выполненные без видимых признаков поражения болезнями, вредителями и без механических повреждений семена мягкой яровой пшеницы для устранения поверхностной сапрофитной и патогенной микрофлоры стерилизуют этанолом в течение 1 минуты, после чего трижды ополаскивают стерильной дистиллированной водой. Подготовленные семена раскладывают в чашки Петри на фильтровальную бумагу, смоченную водой, и помещают в термостат для проращивания при температуре t=23°С в течение 3 суток.
Часть проросших семян раскладывают на лентах фильтровальной бумаги и инфицируют конидиальной суспензией смеси среднепатогенных изолятов В. sorokiniana, титр конидий возбудителя в одной капле суспензии составляет 5000 конидий на одну зерновку пшеницы, ленты с разложенными семенами скручивают в рулоны. Рулоны опытного варианта с инфицированными семенами помещают в отдельные кюветы с водопроводной водой на 1,0-1,5 суток до появления ростков длиной 15-20 мм над поверхностью рулона, а затем переносят в кюветы с 1,3%-ным раствором хлорида натрия. Рулоны с другой частью пророщенных семян для контрольного варианта с неинфицированными семенами помещают в кюветы с водопроводной водой. Развитие растений происходит в шкафу с регулируемым климатом «БИОТРОН-7» [19] в условиях постоянной температуры t=22°С, освещенности Е=20000 лк и влажности 60%. до фазы первого листа в течение 10 суток.
Затем из контрольных и опытных растений готовят образцы для измерений удельной электропроводности. Первые листья 10-суточных контрольных и опытных образцов проростков промывают водопроводной водой и обсушивают фильтровальной бумагой. В каждом варианте готовят средний образец. Для этого из средней части листьев лезвием нарезают растительный материал на кусочки длиной 1,5 мм. Нарезанный растительный материал помещают в капроновый мешочек и промывают под струей водопроводной воды, затем ополаскивают дистиллированной водой. Нарезанную ткань осторожно промокают фильтровальной бумагой и готовят навески по 200 мг, которые помещают в стеклянный стаканчик с 5 мл дистиллированной воды в условия освещения Е=20000 лк и t=22°С не менее чем на 1,5 часа. После фильтрования водные вытяжки помещают в измерительную ячейку и измеряют удельную электропроводность на кондуктометре лабораторном edge ЕС, HANNA Instruments, Германия. Диагностику устойчивости сортов к совместному действию В. sorokiniana и хлоридного засолению проводят по формуле (1). Чем меньше вычисленное отношение, тем устойчивее сорт среди группы оцениваемых сортов мягкой яровой пшеницы.
Результаты диагностики устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana и хлоридного засоления предлагаемым способом и по ростовым параметрам и биомассе представлены в таблице 4. Как следует из приведенных данных, у сорта пшеницы Новосибирская 18 подавление ростовых процессов и снижение накопления биомассы выражено значительнее, чем у сортов Омская 18, Сибирская 21 и Новосибирская 44. Это означает, что сорт Новосибирская 18 является менее устойчивым к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков и хлоридного засоления, чем сорта Омская 18, Сибирская 21 и Новосибирская 44. При этом выборочные средние относительных изменений показателей длины и биомассы ростков и корней у данных сортов различаются в 1,2…2,3 раза, тогда как выборочные средние для относительных изменений показателя удельной электропроводности водных вытяжек листовой ткани различаются в 2,6…7,3 раза. Таким образом, предлагаемый способ обладает большей дифференцирующей способностью и устанавливает наибольшие межсортовые различия при ранней диагностике устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков В. sorokiniana и хлоридного засоления. Представленные данные убедительно показывают, что результаты диагностики устойчивости к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков и хлоридного засоления исследованных сортов пшеницы по ростовым процессам и по удельной электропроводности водных вытяжек листовой ткани совпали. Коэффициент корреляции рангов Спирмена между показателями устойчивости по ростовым процессам и по удельной электропроводности водных вытяжек листовой ткани проростков составляет rs=0,88 на уровне значимости по критерию Стьюдента р≤0,01.
Использованные источники информации
1. Гольтяпин В.Я., Мишуров Н.П., Федоренко В.Ф., Голубев И.Г., Балабанов В.И., Петухов Д.А. Цифровые технологии для обследования состояния земель сельскохозяйственного назначения беспилотными летательными аппаратами: аналитический обзор. М.: ФГБУ «Росинформагротех», 2020. 88 с.
2. Rios J.A., Aucique-Pérez С.Е., Debona D., Cruz Neto L.B.M., Rios V.S., Rodrigues F.A. Changes in leaf gas exchange, chlorophyll a fluorescence and antioxidant metabolism within wheat leaves infected by Bipolaris sorokiniana. // Annals of Applied Biology. 2017. Vol.170, Iss. 2. P. 189-203. DOI: 10.1111 /aab.1232816.
3. Atkinson N.J, Lilley C.J, Urwin P.E. Identification of genes involved in the response of Arabidopsis to simultaneous biotic and abiotic stresses // Plant Physiology. 2013. Vol. 162. P. 2028-2041. DOI: https://doi.org/10.1104/pp.113.222372
4. Kissoudis C., Chowdhury R., Van Heusden S., Van de Wiel C., Finkers R., Visser R.G., Bai Y., Van der Linden G. Combined biotic and abiotic stress resistance in tomato // Euphytica. 2015. Vol.202. N2. P. 317-332. DOI: 10.1007/s10681-015-1363-x.
5. Гончарова Э.А., Еремин Г.В., Гасанова T.A. Экспресс-методы оценки стрессоустойчивости сельскохозяйственных культур и стратегия их диагностики для селекции // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2015. №5. С. 21-24.
6. А.с. СССР №1488976. Способ определения относительной устойчивости зерновых культур к токсинам Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker. / Березина В.Ю., Гурова Т.А., Павлов Е.И., Рябцев А.Ф., Бухтияров И.Д. - Заявл. 22.06.85, зарег. 22.02.89.
7. Патент РФ №216624. Способ определения относительной устойчивости сортов ячменя и пшеницы к обыкновенной корневой гнили злаков. / Гурова Т.А., Березина В.Ю. - Заявл. 20.07.1999, опубл. 10.05.2001. Бюл. №13.
8. Патент РФ №2188538. Способ определения относительной устойчивости сортов пшеницы к обыкновенной корневой гнили злаков. / Гурова Т.А., Березина В.Ю. - Заявл. 27.05.1999, опубл. 10.09.2002.Бюл. №25.
9. А.с.599766 СССР. Способ определения солеустойчивости растений. / Алешин Е.П., Третьяков Г.И., Федулов Ю.П., Зима П.И., Кошелев В.И. - Заявл. 06.10.75. Опубл. 30.03.78. Бюл. №12.
10. Патент РФ №2017408. Способ оценки солеустойчивости растений - Заявл. 26.06.91. Опубл. 15.08.94.
11. Гешеле Э.Э. Методическое руководство по фитопатологической оценке зерновых культур. Одесса, 1971. 180 с.
12. Бенкен А.А., Хрустовская В.Н. Лабораторная оценка болезнеустойчивости растений и паразитических свойств возбудителей обыкновенной корневой гнили злаков / Труды ВНИИЗР. Л., 1977. Вып. 56. С. 9-13.
13. Рогинская В.А. Влияние условий культивирования на токсинообразование у возбудителя корневой гнили пшеницы гриба Helmintosporium sativum Pam, King et Bakke // Микробные ассоциации и их функционирование в почвах Западной Сибири. Новосибирск, изд-во «Наука», 1979. С. 243-250.
14. Удовенко Г.В., Гончарова Э.А. Эффективные экспресс-методы оценки сортовой и индивидуальной устойчивости растений к экстремальным условиям // Докл. ВАСХНИЛ. 1982, №7. С. 13-19.
15. Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям: Методическое руководство / Под ред. Г.В. Удовенко. Ленинград, 1988. С. 85-97.
16. Патент РФ №2446671. Способ определения относительной устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к хлоридному засолению / Гурова Т.А., Березина В.Ю., Куцерубова Н.С. Опубл. 10.04.2012.
17. Патент РФ №2625027. Способ определения относительной устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к возбудителю обыкновенной корневой гнили злаков / Гурова Т.А., Альт В.В., Луговская О.С. Опубл. 11.07.2017.
18. Березина В.Ю., Гурова Т.А., Беребердин Н.А., Лангольф Э.И. Оценка биологической активности возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков: методические рекомендации. СО РАСХН. Новосибирск, 1994. 24 с.
19. Патент РФ №2603910. Шкаф с регулируемым климатом / Минеев В.В., Золотарев В.А., Альт В.В., Фурзиков В.М., Рожанская С.В. - Заявл. 19.06.2015. Опубл. 09.11.2016.
Claims (1)
- Способ ранней диагностики устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков Bipolaris sorokiniana Shoem. и хлоридного засоления, предусматривающий инфицирование опытных проросших трехсуточных семян мягкой яровой пшеницы конидиальной суспензией возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков Bipolaris sorokiniana Shoem. с титром 5000 конидий на одну зерновку, выращивание проростков в рулонной культуре из инфицированных семян на водопроводной воде до момента появления ростков над поверхностью рулона на 15-20 мм в течение 1,0-1,5 суток, с последующим выращиванием на 1,3%-ном растворе хлорида натрия до фазы первого листа в течение 10 суток при температуре t=22°С, освещенности Е=20000 лк и влажности 60%, одновременно в аналогичных условиях на водопроводной воде выращивают контрольные образцы проростков без действия стрессоров до фазы первого листа в течение 10 суток, готовят нарезки из средней части первых листьев проростков опытных и контрольных образцов, помещают их в дистиллированную воду в соотношении 1:40 не менее чем на 1,5 часа, в условия, аналогичные выращиванию проростков, фильтруют вытяжки, измеряют кондуктометром удельную электропроводность водных вытяжек листьев проростков пшеницы и вычисляют отношения по формуле где Gk - электропроводность водных вытяжек листьев контрольных образцов; G0 - электропроводность водных вытяжек листьев опытных образцов, диагностируют устойчивость сорта по отношению, вычисленному по формуле (1), при этом, чем меньше вычисленное отношение, тем устойчивее сорт среди группы оцениваемых сортов мягкой яровой пшеницы к совместному действию возбудителя обыкновенной корневой гнили злаков Bipolaris sorokiniana Shoem. и хлоридного засоления.
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023104759A RU2023104759A (ru) | 2024-08-27 |
| RU2023104759A3 RU2023104759A3 (ru) | 2024-08-27 |
| RU2829355C2 true RU2829355C2 (ru) | 2024-10-30 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446671C2 (ru) * | 2010-06-21 | 2012-04-10 | ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ АГРАРНЫХ ПРОБЛЕМ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии) | Способ определения относительной устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к хлоридному засолению |
| RU2625027C2 (ru) * | 2015-08-20 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Способ определения относительной устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к возбудителю обыкновенной корневой гнили злаков |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446671C2 (ru) * | 2010-06-21 | 2012-04-10 | ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ АГРАРНЫХ ПРОБЛЕМ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии) | Способ определения относительной устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к хлоридному засолению |
| RU2625027C2 (ru) * | 2015-08-20 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Способ определения относительной устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к возбудителю обыкновенной корневой гнили злаков |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RIOS J.A, Changes in leaf gas exchange, chlorophyll a fluorescence and antioxidant metabolism within wheat leaves infected by Bipolaris sorokiniana, Annals of Applied Biology, 2017, Vol.170, Iss. 2., p. 189-203. DOI: 10.1111 /aab.1232816. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11970728B2 (en) | Method for indoors and rapidly identifying the resistance of wheat to black point disease caused by Bipolaris sorokiniana | |
| Elias | Seed quality testing | |
| Zhang et al. | Genetic diversity and phenotypic variation for drought resistance in alfalfa (Medicago sativa L.) germplasm collected for drought tolerance | |
| Ten Have et al. | Partial stem and leaf resistance against the fungal pathogen Botrytis cinerea in wild relatives of tomato | |
| CN112195217A (zh) | 一种杂草稻病原菌致病性测定方法及鉴定装置 | |
| Meldrum et al. | Pathotypes of Cochliobolus sativus on barley in Australia | |
| Zamani-Noor et al. | Inoculum and inoculation techniques: key steps in studying pathogenicity and resistance to Sclerotinia stem rot in oilseed rape | |
| Tan et al. | Methods for seedling identification of cucumber resistance to powdery mildew and its effect on the growth of cucumber seedlings | |
| RU2625027C2 (ru) | Способ определения относительной устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к возбудителю обыкновенной корневой гнили злаков | |
| CN101320029B (zh) | 豇豆基因型耐盐能力的技术鉴定方法 | |
| Ferreira et al. | Comparison of inoculation methods for selecting common bean genotypes with physiological resistance to white mold | |
| Mohanraj et al. | Screening for red rot resistance in sugarcane | |
| RU2446671C2 (ru) | Способ определения относительной устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к хлоридному засолению | |
| RU2181240C1 (ru) | Способ оценки солеустойчивости растений | |
| CN103399143B (zh) | 快速鉴定烟草炭疽病抗性的方法 | |
| RU2726066C1 (ru) | Способ оценки селекционных образцов озимой пшеницы на устойчивость к фузариозной корневой гнили | |
| CN112293182A (zh) | 一种水稻新品种抗病性鉴定方法及系统 | |
| RU2856927C1 (ru) | Способ оценки селекционного материала подсолнечника по степени устойчивости к распространённым биотипам возбудителя ржавчины подсолнечника | |
| Oliveira et al. | Selection of teak clones resistant to the fungus Ceratocystis fimbriata. | |
| Moore et al. | Segregating endophyte infected seed from uninfected seed in annual ryegrass (Lolium rigidum) infected with Epichloë occultans | |
| Creatura et al. | Effects of Cephalosporium gramineum and a toxic metabolite on stomatal conductance of wheat | |
| Koch | Aspects of quantitative resistance to Xanthomonas campestris pv. oryzae in rice | |
| Nuessly et al. | Susceptibility of stage IV Canal Point (CP) sugarcane clones to yellow sugarcane aphid (Sipha flava (Forbes)) feeding damage | |
| Becker | Overwintering of the anamorph of Venturia inaequalis (Spilocaea pomi) in apple buds and the viability of conidia as affected by discontinuous wetting | |
| Sadate et al. | Prospecting and identification of fungi associated with the rice leaf scald disease in Togo |