SU1673000A1 - Method for production of source material for selection of wheat and barley - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области селекции растений, а именно к способам создани  исходного материала дл  селекции зерновых культур. Целью изобретени   вл етс  повышение частоты возникновени  мутантных форм растений с хоз йственно-ценными признаками и сокращение сроков создани  новых сортов. Способ заключаетс  в том, что семена пшеницы или  чмен  замачивают в растворе никотинамиддиниклеотида (0,5 - 5 мг/мл) и последовательно облучают лазерным светом в синей (λ = 441 нм), красной (λ = 633 нм) и инфракрасной (λ = 1153 нм) област х спектра.The invention relates to the field of plant breeding, in particular, to methods for creating starting material for the selection of grain crops. The aim of the invention is to increase the frequency of occurrence of mutant forms of plants with self-valuable traits and reduce the time to create new varieties. The method consists in that wheat or barley seeds are soaked in a solution of nicotinamide dynycleotide (0.5-5 mg / ml) and subsequently irradiated with laser light in blue (λ = 441 nm), red (λ = 633 nm) and infrared (λ = 1153 nm) spectral regions.

Description

Изобретение относитс  к селекции растений , а именно к способам создани  исходного мат-зриала дл  селекции зерновых культур.The invention relates to the selection of plants, and specifically to methods for creating the initial material for the selection of grain crops.

Цель изобретени  - повышение частоты индукции мутантных форм с хоз йственно- ценными признаками и сокращение сроков создани  новых сортов.The purpose of the invention is to increase the frequency of induction of mutant forms with valuable traits and reduce the time to create new varieties.

Способ заключаетс  в предварительном замачивании сем н в растворе НАД (ни- котинамидадениндинуклеотида) концентрации 0,5-5,0 мг/мл, последовательном облучении лазерным светом с длиной волны 441, 633 и 1153 нм при плотности мощности 10-50 мВт/см и экспозиции Зл хЮ -3-10 с дл  каждой длины волны.The method consists in pre-soaking the seeds in a solution of NAD (nicotinamide adenine dinucleotide) concentration of 0.5-5.0 mg / ml, sequential irradiation with laser light with a wavelength of 441,633 and 1153 nm at a power density of 10-50 mW / cm and exposure Zl xy -3-10 s for each wavelength.

Способ иллюстрируетс  следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.

П р и м е р 1. Семена пшеницы Белорусска  80 замачивают в растворе НАД с концентрацией 0,5 мг/мл в течение суток, после чего их подвергают облучению непрерывным светом промышленного гелий-кадмиевого лазера ЛГ-70 с длиной волны 441,6 нм.PRI me R 1. Wheat seeds of Belarus 80 are soaked in a solution of NAD with a concentration of 0.5 mg / ml for 24 hours, after which they are subjected to irradiation with a continuous light of an LG-70 industrial helium-cadmium laser with a wavelength of 441.6 nm .

Затем провод т последовательное облучение тех же сем н светом гелий-неонового лазера ЛГ-126 с длиной волны 632,8 нм и светом этого же лазера с длиной волны 1153 нм.Then, the same seeds are sequentially irradiated with a LG-126 helium-neon laser with a wavelength of 632.8 nm and the same laser with a wavelength of 1153 nm.

Экспозици  облучени  дл  каждой длины волны 10 с, плотность мощности излучени  20 мВт/см2.The irradiation exposure for each wavelength is 10 s, the radiation power density is 20 mW / cm2.

После обработки набухшие семена высевают в поле в нескольких повторност х дл  получени  растений первого поколени  (Mi).After treatment, the swollen seeds are sown in the field in several replications to obtain first generation plants (Mi).

О vj 00 О О ОAbout vj 00 About About About

Главные колось  каждого растени  подвергают принудительной изол ции дл  предотвращени  перекрестного опылени . Семена с главных колосьев Mi пересевают на следующий год по семь м (семена каж- дого колоса в отдельный р док) дл  анализа второго поколени  (Ма) с целью отбора наследственно измененных форм растений. На следующий год (Мз) изучают характер наследовани  измененных признаков, по которым были отобраны растени  в предыдущем году. Наиболее перспективные линии включают в дальнейший селекционный процесс.The main ears of each plant are subjected to forced isolation to prevent cross-pollination. Seeds from the main ears of Mi are transferred to the next year seven meters each (seeds of each ear in a separate row) for the analysis of the second generation (Ma) in order to select hereditarily modified plant forms. The following year (Mo), the nature of the inheritance of the altered traits from which the plants were selected in the previous year are studied. The most promising lines include the further selection process.

В этом случае в М2 выдел ют 58 семей, измененных по хоз йственно ценным признакам и свойствам. После проверки их наследовани  в Мз отбирают 24 наследственно измененные формы, в том числе 2 скороспелые. 13 продуктивных, 5 устойчивых к полеганию и болезн м и 4 с улучшенным качеством зерна. Скороспелые линии созревают на 3-5 дн. раньше исходной формы без снижени  продуктивности. Продуктивные линии отличаютс  крупным, плотным, хорошо озерненным колосом, а также большой массой 1000 зерен - 46 - 50 г в отличие от 37 - 40 г у исходного сорта. 4 линии отличаютс  повышенным на 2-3% содержанием белка в зерне.In this case, 58 families are distinguished in M2, modified according to their own valuable characteristics and properties. After checking their inheritance, 24 hereditarily modified forms are selected in the Ministry of Arts, including 2 early maturity. 13 productive, 5 resistant to lodging and disease m and 4 with improved grain quality. Early lines ripen for 3-5 days. before the original form without reducing productivity. The productive lines are distinguished by a large, dense, well-grained ear, as well as by a large mass of 1000 grains — 46–50 g in contrast to 37–40 g for the original variety. 4 lines differ in a 2-3% higher protein content in grain.

П р и м е р 2. Семена пшеницы Ленинградка обрабатывают по той же методике, что и в примере 1, за исключением того, что концентраци  НАД составл ет 1 мг/мл. На этом сорте в М2 выделено 45 семей, в Мз EXAMPLE 2 Leningradka wheat seeds are treated according to the same procedure as in Example 1, except that the NAD concentration is 1 mg / ml. On this variety, 45 families are allocated in M2, in Minsk

отобрано 19, в том числе 6 линий по признаку скороспелости, 8 - продуктивности, 3-е улучшенным качеством зерна, 2 - по устойчивости к полеганию.19 were selected, including 6 lines on the basis of precocity, 8 - productivity, the 3rd improved grain quality, 2 - on lodging resistance.

Одна из наиболее перспективных форм имеет комплекс хоз йственноценных признаков - высока  продуктивность (50-55 ц/га), улучшенное качество зерна;One of the most promising forms has a complex of economic features — high productivity (50–55 centners / ha), improved grain quality;

ПримерЗ. Осуществл ют с помощью физиологического теста подбор оптимальных условий обработки НАД, комбинированного воздействи  НАД и лазерного излучени  с различными длинами волн (табл. 1-2).Example Using a physiological test, selection is made of the optimal treatment conditions for NAD, the combined effect of NAD and laser radiation with different wavelengths (Table 1-2).

Данные по частоте измененных форм и характеру изменчивости пшеницы и  чмен  в М2 представлены в табл.3-6.Data on the frequency of modified forms and the nature of variability of wheat and barley in M2 are presented in Tables 3-6.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ получени  исходного материала дл  селекции зерновых культур пшеницы и  чмен  путем обработки сем н лазерным светом, отличающийс  тем, что, с .целью повышени  частоты индукции мутан- тных форм с хоз йственноценными признаками и сокращени  сроков создани  новых сортов, перед облучением семена замачивают в растворе никотинамидадениндинукле- отида в концентрации 0,5-5 мг/мл, а облучение осуществл ют последовательно лазерным светом длиной волны Я 441 нм, Я 633 нм, Я 1153 нм, при плотности мощности 10-50 мВт/см и экспозиции 3-10 -З Ю с дл  каждой длины волны.The method of obtaining a starting material for breeding wheat and barley crops by treating seeds with laser light, characterized in that, in order to increase the frequency of induction of mutant forms with intrinsic characteristics and shorten the time to create new varieties, before irradiation the seeds are soaked in a solution of nicotinamide adenine dinucleotide at a concentration of 0.5–5 mg / ml, and irradiation is carried out sequentially with laser light with a wavelength of I 441 nm, I 633 nm, I 1153 nm, with a power density of 10–50 mW / cm and an exposure of 3 -10 -3 Yu s for each wavelength. Изменение содержани  АТФ ( мкМоль/г ткани) в проростках пшеницы и  чмен  при разливных концентраци х НАД ( мг/мл раствора)Change in ATP content (µmol / g of tissue) in wheat and barley seedlings at DAD concentrations of NAD (mg / ml solution) - достоверные различи  (Р 0,05) по сравнению с контролем- significant differences (P 0.05) compared with the control Таблица 1Table 1 Изменение содержани  АТФ в проростках пшеницы при комбинированном воздействии НАД и лазерного излучени  с различными длинами волнChanges in ATP content in wheat germ with combined exposure to NAD and laser radiation with different wavelengths ВариантOption Режим обработкиProcessing mode КонтрольControl НАДABOVE Гелий - кадмиевый лазер. Я 442нмHelium - cadmium laser. I am 442nm Гелий - неоновый лазер,Helium - neon laser, А 633 нм Гелий - неоновый лазер,And 633 nm Helium - neon laser, А 1153 нмA 1153 nm елий - кадмиевый + гелий- неоновый лазеры (442 +electrons - cadmium + helium-neon lasers (442 + +633+ 1153нм) НАД + гелий-кадмиевый 442нм ) + гелий-неоновый лазеры (633 и 1153 нм )+ 633+ 1153 nm) OVER + helium-cadmium 442 nm) + helium-neon lasers (633 and 1153 nm) Концентраци  1 мг/мл, плотность мощности 10 мВт/см2, экспозици  3,6-103 сConcentration 1 mg / ml, power density 10 mW / cm2, exposure 3.6-103 s Последовательное воздействие с интерваломSequential exposure at intervals в 1 чat 1 h Концентраци  1 мг/мл,Concentration 1 mg / ml плотность мощностиpower density мВт/см , экспозици mW / cm, exposure 3,6- 103 с3.6 - 103 seconds Частота измененных по хоз йственно ценным признакам семей  чмен  при различных вариантах обработки лазерным светом (сорт Атос, плотность мощности 10 мВт/см ,Frequency of barley families changed according to the valuable characteristics of different types of processing with laser light (Atos grade, power density 10 mW / cm, экспозици  3,6-10. с)exposure time 3.6-10. with) Таблица 2table 2 Содержание АТФ ( мкМоль)ATP content (µM) Абс.Abs. % к контролю% of control 1,12 ±0.10 1,49 ± 0,121.12 ± 0.10 1.49 ± 0.12 100 133100 133 0,13 0,08 0.110.13 0.08 0.11 0,09 0,120.09 0.12 8888 119119 9494 147 181147 181 Т а,б лица 3T a, b face 3 Таблица 4Table 4 Изменчивость пшеницы в М2 при комбинированном облучении лазерным светом ( 442+ 633 + 1153 нм ) с различной плотностью мощности (сорт Ленинградка, экспозици  10 с )Wheat variability in M2 with combined irradiation with laser light (442+ 633 + 1153 nm) with different power density (Leningradka variety, 10 s exposure) Таблица 5Table 5 Изменчивость  чмен  в М при различных экспозици х комбинированного воздействи  лазерным излучением ( 442+633 + 1153 нм ) ( сорт Криничный )The variability of barley in M at different exposures of the combined effect of laser radiation (442 + 633 + 1153 nm) (Krinichny variety) Таблица 6Table 6 Частота семей с хоз йственно ценными признаками при различных способах обработки сем н пшеницы (сорт Ленинградка) и  чмен  (сорт Ида)The frequency of families with valuable traits in various ways of processing wheat seeds (variety Leningradka) and barley (variety Ida)