Способ создания исходного материала люцерны

.,т "Щау асан с РЕТЕНИЯ ПИ И ескоами ские лю, с. вен- аздогонэ ции. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) ВАСХНИЛ. Совет по научно-методичму руководству селекционными центрпри президиуме ВАСХНИЛ. Методичеуказания по селекции и семеноводствуцерны в условиях орошения. - М 1987 - 13.ВАСХНИЛ ВНИИ сельскохозяйстной микробиологии. Методические укния по использованию ацетиленовметода при селекции бобовых культурповышение симбиотической азотфикса- Л., 1982, с. 3-8. Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам селекции сельскохозяйственных растений.Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет максимального накопления бактериоидной ткани на растении.Экспериментальные исследования проводились в Украинском НИИ орошаемого земледелия в 1985-1987 гг, Для изучения динамики накопления бактериоидной ткани определялся средний вес клубенька каждой фракции, Этот показатель использовался при определении накопления бактериоидной ткани. Установлено. что в среднем клубенек фракции 0,1 мм имеет вес 1,8 мг, от 1 до 2 мм - 3,5 мг, от 2 до 3 мм - 5,4 мг,Отборы высаживались в питомник дляполучения семян и дальнейшей проверки(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ИСХОДНОГО М ТЕРИАЛА ЛЮЦЕРНЫ(57) Изобретение относится к сзяйству, в частноСти к селекцЦель изобретения - повышенности способа за счет максикопления бактериоиднойрастении, Для этого определяюи массу клубеньков по фракцное накопление бактериоидноделяют биотипы с суммарнымбактериоидной ткани 90,4 - 115,ние с содержанием крупной ф59,4 мг. 15 табл. ельскому хоии люцерны. ие эффективмального наткани на т количество иям. суммари ткани и вынакоплением 0 мг/1 растеракции 10,8 потомства на признак накопления бактериоидной ткани.При оценке образцов изучали общее и - в фракционное накопление клубеньков, характер их расположения на корневойсисте- д, ме. Выявлено, что на корневой системе одного растения может встречаться от 2 до 151 клубенька., Отмечена высокая вариабельность общео накопления клубеньков на растении внутри одного сорта Гтабо. 1), ЫКак свидетельствуют данные табл, 1, из, образца с каким-либо хозяйственно-ценным признаком возможно выделить биотипы с повышенным накоплением бэктериоидной ткани на 1 растении и использовать их в дальнейших негативных отборах по этому признаку.При изучении корневой системы коллекционных образцов было отмечено, что у746952 Таблица .4Суммарное и фракционное накопление бактериоиднойткани на одном растении у исходных образцов и лучшихотобранных биотопов Общее количество клубеньков шт,Массаклу-.беньков от2 до3 мм, .мг Массаклу- беньков до1 мм,мг Общаябактериоидная массамг Образец,номер Масса клубеньков от1 до 2 мм,мг Т а б л и ц а 15Процентное соотношение фракционного составабактериоидной ткани у исходных форм и отборов Фракция 2 - 3 н., о,Фракция ФракцияО - 1 мм, 12 мм, Ж Суммарноенакопление бакОбразец,номер териоидной ткани,мг 28,0 17,3 30,8 652 29,4 65,6 37,0 0 29,8 64,1 0 0 52,5 25,0 36,8 33,0 61,6 22,6 36,7 17,4 к.39964 54,7О 1(14)Р 4,001(14)Р 3 5,0.к.39959 63,001(15)Р 1 6,1к,42250 10001(12)Р 1 22,501(12) Р 2 30,201(12)Р 3 13,8к.39933 45,9 62,5 91,0 73,2 39,2 58,9 30,6 40,848,1 46,0 65,9 к,39964 26 01(14)Р 1 2101 (14) РЗ 17 к.39959 18 01(15)Р 1 14к,42250 17 01(12)Р 1 13 01(12) Р 2 16 01(12)Р 3 14 к.39933 26 01(8)Р 1 26 01(8)Р 2 18.01 (8) Р 3 19 01(8)Р 4 25 к.39098 28 01(4)Р 1 30 01(4)Р 2 31 О (4) Р 3 21 О (4) Р 4 20 к,42253 22 01(16) Р 1 14 34,23,63,625,23,630,69,014,47,230,618,010,89,036,07,27,214,410,828,85,4 17)5 28,0 21,0 14,0 17,. 5 О 21,0 17,5 28,0 24,5 45,5 35,0 10,5 49,0 21,0 66,5 70,0 35,0 28,0 14,0 17,5 10,8 59,4 48,6 0 37,8 0 0,8 16,2 10,8 10,8 16,2 27,0 54, О.32,4 10,8 37,8 37,8 16,2 32,4.10,832,4 62,5 91,0 73,2 39.,2 58,9 30,6 40,8 48,1 46,0 65,9 79,7 67,4 75,3 90,4 67,8 11 1,515.0 65,6 71,2 53,6 55,3Заказ йИ 7 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, К, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 01 (3) Р 1 01 (8) Р 2 01 (8) РЗ01(8) Р 4 к. 39098 01 (4) Р 1 01 (4) Р 2 01 (4) Р 3 01 (4):Р 4 к.42253 О (16) Р 21,68,114,09,954,06,56,521,615,154,79,7 54,6 52,5 13,6 53,9 31,5 59,8 63,0 52,5 39,2 26,6 31,5 23,8 39,4 72,4 36,2 14,5 33,7 30,5 25,9 18,7 58,8 79,7 67,4 75,. 3 90,4 67,8 111,5 115.0 65,6 71,2 53,6 55,3большинства номеров на главном корне встречается 3-4 клубенька (табл. 2).Данные табл. 2 позволяют сделать вывод о том, что внутрисортовая изменчивость по количеству клубеньков на главном корне высокая, ч колеблется от 29,0 до 83 ф(,.У отдельных образцов на главном корне встречается от 3 до 7 клубеньков, Наблюдения показывают, что на главном корне может накапливаться от 7,1 до 35,6 мг бактериоидной ткани (табл. 3),Необходимо отметить, что накопление бактериоидной ткани на главном корне не является важным показателем. Микроскопические исследования показывают, что в главном корне сконцентрирован наибольший обьем проводящих пучков. Следовательно, бэктериоидная ткань, находящаяся на главном корне, лучше связана с проводящей системой растения. Не менее важен фракционный состав клубеньков. Наиболее ценными являются клубеньки. входящие в крупную фракцию (размером более 2 мм). Связано это с тем, что клубеньки этой фракции имеют наибольшую массу бэктериоидной ткани (в среднем один клубенек около 5,4 мг). Поэтому при негативных отборах необходимо иметь широкий спектр биотипов с максимальным количеством клубеньков, принадлежащих крупной фракции.При изучении внутрисортовой изменчивости количества клубеньков размерами более 2 мм (табл. 4) выявлено, что. в коллекционных образцах их встречается всреднем 1-4 на растении, В то же время очень высокая вариабельность этого признака дает возможность отбирать ценный материал по этому свойству.При изучении исходного материала длявыделения образцов с целью дальнейшего использования их в селекционном процессе на повышение накопления клубеньков большой интерес вызывает межсортовая изменчивость этого признака. Связано это с тем,что симбиотическая азотфиксация - это полигенный признак, Следовательно, чем больший объем генетического материала будет вовлечен в процессе негативного отбора, тем эффективнее в конечном итоге будетполучение селекционного материала с повышенным накоплением бактериоидной ткани,Данные, приведенные в табл. 5, позволяют сделать выводы относительно изменчивости составляющих накоплениебэтериоидной ткани.Между сортами (табл. 5) отмечена высокая изменчивость по суммарному накоплению клубеньков на одном растении -Ч=25,0 - и локализация их на главном5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 корне и боковых корнях, соответственноч=432 и у=78 6/Для облегчения селекционной работывесь изучаемый набор образцов можно разделить на 3 группы по показателю накопления бактериоидной ткани на растении(10-20 клубеньков от 30 до 60 мг; 20-30клубеньков от 50 до 90 мг; 30 - 40 клубеньковот 80 до 150 мг). У образцов, входящих водну группу, коэффициент вариации не превышает средних значений изменчивости поколичеству клубеньков на одном растении,в то время как изменчивость по этому признаку для всего набора изучаемых образцовмировой коллекции ВИР значительна -Ч=25.0% (табл. 6).Математическая обработка экспериментальных данных позволила выявить корреляционную зависимость между общимнакоплением клубеньков и количеством клубеньков, принадлежащих к различнымфракциям (табл. 7).Следовательно, при отборе биотипов наповышенную симбиотическую азотфиксацию из образцов следует выделять растенияне только с большим количеством клубеньков, но особое внимание уделить растениямс повышенным содержанием клубеньков,принадлежащих к крупной фракции. Однаковстречаются образцы, у которых отмеченавысокая корреляционная зависимость между накоплением клубеньков и клубеньками,составляющими по размеру крупную фракцию, с наибольшим объемом бактериоид 5 ной ткани(табл. 8).В процессе проведения селекционнойработы на накопление бактериоидной тканиу люцерны изучались не только хозяйственно ценные признаки различных образцов,но и сопряженность между ними и количеством клубеньков,Корреляционн й анализ данных опытапозволил выявить сопряженность между количеством клубеньков и количеством стеблей (табл, 10),Отмечено, что среди образцов с накоплением бактериоидной ткани 90-150 мг наодном растении корреляционная зависимость между количеством стеблей и общимколичеством клубеньков была наибольшей ук. 39100 и к. 44424 и соответственно равнялась: г=0,602.ф.0,151 и г=0,677.0,139. Чемразветвленнее был корень, тем большим количеством баллов он оценивался, Отмечено,что у некоторых образцов: к. 39100 -г=-0,666+0,141, к, 38323 - г=0.605 Ы.150, к,39958 - г.=0,645+0,144, к, 43787г=0,619+0,148 корреляционная зависимасть средняя, приближающаяся к сильнойПутем взвешивания находили среднюю ткани. Поэтому возникает необходимостьмассу клубенька каждой Фракции. Установ- найтипоказатель,характеризующий началолено, что в среднем клубенек фракции 0-1 стабилизации такого признака, как накопмм имеет массу 1,8 мг, фракции 1 - 2 мм - 3,5 ление бактериоидной ткани, Таким показамг; фракции 2-3 мм - 5,4 мг. 5 телем может служить процентноеВ табл. 11 приведены признаки, харак- соотношение бактериоидной ткани различтеризующие качественные показатели бак- ных фракций клубеньков (табл. 15),териоидной ткани у коллекционных Таким образом, используя данные, приобразцов и лучших семей, полученных пу- веденные в табл. 14 и 15, можно сделатьтем однократного негативного биотипиче следующие выводы. Процентное соотношеского отбора на накопление бактериоидной ние фракций клубеньков позволило проследить за динамикой бактериоидной ткани вПосле однократного негативного отбо- процессеотбора. Процентное соотношениера у отобранных биотипов бактериоидная мелкой и крупной фракции в исходном обткань приобретает ярко-розовую окраску: 15 разце служит базовым показателем для01(4)Р 2, 01(4)Р 4, 0(6)Р 2, 01(3)Р 1, что указы- сравнения эффективности отборов. Есливает на повышенное содержание в ней ле- процентноесоотношениемелкойи крупнойпемоглобина, играющего важную роль в фракции у отборов выше, чем у исходногоэффективности ферментных систем симби образца, следовательно, отбор был эффекотической азотфиксации, тивен, причем чем больше разница, тем эфПроизошли изменения в форме бакте- фективнее отбор, Например, при отборе изриальной ткани, В большом количестве по- к, 39933 наиболее эффективен отбор 01(8)Ргявляется грушевидная и колониальная и 0(8)Рз. У них бактериоидная ткань крупформа, имеющая больший объем бактерио ной фракции увеличилась на 31,3 - 58,4 поидной ткани. Почти у всех отобранных био- сравнению с к, 39933, где разница междутипов увеличилось накопление мелкой и крупной фракцией 28,5,бактериоидной ткани на главном корне на Используя данные, приведенные в3,8 - 27,0 мг; 01(4)Р 2: 01(6)Р. табл. 15, можно прогнозировать целесообИзучение изменчивости накопления 30 разностьдальнейших отборов. При этомесклубеньков на одном растении у исходных ли в отборе бактериоидная ткань среднейобразцов и лучших биотипов, полученных фракциисоставляетболее 50 - это начало. путем негативного отбора по признаку по- варьирования признака, а если менее 50;вышенного накопления бактериоидной тка- - следует продолжить негативный отбор изни (табл. 12), указывает, что у отборов 35 данного образца, Например, из отборов01(5)Р 2 и 01(15)Р) выравненность на 9,8 - 01(8)Р 1, 01(8)Р 2, 0(8)Рз и 01(8)Р 4, полученных,28,4 по сравнению с исходными формами: из к. 39933, целесообразно проводить дальк,к. 39090, 39959. нейший негативный отбор из 0(8)Рз, Из отОдним из важнейших показателей при боров 01(4)Рз, 01(4)Р 2, 01(4)Рз, 01(4)Р 4 - изсоздании семей с повышенным накоплени 0(4)Рд,ем бактериоидной ткани является фракци- Предлагаемый способ позволяет соонный состав клубеньков. Этот здать исходный материал из коллекционкачественный показатель значительно из- ных форм с повышенным накоплениемщенился у отборов по сравнению с исходны- бактериоидной ткани с целью дальнейшегоми образцами (табл. 13). 45 применения селекции на повышенную симТаким образом, у отобранных биотипов биотическую азотфиксацию, создавать болеепри снижении общего количества клубень- экологически чистое кормопроизводствоков на одном растении значительно повы- (безнитратные формы накопления белка ишаются средняя и крупная фракции, Если у др.).исходного образца к. 39964 мелких клубеньков 19 шта сумма средних и крупных - 7 Формула изобретенияштук, то у лучших биотипов 01(14)Р 1 и Способ создания исходного материала01(14)Рз мелких 2 шт, а средних и крупных люцерны, включающий выращивание растений, отмывку корней и определение колиДанные, приведенные в табл, 14, позво чества клубеньков на них, о т л и ч а ю щ илили сделать вывод о повышении общей й с я тем, что, с целью повышения эффек бактериоидной массы у отобранных биоти- тивности способа за счет максимальногонакопления бактериоидной ткани на растеПродолжение негативных отборов ве- нии, определяют количество и общий весдет к сужению генетической базы, контро- клубеньков по фракциям, суммарное накоплирующей накопление бактериоидной ление бактериоидной ткани и в качестве1746952 ткани 90,4-115,0 мгФ растение и с содержанием крупной фракции 10,8 - 59,4 мг.:т а .б л и ц вколичес т в в клубень ков на 1 ра с тен ии исходного материала отбирают биотипы с суммарным накоплением бактериоидной 1 Каталого- Происхоавый номер ление обобразца разца Коэффициентвариации,Ч, Ф Выравнент ность В анция анция анция 4 43257.44424 43272 34704 43261 37275,779 27,8 1145711987 Канада Канада Канада Канада США 16,8 28,2 83,2 71,8 43,5 41,3 3832 6,5 8,7 Ювеция 62 Португа лияРумыния 78 Румыния 52 834341359 7,5 2,8 07 376 49,3 32,0 43,3 62,5 4441 37,5 42,3 2031 39958 43784. 79102 56,2 .42 0 67 378 О 8 2 57 анлар аблица 2 не в колле ая изменчивость признака количества клу ционных образцахнутрис ков На глав Внутрисортовая изменчивостьв 353 ф 3 30,4 с 2,4 34,М 4,7 33,5 т 48 33,4+1,7 30415,2 ЗЗ,ОМ,З 331 ф 2,6 34,4+2,6 33,1+2,3 35,6 ф 3,4 30,212,8 30,9+ 1,8 32,8+2,6 30,1+3,4 38,и 4,0 377+39 395+ 3,0 36,9+2,91746952ТаблицэЗ Накопление бактериоидной ткани на главном корнеаблица 4 Внутрисортовая вариабельность клубеньков с размерами более 2 мблицМежсортовая изменчивость составляющих накопление бактериоидной ткани1746952 12 Таблицаб 25 нутригрупповая и межсортовая изменчивость по признаку количества клубеньков на 1 растениилица) Оависиио обцин количествон клубеиьков и их Фракцмонн составон Пбвяе коли- честКлубень ки,от 1 Каталоговыймонер0 Р Клубень и, боле 2 нн бень ки,л1 ммвт,клубень ков,2 им 24 22 26 25 26 В 3 В 5 Таблицаьо обеего накопленияакции браацы неокл опрявенн крупнонь т ттащат ронсхоядеие обрааов Катялогоаыо номеОИР питствоубен копн част кое срааиераниболее2 мм,йт,луеньт,072 ИО,1300,6620,35 0,61120,138 0,760+0,46 0,604+0,131 0,626+0,140 0)озсо 40 0,655+0,127 069)во 120 0,770+0,350 085920,093 0,80020,98 о 7912048 0 125+0 145 066610,135 0,62020,097 14 3 26 1, 25 1 25 2 СВАрамии О 3 2 1 я 2 12 2 30 2 17 5 6 1 20 1 Камал Камея Канал Ангпм Румыни 3 6 гармя 39100 3543257 31 44424, Э 4 43272 34 34)О 4 ЗЗ 43261 30 43298 33.38323 Зз 37871 34 38343 33 Э 8317 36 4359 36 44416 32 43787 40 20131 44565 43772 44419 43131 39099 44426 43278 42113 43261 42685 43268 39930 43764 42699 Стампа 091420,0770,81620,136 0,96820,04) 0,88120,087 0,933 фо,о 68 0,99220,030 0,96920,041 0,88420,088 0,84940,100 085720097 0,98510,041 0,639 е 0,148 0,9 Э 620,066 0,97510,042 0,5670,167 О 65 ао 106 01071034 0,535 0,360О,ЭОИО,78 0,542+0,198 0,504+0,63 0,64910,1440,58740,35 О 42810171 О,ОЗ 60236 0,623 в 0,148 0,37820,15 0,4471 0,169 те 034520,77 0,32020223 0,6480,345 018140, 86 0,12140,188 077040150 025420183 03530,177 0,43 ф 0,72 0,104 в 0,188 0,46210,209 0,233160,183 о,Вот.о,186 0372301751746952 Таблица 9Результаты анализа сопряженности количества клубеньков с высотой и зеле-,ной массой растений+О,31 34 34 зз ЭО 33 33 34 ЭЗ Франция Франция 97 80 51 53 86 78 56 55 47 Канала Канада Канала Канаде ФРГ Швеция Швеция Португалия Румыния Румыния Румыния 36 67 36 32 31 30 30 58 51 48 52 70 ЗВ. 4 г 40 34 38 39 СССР СССР еева 3т ТаблицаОонутрисортовая сопряженность между накоплениемкпубеньков и количестврм стеблей Каталого; вый номер ОИР Происхождениее образце Общееколичестеоклубеньков,шт. Связь между ко" личеством клубеньков и количеством стеблей Коли цест во стеб лей,шт,35 5,2 ФрачцияФранцияФранцияКанала 4,5 3,1 2,8 7 31 34 34 33 30 КанаЛаКанадаКаналаСЮА 2,2 3,2 3,2 2,9 ЗЗ 33 3" 33 ФРГ Швеция.Швеция 2,2 2,2 2,4 2, 24 2,0 3,0 3 О 2,3 2,5 ПортугалияРумынияРумынИяРумыния СССР СССР 4 З 257 44424 4 З 272 34704 43261 43298 38323 38323 38343 ЗВЭ 17, 41359 ,44416 43765 4 Э 766 20131 39958 43797 43784 щ 39100 43257 44424 43272 34704 43261 43298 38323 37361 ЗВЭ 43 38317 41359 44416 43765 43766 20131 39958 4 ЗУВУ 43784 Станларт 36 Э 6 32 31 30 30 38 40 38.370,364+0,180 10,6о,огоо,189 3,70,296+0180 3,21746952 16 Таблица 1К, чественные показатели бактериоидной тканиу коллекционных образцов и лучших семей Накопление бактериоиднойткани на растении, мг Образец,номер Всего На глав- На боконом кор- вых корне нях . к,39098 67,8 23,2 ЗелеОкруглая, палочковидная 88,0 Розовая Колониальная,грушевидная 49,6 Розовая к.39090 . 58,1 14,0 44.1 Желтая, Округлая, двурозовая рогая, палоч- ковидная О (5)Р 2 63 О. 27 0 36 0 к.39930 44,8 10,8 34,0 Розовая Грушевидная,палочковидная Желтая Округлая, палочковиднаяО (6) Р 48,6 37,8 10,8 Розовая зеленая Грушевиднаяколониальная Розовая Грушевидная Желтая О,(8)Р 2 1 О 0,8 27,О 73,8 РозоПалочковидная,грушевидная вая,желтая к,42266 34,4 10,8 23,601.(3)Р 57)6 21,6 36,0 Желтая Желтая, розовая О(4)Р 2 115,0 27,0 01(4) Р 4 71,2 21,6 О(6) Р 2 106,2 21,6к.39933 67,4 . 14,0 84,6 53,4 Окраскабактериоиднойткани ная,желтая,розовая Форма бакбактериоидной ткани Палочковидная, колониальная,грушевидная Округлая, па-. лочковидная, грушевидная Округлая, палочковиднаяПалочковидная грушевидная1746952 18 Таблица 12 Изменчивость признака накопления клубеньков на одном растении Выравненность В р 3 Варьирование признака, Ч, Ф Образец,номер х+ Вх макс мин к, 3996401 (4) Рк,3995901(15)Рк.3833301(30)Р 1к.43766 68,6 49,2 67,8 39 4 48,3 38,2 50,7 39;6 48,879 54 56 27 59 50 78 9 4 8 5 0 11 5 15 16 01(112)Рк.4441601(24)Р 3к.39098О(4)Р 201(4)Р 4. к.39090О (5) Р 2 31 78 48 69 53 65 48 54 35,5 64,4 42,6 616 Таблм ца 13Фра кционный соста в клубень нов уисходных Форм и лучших биотипов пос-.ле негативного отбора Клубеньков от2 до3 мм,штКлубеньков Клубеньковот 1до2 мм,шт.Всегоклу.беньков,шт. Образец,номер до1 мм,шт,к.3996401(14) Р01 (14) Р 3к.3995901(15)Р 1к,42250О 1(2)Р01(12)Р 201 (12) Р 3к.39933О(8)Р 101(8)Р 201 (8) Р 301 (8)Рчк 39098О(4)Р01(4) Р 2О (4) Р 3О (4) Р 4 26,2+3,7 21,2+ 9 18,1+2,5 14,3+1,0 31,7+2,г 18,611,6 30,2+2,8 17,04-1,2 31,5+2,8 24,6+1,5 29,4+3,4 30,0+2, 1 30,7+2,0 24,4+2,5 33,1+3,5 26 1921 217 218 1414 217 1713 516 8426 726 1 О18 319 625 528 2030 43 421 820 6 5 8 6 5 0 6 5 8 7 13 10 3 14 6 19 20 1 О 8 2 11 9 0 7 0 2 3 2 2 3 5 10 6 2 7 7 36 31,4 50,8 32,2 60,6 51,7 61,8 49,3 60,451,2 64,5 35,657,453,6 52,9 62,7