Спосіб оцінки генотипів ярового ячменю на стійкість до фузаріозу

Спосіб оцінки генотипів ярового ячменю на стійкість до фузаріозу, що включає ідентифікацію фузаріозостійких генотипів, який відрізняється тим, що насіння інкубують у воді для контролю та в суспензії патогенного штаму Fusarium culmorum, а стійкі генотипи ідентифікують по зниженню активності лектинів в зародках, виділених з інфікованого насіння, не менш ніж в 1,7 рази в порівнянні з контролем. (19) (21) 2001063808 (22) 06.06.2001 (24) 15.11.2001 (33) UA (46) 15.11.2001, Бюл. № 10, 2001 р. (72) Адамовська Валентина Германівна, Лінчевський Анатолій Адамович, Молодченкова Ольга Олегівна, Цисельська Лариса Йосипівна, Бірюков Сергій Валентинович, Бабаянц Ольга Вадимівна (73) СЕЛЕКЦІЙНО-ГЕНЕТИЧНИЙ ІНСТИТУТ - НАЦІОНАЛЬНИЙ ЦЕНТР НАСІННЄЗНАВСТВА ТА СОРТОВИВЧЕННЯ, UA 43280 - спосіб підготовки насіння до аналізу; - показник, по якому ідентифікують стійкі генотипи. Спосіб забезпечує високу точність та можливість оцінки великої кількості зразків, не потребує наявності коштовного обладнання та реактивів. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю заявлених ознак та досягнутим результатом (підвищення точності та швидкості проведення оцінки) можна пояснити так. Лектини зародків пшениці специфічно зв'язуються з хітином - структурним компонентом клітинної стінки багатьох фітопатогенних мікроорганізмів. В зв'язку з цим зміна активності лектинів на фоні патогену розглядається як захисна реакція рослин [5]. Нами виявлена закономірність зміни лектинової активності у відповідь на дію Fusarium culmoram. При цьому, сорти ярового ячменю, стійкі за даними фітопатологічної оцінки, відрізняються більш низькою активністю лектинів в порівнянні з контролем. Зі зниженням стійкості сортів відмічається збільшення активності лектинів зародків (табл.). Ці дані вказують на участь лектинів зародків у взаємовідношеннях рослина-патоген при патогенезі, викликаним збудником Fusarium culmorum, що призведе до порушення метаболізму та, внаслідок, синтезу або пригніченню синтезу лектинів. Спосіб здійснюється таким чином. Насіння ярового ячменю досліджуваної форми промивають водою, а потім розділяють на 2 частини: першу частину інкубують в дистильованій воді, а другу - в суспензії сильнопатогенного штаму Fusarium culmorum на протязі 12 годин при кімнатній температурі. Потім за допомогою пінцету виділяють зародки, розтирають їх в ступці, екстрагують та в екстракті визначають активність лектинів по їх здатності аглютинувати трипсинізовані еритроцити білих пацюків при кімнатній температурі по стандартній методиці, описаній в книзі "Лектини" в-во Львівського університету, 1981. - С. 156 [4]. Потім порівнюють дані, одержані в насінні, що інкубувалось у воді, з даними, одержаними з насіння, що інкубувалось в суспензії патогенного штаму Fusarium culmorum. Стійкі генотипи ідентифікують по зниженню активності лектинів в зародках насіння, інкубованого в суспензії патогенного штаму не менш, ніж в 1,7 рази в порівнянні з активністю лектинів зародків насіння, інкубованого у воді (табл.). Приклад 1. Здійснювали оцінку стійкого до фузаріозу генотипу ярового ячменю. Для дослідження брали насіння стійкого до фузаріозу сорту ярового ячменю (Одеський 115). Насіння промивали водою, розділяли на 2 частини: першу частину інкубували в дистильованій воді, а другу - в суспензії сильнопатогенного штаму Fusarium culmorum на протязі 12 годин при кімнатній температурі. Потім виділяли зародки та визначали в них активність лектинів. В зародках насіння, інкубованого у воді, активність лектинів була 0,261 мкг/мл-1. В зародках насіння, інкубованого в суспензії патогенного штаму, активність лектинів була 0,121 мкг/мл-1 (46% відносно контролю). Активність лектинів в зарод ках насіння, інкубованого в суспензії патогену, знижувалась в 2,17 рази в порівнянні з контролем, що згідно заявленому способу, свідчило про стійкість генотипу до фузаріозу. Приклад 2. Здійснювали оцінку сприйнятливого генотипу ярового ячменю. Для дослідження брали насіння сприйнятливого до фузаріозу сорту ярового ячменю (Чудовий). В зародках насіння, інкубованого у воді, активність лектинів була 0,0443 мкг/мл-1. В зародках насіння, інкубованого в суспензії патогенного штаму, активність лектинів була 0,093 мкг/мл-1 (209,9% відносно контролю). Активність лектинів в зародках насіння, інкубованого в суспензії патогену, збільшувалась в 2,09 рази в порівнянні з контролем, що згідно заявленому способу свідчило про сприйнятливість генотипу до фузаріозу. Приклад 3. Здійснювали оцінку генотипу ярового ячменю на стійкість до фузаріозу. Для дослідження брали насіння партії умовно пронумерованої індексом х-1, тобто завчасно автори та заявники не були інформовані про назву сорту та про ступінь його стійкості до фузаріозу. Дослідження показали, що в зародках насіння партії х-1, інкубованого у воді, активність лектинів була 1,39 мкг/мл-1. В зародках насіння, інкубованого в суспензії патогену, активність лектинів була 0,523 мкг/мл-1 (37,6% відносно контролю). Активність лектинів в зародках насіння, інкубованого в суспензії патогену, знижувалась в 2,65 рази в порівнянні з контролем, що згідно даному способу, свідчило про стійкість генотипу до фузаріозу. Після отримання указаних результатів був розшифрований сорт, відомий своєю стійкістю до фузаріозу (94-155-13). Джерела інформації. 1. Адамовская В.Г., Клечковская Е.А., Вовчук С.В., Левицкий А.П., Волчевская А.Е., Бабаянц Л.Т. Способ оценки пшеницы на устойчивость к фузариозу. № А01Н1/04. Госпатент СССР, 1991. 2. Адамовская В.Г., Молодченкова О.О., Цисельская Л.Й., Гонтаренко О.В., Дубинина Л.А., Линчевский А.А., Бирюков С.В. Изменение протеиназно-ингибиторной системы озимой пшеницы и ярового ячменя в связи с устойчивостью к фузариозу // Физиология и биохимия культурных растений. 1999. - № 5. - С. 366-371. 3. Вовчук С.В. Биохимические методы исследований селекционного материала. / Под ред. Сечняка Л.К. - Одесса: ВСГИ, 1979. - Вып. 15. С. 59-67. 4. Луцик М.Д., Панасюк Е.Н., Антонюк В.А. и др. Методы поиска лектинов (фитогемагглютининов) и определение их иммунохимической специфичности. - Львов, 1980. - 20 с. 5. Хайруллин В.М. Исследование роли лектина пшеницы в защитных реакциях растений при грибном патогенезе. Автореферат кан. диссертации. – Казань, 1994. 6. Mesterhazy A. The effect of inoculation method on the expression of symptons caused by Fusarium graminearum Schwabe on wheat in seedling stage // Current Tropics in Plant Pathology. Sereal Research Inst. Szeged. Hungary. - 1977. - P. 223-232. 2 43280 Таблиця. Зміна активності лектинів в зародках ячменю в залежності від стійкості сорту до фузаріозу. N Сорт, походження 25 2137 16 2 364 15 253 25 92-31-19 95-111-7 94-155-12 Одеський 115 88-166-35хМішка 94-63-31 94-141-5 92-31-19 X 26 8 249 1 335 242 41 Адапт Гетьман 94-131-6 Одеський 151 94-97-15 94-102-4 94-170-22 X 1649 296 306 255 40 29 95-57-15 93-214-31 94-12-37 92-31-9 Чудовий 92-126-6 X IT, Лектини, % від контролю % від контролю (прототип) (пропон.) Стійкі сорти 281,9 36,4 141,3 52,4 119,0 47,2 111,0 46,0 124,2 40,5 122,0 44,8 93,3 20,7 71,4 36,4 133,0 40,5 Слабосприинятливі сорти 89,1 82,9 89,6 109,0 100,0 136,0 110,0 76,0 86,4 91,1 87,9 123,0 80,5 134,6 91,9 107,5 Сприйнятливі сорти 100,0 163,3 101,0 302,0 79,7 261,0 95,9 235,2 75,4 209,9 87,8 162,1 89,9 222,2 Фітопатологічна оцінка ВУ - високостійкі сорти; У - стійкі сорти; СВ - слабосприйнятливі сорти; В - сприйнятливі сорти. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3 ВУ ВУ ВУ ВУ ВУ У У У СВ СВ СВ СВ СВ СВ СВ В В В В В В В