Гаметициды и их применение в селекцииРефераты >> Ботаника и сельское хоз-во >> Гаметициды и их применение в селекции
Характер абсорбции некоторых фторсоединений подобен абсорбции 2,4,5-Т. Препараты наносили на листья капельным методом в смеси с ПАВ, характеризующимися различным со-
28
отношением ГФ/ЛФ: полиоксиэтилен (ГФ/ЛФ=20), сорби-тан монолаурат (ГФ/ЛФ=16,7), сорбитан моностеарат (ГФ/ЛФ =9,6) и полиоксиэтилен (ГФ/ЛФ=4). В июне наиболее эффективным было применение ПАВ в соотношении ГФ/ЛФ =9,6, в июле—августе — с соотношением 16,7. Абсорбция веществ, нанесенных на лист, осуществляется через трихомы и устьица, откуда соединения распределяются латераль-но через эпидермальные клетки. При исследовании по подбору .ПАВ для эффективной абсорбции веществ с гаметоцидной активностью для каждого вида необходимо учитывать (кроме .физико-химических характеристик самого препарата) стадию .развития растения и возрастные изменения морфологических характеристик листа, обусловливающие смачивающую способность его поверхности и относительное значение специфической абсорбции [100].
ПРИМЕНЕНИЕ ГАМЕТОЦИДОВ(КОНЦЕНТРАЦИИ,ДОЗЫ И СРОКИ ОБРАБОТКИ)
Химические препараты как источники гаметоцидной активности были выделены из биологически активных веществ различного физиологического действия (ростактивирующие вещества, ретарданты, гербициды, растительные гормоны .и гор-моноподобные вещества и т. п.). Среди хорошо известных физиологически активных соединений гаметоцидная активность была обнаружена у веществ, обладающих ретардант-к'ыми свойствами: этрела (этефон) — 2-хлорэтилфосфоновая кислота, далапона — 2,2-дихлорпро.пионовая кислота, ГМК.
Некоторые соединения, кроме фирменных названий, получили определенные шифры как вещества, проявившие гамето-цидные свойства: мендок, или FW-450 (2,3-дихлоризомасля-ная кислота), FW-676 (кальциевая соль 2,3-дихлоризомасля-ной кислоты), G-315 (магниевая соль 2,3-дихлоризомасляной кислоты), u'niroyal D-513 (пропаргил 2-октосульфит), OCDP [N (р-алорфенил) - 2,4-диметил-6-оксо-3,6-дигидроникоти'новая кислота], RH-531 [натриевая соль 1-(р-хлорфенил)-1,2-дигид-ро-4,6-ди'метил-2-оксоникотино'вая кислота].
Первые опыты с применением этрела в качестве гаметоцида для мягкой пшеницы были выполнены в 1961 г. К. В. Porter и A. F. Weise [116]. Предварительные эксперименты в вегетационных сосудах с сортами мягкой яровой пшеницы Marled и Thatcher дали обнадеживающие результаты. При обработке растений в фазы кущения, выхода в трубку и колошения растворами в концентрации 100, 250, 500, 750, 1000, 2000 и 2500 мг/кг из расчета 30 мл на сосуд с тремя растениями было установлено, что этрел, начиная с дозы 750 мг/кг, индуцировал 100%-ную стерильность у сорта Marfed. В этих
29
опытах исследователи впервые столкнулись с проблемой сортовой специфичности ответной реакции на обработку гамето-цидом.
'Степень стерильности при тех же дозах этрела у сорта Thatcher была значительно ниже, чем у Marfed, так как Thatcher был менее чувствителен к 0'бработке препаратом. В полевых условиях опыты проводили с сортом мягкой озимой пшеницы Nugaines. Обработку этрелом осуществляли в те же фазы концентрациями 500, 1000, 1500, 2000 и 3000 мг/кг. Опытные и контрольные варианты размещали рядом с сортами-опылителями, цветущими в разные сроки. Полная мужская стерильность была отмечена у растений пшеницы, обработанных растворами этрела в концентрации 1500, 2000, 3000 мг/кг. Максимальная стерилизация достигалась при нанесении на растения растворов этрела повышенной концентрации — 2000 и 3000 мг/кг в конце фазы выхода в трубку. При обработке в период колошения эффективность препарата снижалась. В опытах сохранилась высокая степень женской фертильности. Стерильные растения по морфологическим признакам были сходны с растениями пшеницы, обладающими UjMC. Применяемые концентрации вызывали укорачивание междоузлии и анормальное колошение отдельных растений [116].
Дальнейшие исследования были направлены на поиск эффективного сочетания оптимальных доз, концентраций и сроков обработки этрелом зерновых. Так, в экспериментах по 'ян-дуцированию мужской стерильности у растений мягкой пшеницы, проведенных в условиях вегетационного домика и в поле, раствор этрела в дозах 500, 1000, 2000 и 3000 мг/кг наносили в начальной фазе выхода в трубку и в конце ее. Наиболее эффективными в данных условиях были дозы этрела 1000 и 2000 мг/кг. Несмотря на нежелательные явления (усиленное кущение, замедленное колошение, торможение роста и развития, морфологические анормальности, приводившие в ряде случаев к гибели растений, и, как правило, к снижению урожайности), Р. L. Rowelil и D. G. Miller [122] считают, что надежды на этрел как на вещество, селективно вызывающее мужскую стерильность, довольно обоснованны и имеют практические возможности, которые лимитируются лишь разработкой конкретных методов обработки.
J. Law и N. С. Stoskopf [95] применяли этрел в полевых условиях в различные фазы морфогенеза ярового ячменя. Авторы пришли к выводу, что в условиях Канады лучшим периодом для обработки растений гаметоцидом является середина фазы выхода в трубку (фенологически — период появления предпоследнего листа) при одноразовом внесении до-
3J
зы 1,68 кг/га, которая давала приемлемый уровень мужской стерильности и не вызывала редукции женской фертильности. Этрел у ярового ячменя не проявлял гаметоцидного воздействия на яйцеклетку и являлся более потенциальным стерилизатором, чем другие применяемые с этой целью вещества, при условии его правильной комбинации с антиретардантны-ми компонентами.
При изучении оптимальных доз этрела (между 1000 и 2000 мг/кг) и времени его применения на пшенице (сорт Sirius) была поставлена цель — не только получить полную мужскую стерильность, но и устранить его побочное действие [80]. На основе предыдущих исследований было рекомендовано применение этрела до начала мейоза в материнских клетках пыльцы, когда достигалась наибольшая степень индукции мужской стерильности у пшеницы [47]. Нанесение этрела после мейоза вызывало нежелательные явления, приводящие к уменьшению количества колосков в колосе, которое сопровождалось определенной степенью стерильности макрота'мет (в зависимости от дозы препарата). Концентрация этрела 2000 мг/кг, вызывающая стерильность пыльцы, может также приводить к частичной или полной задержке колосьев во влагалищах листьев в результате сокращения соломины верхнего междоузлия. Наряду с этим, этрел стимулирует развитие, побочных стеблей, пыльцевые мешки которых часто находятся за пределами фазы применения этрела и не совпадают с премейотической фазой археспориальной ткани главного колоса.
Подобные затруднения практического характера возникают в любом случае при использовании различных гаметоци-дов. '"Определенную степень стерильности можно химически индуцировать почти на всех этапах развития растений, за исключением тех, когда уже сформировались зерна. Применение гаметоцкдов на ранних этапах развития растений не только индуцирует мужскую, а чаще общую стерильность, но и вызывает патологические формативные эффекты в растительных тканях. В зависимости от того, на каком этапе произошло «включение сигнала» механизмов мужской стерильности, можно получить различные типы мужской стерильности, которые классифицировали на 4 группы [64].