Способ определения генетической специфичности растений Советский патент 1987 года по МПК G01N33/48 

Изобретение относится к общей ботанике, в частности к селекции растений, и может быть использовано в различных отраслях сельского хозяйства.

Цель изобретения - ловышение точности определения генетической специфичности растений.

На фиг.1 изображены спектры флуоресценции хроматограмм различных сортов персика; на фиг.2 - спектры флуоресценции хроматограмм различных сортов пальм.

Способ включает, .возбуждение монохроматическим светом флуоресценции у исследуемого объекта с последующим сравнением полученных спектров исследуемых и индикаторных объектов. Для этого перед возбуждением флуоресценции исследуемьш объект гомогенизируют, разделяют на фракции путем хром атографирования в тонком слое, а возбуждение флуоресценции осуществляют монохроматическим светом,сфокусированным в точку при этом разделенные фракции объектов перемещают в плоскости фокусировки возбуждающего света.

Способ может быть осуществлен на установке, в которую входят моно- хроматоры типа МДП-2 (2 шт), мощньй источник света - ксеноновая лампа ДКС-1000 со стабилизированным источХроматограмму перемещают и подво- 30 дят под сфокусированный луч возбуждения, и одновременно регистрируют в это же время величину уоресцен- ции на самописце, при этом получают отдельные спектры флуоресценции кажником питания, фотоумножитель ФЗУ-79,

„ас дого пятна хроматограммы при неизмен высоковольтный стабилизированный вы- 35. .

ной длине волны возбуждающего света или спектры возбуждения при неизменной длине волны регистрирующего моно хроматора, но при различной длине вол

прямитель ВС-22, усилитель.постоянного тока, записывающее устройство, специальное устройство для перемещения стеклянной пластинки хроматограммы в одной плоскости.

Для определения на вышеописанной установке соответствующего признака растения необходимо подготовить тонкослойные хроматограммы спиртовых вытяжек из. листьев.

На Хроматограмму одновременно в идентичных условиях наносят вытяжки , двух крайних индикаторов. По готовной длине волны возбуждающего света или спектры возбуждения при неизменной длине волны регистрирующего моно хроматора, но при различной длине вол

40 ны возбуждающего света.

Сравнивая спектры хроматограмм индикаторных растений находят корреляционные связи между свойствами объекта и их спектрами, на основа-

45 НИИ которых и производят оценку свойств или генетических признаков объекта.

П р и м е р 1. Для определения

.ности хроматограмма вводится в скани- 50 УСТОЙЧИВОСТИ персика к вирусному заболеванию - курчавости листьев, листья растения гомогенизируют, а затем обрабатывают ацетоном до исчерпывающей экстракции пигментов. К содержи- мому настоя добавляют 1 мл гексана и 0,5 мл дистиллированной воды, жид кость при этом разделяют на две фазы Из верхнего слоя отбирают аликвату и найосят ее на хроматографическую

рующее устройство, которое может перемещать ее в одной плоскости для снятия спектра флуоресценции или спектра возбуждения всех пятен хроматограммы. Поочередно, на каждое пятно хроматограммы наводится сфокусированный луч возбуждающего монохроматического света. Длина волны возбуждающего света подбирается по

901632

максимуму флуоресценции данного свет.о- вого пятна, а сравнение индикаторных по одному и тому же признаку растений производят по величине амплитуды флуоресценции идентичных пятен хроматограммы, находящихся на одинаковом расстоянии от стартовой линии хроматограммы и нахождением на спектрах участков с наибольшим различием у объектов - индикаторных по данному признаку.

Подобным образом объекты - индикаторы могут сравниваться и по спектрам возбуждения,но в этом случае при неизменной длине волны регистрации (максимум флуоресценции) изменяют длину волны возбуждающего света.

fO

15

Свет флуоресценции собирается оп- тической системой из линз и моно- хроматора типа МДР-2 и направляется на фотокатод ФЗУ-79, в котором он преобразуется в слабый электрический ток, усиливаемый далее усилителем постоянного тока, сигнал из которого подается, .на вход регистрирующего устройства с записью на диаграммной бумажной ленте.

Хроматограмму перемещают и подво- дят под сфокусированный луч возбуждения, и одновременно регистрируют в это же время величину уоресцен- ции на самописце, при этом получают отдельные спектры флуоресценции кажас дого пятна хроматограммы при неизмен 35. .

ной длине волны возбуждающего света или спектры возбуждения при неизменной длине волны регистрирующего моно хроматора, но при различной длине вол40 ны возбуждающего света.

Сравнивая спектры хроматограмм индикаторных растений находят корреляционные связи между свойствами объекта и их спектрами, на основа-

45 НИИ которых и производят оценку свойств или генетических признаков объекта.

П р и м е р 1. Для определения

50 УСТОЙЧИВОСТИ персика к вирусному за55

болеванию - курчавости листьев, листья растения гомогенизируют, а затем обрабатывают ацетоном до исчерпывающей экстракции пигментов. К содержи- мому настоя добавляют 1 мл гексана и 0,5 мл дистиллированной воды, жидкость при этом разделяют на две фазы. Из верхнего слоя отбирают аликвату и найосят ее на хроматографическую

пластинку ВТСХ размером 100x100 мм (на закрепленный слой силикагеля).

На одну и ту же пластинку наносят одновременно вытяжки из индикаторных и исследуемых объектов. После разделения их на фракции для снятия спектров возбуждения и спектров флуоресценции хроматографические пластинки помещают в фокус возбуждающего монохроматического света и перемещают последовательно по центральной оси всех разделенных фракций.

Свет флуоресценции также пропускают через монохроматор с последующим его усилением и записью его величины на диаграммной бумаге самописца.

По полученным результатам составлены графики, изображенные на фиг. 1 .

Кривая (1) соответствует спектру флуоресценции хроматограммы край- него индикатора - устойчивого сор- ,та, обладающего наибольшей устойчивостью к курчавости листьев.

Кривая (2) - спектр флуоресценции исследуемого объекта.

Кривая (3) - спектр флуоресценции хроматограммы неустойчивых к курчавости листьев сорта.

Несмотря на наличие разброса в величинах амплитуды, ограниченных на графике вертикальными линиями, каждая группа сортов занимает вполне определенную полосу амплитуд в относитель ных единицах.

Так, измерения по максимуму (IV) показали величину амплитуд устойчивых сортов от 72 до 80 относительных еди

ниц, неустойчивых сортов от 30 до 38 40 возбуждения и длины волн регистра- относительных единиц, исследуемого сор- ции, при которых разница записи объ- та соответственно от 42 до 53 относи- ектов бьша максимальной, тельных единиц, что свидетельствует

о среднеустойчивости данного сорта. указанных видов пальм, отли45 чающихся различной морозоустойчивостью, они оказались равными

Длина волны возбуждения 448 нм. Длина волны регистрации 666 нм. На этих длинах волн получены 50 кривые флуоресценции различных зон

Из большой группы исследуемых сеянцев для последуюещго размножения и реализации совхозам и колхозам выделялись растения, имеющие показатели амплитуд в четвертой полосе хромато- грамм от 72 и вьше.

Растения с амплитудой этой же четвертой полосы хроматограммы - от 30 и менее - ликвидировались путем сжигания и дальнейшего участия в сельскохозяйственном производстве не принимали.

Пример 2.Для определения морозоустойчивости интродуцированных

90163

в Крыму декоративных растений были исследованы пальмы, различных видов. Исследовали четыре вида пальм различной степени морозоустойчивости 5 (фиг.2).

Ghamaerops humilis L. - (1) - Ха- моропе низкий - достаточно морозоустойчивая пальма, без повреждений переносящая морозы до -13 С. Ш Sabal minor (Jacg) Pers - (2) - Сабаль малый - сравнительно-морозоустой-. чивая пальма, переносящая без повреждений морозы до -1Гс.

Phoenix ecmariensis Chobaund (3) - 15 слабо морозоустойчивая пальма, без повреждения переносящая морозы до

.

Washingtonia filifena (Zind,ex Auar) - (4) - Вашингтония нитеносная, 20 наименее морозоустойчивая из отобранных ВИДОВ, у которой полностью обмерзает крона при всех вышеуказанных температурах.

Спиртовые вытяжки из листьев этих видов пальм наносились одновременно в идентичных условиях на тонкослойные хроматографические стеклянные пластинки размером 100 х 100 мм. Для снятия спектров возбуждения

25

30 и спектров флуоресценции хроматогоамм

их помещали в специальный- держатель, который медленно перемещали с постоянной скоростью сканирования при помощи синхронного мотора.

Путем изменения длины волны возбуждения и регистрации (с записью амплитуды флуоресценции различных зон хроматограммы на диаграммной ленте самописца) находили длины волн

хроматограммы. Наибольшие различия в амплитуде флуоресценции соответствуют 3-й и 4-й полосам хроматограммы считая от точки старта. В результате анализа амплитуд флуоресценции этих полос, в частности отношения амплитуды флуоресценции третьей полосы хроматограммы к четвертой (фиг.2), выраженных в относительных единицах, установленно, что этот показатель коррелирует со степенью морозоустойчивости исследуемых видов пальм.

Так отношение амплитуд 3-й зоны к 4-й у морозоустойчивого сорта равно 1, у неустойчивого сорта равно 0,25.

Формула изобретен.ия

Способ определения генетической специфичности.растений путем подготовки пробы, определения общего

901636

спектра возбуждения, нахождения в общем спектре точки с максимальной амплитудой флуоресценции, воздействия на нее монохроматическим

5 светом, снятия спектра флуоресценции и оценки результатов путем сравнения с индикаторными объектами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности опреде10 ления, подготовку пробы осуществляют путем получения спиртовой вытяжки из гомогената листьев растений с последующим хроматографированием в тонком слое на силикагеле.

Изобретение относится к общей ботанике, в частности к селекции растений, и может найти широкое применение в-различных отраслях сельского хозяйства. Целью изобретения : является повышение точности определения генетической специфичности растений. Исследуемый объект гомогенизируют, разделяют на фракции путем хроматографирования в тонком слое си- ликагеля.. Поочередно на каждое пят-, но хроматограммы наводится сфокусированный луч возбуждающего монохроматического света. Свет флуоресценции собирается оптической системой, преобразуется, усиливается и подается на вход регистрирующего устройства с записью на диаграммной бумажной ленте. При этом получают отдельные спектры флуоресценции каждого пятна хроматограммы. Сравнивая спектры хрома- тограмм индикаторных растений,находят корреляционные связи между свойствами объекта и их спектрами, на основании которых и производят оценку свойств или генетических признаков объекта.2 ил. СЛ ;о Од ее

I

J/ofTTHeff

т

-i-ff

г в

}-f.O | 7J .25 Фиг. 2

Редактор А.Ревин

Составитель И.Тареева Техред Л.Сердюкова

Заказ 7893/39Тираж 798Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л.Пилипенко