Способ экспресс-диагностики потенциальной продуктивности растений Советский патент 1988 года по МПК A01G7/00 

со

О1

ел

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции растений, например для отборасемян перспективных гибридов.

Цель изобретения - упрощение диагностики и повьпиение ее достоверности

Сущность способа основана на способности растений избирательного обмена ионами со средой. На начальном этапе развития растения наиболее интенсивно поглощают ионы калия. Это поглощение осуществляется благодаря работе протонных насосов растения, создающих электрохимический градиент на границе с раствором. При поглощении иона К растение выделяет в среду ион водорода Н ,

Этот процесс начинается непосредственно с момента набухания семени особенно интенсивно в первые часы после замачивания.

Различные сорта (группы семян) характеризуются различной интенсивностью ионообмена. Высокая интенсивность ионообмена растений со средой является генетически закрепленным признаком,, сохраняется на последую- щих этапах развития растений, проявляясь в виде ускоренного метаболизма и более высокой продуктивности, У семян с ускоренной интенсивностью ионообмена более высокая всхожесть :.и энергия прорастания

Таким образом, потенциальную продуктивность растений можно прогнозировать на самых ранних ступенях их развития, определяя интенсивность работы протонных насосов растения, Численно она характеризуется скоростью увеличения концентрации ионов водорода в растворе.

Для осуществления способа необходимо создать условия для работы протонных насосов набухающих семян, Главное усшовие - в растворе должны присутствовать ионы калия. Поэтому в качестве жидкости для замачивания необходимо использовать слабый раствор калийной соли. Исходная концентрация ионов водорода в растворе ка--; лийной соли измеряется до замачивания семян и равна (Н ), , Через некоторое время t после замачивания семян концентрация ионов водорода в растворе становится равной (Н ). Таким образом, набухающие семена выделяют количество ионов водорода,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

которое можно определить по результатам измерений,

П J( (I)

оо

Средняя скорость увеличения кон- центратщи ионов водорода определяется по формуле i

V, .(2)

о

Этот показатель является объектив ной характеристикой потенциальной продуктивности сорта или группы семян с такими общепринятыми характе- ристиками, как всхожесть и энергия прорастания.

Для автоматизации процесса экспресс-диагностики и может быть использован интегратор, измеряющий концентрацию ионов водорода в растворе в течение заданного времени.

Пример I, Исследуются сорта яровой пщеницы, различающиеся по продуктивности. По 200 семян к аждого сорта дезинфицируют, выкладывают, на фильтровальную бумагу в чашки Петри, замачивают в 25 мл жидкости при 20 С, В качестве жидкости для замачивания семян используется раствор калийной соли 10 М КС1,

Концентрацию ионов водорода Н в единицах рН измеряют стеклянными электродами, погруженными в раствор калийной соли,.

Измерения рН производят непосред- стззенно после замачивания семян через каждые 10 мин. Измеренные значения рН имеют логарифмическую зависимость от концентрации и.поэтому . сложны для количественной интерпре- таций. Пользуясь известной зависи- . мостью .

, -рН Н 10 ,

переводят рН (t) в Н (t) Зависи мость концентрации ионов водорода от времени Н (t) имеет линейный участок. Крутизна этого участка определяется средней скоростью увелич€ ния концентрации ионов водорода в растворе Эта скорость в мМ/ч является индивидуальной для каждого сорта пшеницы, что иллюстрируется табл. ,

Как видно по данным табл, I существует прямопропорциональная зависи14

мость между скоростью увеличения концентрации ионов водорода и потенциальной продуктивностью сорта.

В последующем можно п фик зависимости скорости концентрации ионов водор g тивности по которому опр кретную продуктивность п му значению скорости уве центрации ионов.

П р и м е р 2. Исследуется партия семян яровой пшеницы (100 шт.). Измерения рН производят непосредственно после замачивания семян. Отсчет показаний производят через каждые 10 мин, 10 Формула изобр Результаты измерений показаны в табл.2.

Способ экспресс-диагно циальной продуктивности р включающий отбор семян, з

Средняя скорость увеличения концентрации ионов водорода определяется на линейном участке зависимости Н (t) в интервале времени 30 - 150 мин (2ч),

н 0,158 мМ н 1,77 мМ

0,86 мМ/ч.

14355

В последующем можно построить график зависимости скорости увеличения концентрации ионов водорода и продук- g тивности по которому определять конкретную продуктивность по конкретному значению скорости увеличения концентрации ионов.

10 Формула изобр

е т е н и я

10 Формула изобр

Способ экспресс-диагностики потенциальной продуктивности растений, включающий отбор семян, замачивание

15 их в жидкости и последующее измерение биофизических характеристик семян, по которым выносит суждение о потенциальной -продуктивности, о т- личающийся тем, что, с

0 целью упрощения диагностики и повышения ее достоверности, в качестве жидкости используют слабый раствор калийной соли, а в качестве биофизической характеристики измеряют среднюю скорость увеличения концентрации иоиов водорода в растворе, которая находится в прямой зависимости с потенциальной продуктивностью растений.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции растений. Цель изобретения - упрощение диагностики и повышение ее достоверности. По 200 семян каждого сорта дезинфицируют, выкладывают на фильтррваль- ную бумагу в чашки Петри. Семена заливают М раствором хлористого калия и измеряют увеличение концентрации ионов водорода через каждые 10 мин.Рассчитывают средипю скорость увеличения концентрации ионов водорода в растворе, по которой судят о потенциальной продуктивности сорта. 2 табл.

Зерновки без зародыша

Саратовская-29

Родина

Минская

Московская

Ленинградская

Таблица 1

О

0,6 0,8 0,9

1,4

Таблица2