Способ определения реакции зимующих растений на действие оттепелей Советский патент 1989 года по МПК A01G7/00 

СП

Oik.

00

Изобретение относится к области селекции растений, у которых иссле- дуемые.органы и ткани в закаленном состоянии не имеют признаков гибели в результате замерзания глубоко переохлажденной внутриклеточной жидкости (например, это могут быть почки черной смородины, облепихи и т.п.), и может быть использовано для выявле ния различий между формообразцзми (сортами, гибридами и т.п.) по реакции на действие оттепелей при создании зимостойких сортов.

Целью изобретения является экономия исследуемого материала, снижение трудоемкости и повышение достоверности результатов определений. I На фиг, 1-3 представлены термограммы, где на оси.абсцисс отложе- на температура (т), при которой про- водили замораживание, на оси орди- |нат - разность (йТ) между измеритель :ой и эталонной ячейками (ниже пунк- ирной линии масштаб по оси ординат

1 см О,01°С, выгае пунктирной ли- ии - в I см 0,),

1Способ осуществляется, следующим Ьбразпм. . .

Заготавлившот образцы. В качестве образцов могут быть любые органы d ткани растений, например цветковые зачатки в почках. Их разделяют на (несколько партий по числу моделируе|мых оттепелей, при необходимости хра йят при температуре - (3-5) с. Проводят стандартную закалку (-5 и Ио 5-7 дн), оттаивают на воздухе при

2С, увлажняют, например помещают

b сосуды с небольшим количеством воды. Далее подвергают каждую из партий действию интересующих типов оттепелей, моделируемых, например, в Климатических камерах. Чатем образцы замораживают со скоростью, например 5 С/ч. Замораживание проводят до лю- бых более низких температур, чем те, йри которых возникают повреждения, Во время .замораживания регистрируют процесс льдообразования, например, iio тепловыделению любым известным способом, из которых наибольшей раз- рещающей способностью обладает метод дифференциального термического анализа (ДТА), в результате получают кривые (т-ермограммы), которые анализируют на наличие или отсутствие признаков гибели образцов в результате замерзания переохлажденной внутрикле

15

0

5

; , Q

г

0

0

5

0

5

точной жидкости. Вывод о том, что растения отреагировали на действие оттепели, делают только в том случае, если .на термограммах ДТА зарегистрировано появление низкотемпературных экзотерм характерной формы, являющихся признаком гибели образцов в результате замерзания пбреохлаж- денипй внутриклеточной жидкости. В противном случае, если эти экзотер- мы не зарегистрированы, делают вывод, что растения не отреагировали на действие оттепели и по-прежнему находятся в закаленном состоянии.

Пример. Сравнивали два Сорта черной смородины (Семипалатинская и Сеянец Голубки) по реакции почек на действие оттепелей. В закаленном состоянии эти объекты не имеют признаков гибели в результате замерзания переохлажденной внутриклеточной жидкости. На фиг.1 показаны типичные для закаленного состояния почек термограммы ДТА (1 и 2), на которых имеется два типа экзотерм: высокотемпературные (ВТЭ) с максимумом., около -10 С и куполообразные низко- температурные экзотермы (НТЭЗ) с максимумом около -ZO c. Ранее было ус- тановлено, что повреждения в почках у черной смородины при этих температурах не возникают, а, напротив, действие их стимулирует повышение морозоустойчивости вследствие образования внеклеточного льда, являющегося фактором закалки. Следовательно,почки у этих сортов соответствуют кругу объектов, для определения у которых реакции на действие.оттепели может быть использован предлагаемый способ. Ниже приводятся последовательность .операций и результаты, полученные с помощью предлагаемого способа.

Заготовили побеги с почками исследуемых сортов в количестве 30 шт с каждого. Разделили их случайным образом на три партии .по 10 шт в каждой. Провели закалку при -5 и -10 С по 5 дн. После закалки побеги оттаяли на воздухе при Х с, затем их увлажнили, поместив: в сосуды с небольшим количеством воды, и для каждой партии промоделировали в климатических камерах действие оттепели 2 С: для первой партии в течение 15 ч, для второй - в течение 24 ч, для третьей - в течение 72 ч.

3,1454310 4

После этого провели запись термо-анализа, минимизация затрат ручного

грамм ДТА при яамораживаиии почек . труда и повышение достоверности ре- исследуемых сортов после каждого сро- зультатов. Кроме того, полученные с ка оттепели. В качестве термопреобра- помощью предлагаемого способа све- зователей использовали, например,дения о динамике реагирования зимуюполупроводниковые датчики с чувстви-щих растений на действие оттепелей

тельностью около 10 мВ/ С. Для реги-позволяют прогнозировать их поведестрации температуры применяли двух-ние в естественных условиях после

координатные самописцы Endim 620.02 ю действия различного типа оттепелей. и др. Замораживание почек проводилиПри этом появляется возможность по

в климатической камере К-3101 снижая реакции растений определить наиболее температуру со скоростью 5 С/ч доопасные для них типы оттепелей.Пред .1 из того, что при-эамо-лагаемый метод может быть использован

раживании с такой скоростью .поврете- 15 и-для определения восстановления у ния в почках черной смородины, под-- растений способности к повторной за- вергнутых действик оттепелей, возни-калке при медленном снижении темперакают при температурах около .туры после действия оттепелей. В

Полученные результаты представлены . данном случае по мере восстановлена термограммах 3-5 (Фиг.2) и 6-820 ния у растений способности к повтор- 1ФИГ.З). После действия оттепелей на. ной закалке исчезают признаки гибе- термограммах было зарегистрированоли в результате замерзания переох- три типа экзотерм: ВТЭ и НТЭЗ при лажденной внутриклеточной жидкости , температурах, эффективных для закали- появившиеся после действия оттепели, вания, а также новый тип экзотерм, 25

отсутствовавший у растений в закален- Формула изобретения ном состоянии - НТЭГ. НТЭГ представляют собой серию из нескольких остро-Способ определения реакции зимую- коквчных экзотерм, возникаищих при -- щих растений на действие оттепелей, температурах, вызывающих гибель цвет- зо включающий заготовку образцов, зака- ковых зачатков в результате замерза- ливание, оттаивание, моделирование ния переохлажденной внутриклеточной исследуемых типов оттепелей и после- жидкости. Сорта различались между дующее замораживание, отличаю- собой по времени действия оттепели, щ и и с я тем, что, с целью эконо- после которого у них во время замо- 35 «« исследуемого материала, сниже- раживания появились НТЭГ. У сорта ния трудоемкости и повьшения досто- Семипалатинская НТЭГ бьшо зарегист- верности результатов определений, рировано лишь спустя трое суток дей- замораживание проводят до температур ствия оттепели (фиг.2. термограмма 5), ниже повревдающнх, во время замора- в то время как у сорта Сеянец Голуб- 40 живания регистрируют процесс льдооб- ки НТЭГ появились уже после 5 ч дей- разования по тепловьзделению с по- ствия оттепели (фиг.З, термограмма мощью метода днфференциальнцго тер- Ь). Следовательно, сорт Сеянец Голуб- мического анализа, а о реакции зи- ки имеет более сильную реакцию на -; мующих растений на действие оттепе- действие оттепелей, чем сорт Семи- 45 судят по наличию или отсутствию палатинская. Данные многолетних поле- на термограмме серии низкотемператур- вых наблюдений полностью подтверждают ных экзотерм остроконечной формы,при этот вывод. этом наличие таких признаков означаТехнико-экономическими преиму-ет, что растения отреагировали на отществами предлагаемого способа явля- go тепель, а отсутствие - что растения ются, снижение потребности в иссле-не отреагировали и по-прежнему находуемом материале, сокращение сроковдятся в закаленном состоянии.

AL

L : /V V- HT33

O. 0.0f C

Изобретение относится к области селекции растений и может быть использовано для выявления различий между формообразцями по реакции на действие оттепелей при создании зимостойких сортов. Цель - экономия и.с- следуемого материала, снижение трудоемкости и повышение достоверности результатов определений. Способ включает заготовку образцов, закаливание, оттаивание образцов, моделирование воздействия на них исследуемых типов оттепелей и последующее замораживание до температур, ниже повреждающих, во время которого регистрируют процесс льдообразования методом дифференциального термического анализа, а о реакции зимующих растений аа действие оттепелей судят по наличию или отсутствию на термограмме серии низкотемпературных экзотерм остроконечной формы, .при зтом наличие таких признаков означает, что растения отрегулировали на оттепель, а.отсутствие - что не отреагировали и по-прежнему находятся в закаленном состоянии. 3 ил. (Л

&7

fjVW1

aff/ k

0tf9.3

0