Способ биохимической оценки холодостойкости и морозостойкости растений Советский патент 1993 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к биохимическим методам оценки холодостойкости и морозостойкости растений, и может быть использо- вано в селекционной практике при выявлении указанных свойств у вновь полученных сортов.

Известны способы биохимической оценки холодостойкости и морозостойкости растений, включающие выращивание опытных и контрольных растений при различных длительностях и температурах, последующее закаливание опытных растений при пониженных температурах в течение 7-10 сут и последующий сравнительный анализ содержания жирных кислот в опытных и контрольных образцах.

Проведение такой биохимической оценки связано с тем, что состав и содержание жирных кислот липидов в растительном организме коррелирует с холодостойкостью и морозостойкостью.

Известен способ биохимической оценки морозостойкости растений, включающий .рыращивание опытных и контрольных растений пшеницы в течение 30 суток, последующее закаливание опытной партии при температуре 2°С в течение 7 сут, последующий анализ растений на содержание в них жирных кислот липидов и их количественное сравнение в опытных и контрольных образцах, последние из которых не подвергались закаливанию.

Указанный способ является ближайшим техническим решением к заявленному по сущности и совокупности Существенных признаков, на основании чего принят в са- честве прототипа.

Основными недостатками способов аналогов и способа прототипа являются длительность стадии закаливания растений, предшествующая их биохимическому анализу и связанная со значительными энергозатратами на эксплуатацию холодильных камер фитотрона, пониженная надежность способа, обусловленная сложной системой автоматизации холодильных камер и возможностью ее выхода из строя.

Целью изобретения является ускорение способа за счет проведения анализа содержания жирных кислот липидов на начальной стадии воздействия низких температур.

(Л

С

1

00

ч

СА 00

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, включающем выращивание опытных и контрольных растений при нормальных температурных условиях, последующее выдерживание опытной партии в экстремальных условиях при температуре закаливания, дальнейший анализ растений на содержание в них жирных кислот липидов и их количественное сравнение в опытных и контрольных, не подвергнутых закаливанию образцах. Согласно изобретению опытные растения выдерживают в экстремальных условиях в течение 30-180 мин.х

Количественное сравнение опытных и контрольных образцов ведут -по содержанию в них линоленовой кислоты.

Сущность предложенного технического решения заключается в том, что качествен-, ный и количественный состав ненасыщенных жирных кислот липидов претерпевает существенные изменения сразу же после начала воздействия на растения низких температур.

Было предложено, что адаптация растений к низким температурам начинается сразу же после начала воздействия последних. Поиск исследователей был направлен на такие биохимические изменения в растительном организме, по которым можно было быстро определить холодостойкость и морозостойкость большинства культурных растений, в особенности тех из них, которые наиболее чувствительны к низким температурам. Так как первыми на воздействие низ- ких температур реагируют мембраны растительной клетки, а они содержат на 50% в своем составе липиды, которые являются очень лабильными компонентами растительной клетки в первую очередь за счет содержания в них ненасыщенных жирных кислот, то исследования были направлены на изучение динамики их изменения качественного и количественного состава. Как показали исследования, уже в течение 1-го часа воздействия на растения низкими температурами значительно возрастает в них содержание ненасыщенных жирных кислот,

в частности линоленовой, что позволяет произвести оценку холодостойкости и морозостойкости растений, не достигая их полного закаливания.

Пример 1. Выращивали растения двух

сортов пшениц: озимой - Мироновская 808 и яровой - Саратовская 29 в течение 30 дней, а также растения тыквы сорта Моза- левская в течение 24 дней и огурцов сорта Неросимые в течение 22-23 дней. Пшеница

выращивалась при температуре 15-16°С, а тыква и огурцы - 23-24°С в камерах станции искусственного климата. После этого растения делили на опытные и контрольные партии. Опытные растения пшеницы помещали

в камеры с температурой 2 ±1°С, растения тыквы - с температурой 5°С, а огурцов - с температурой 10°С на различные интервалы времени от 15 мин до 7 сут, после чего определяли в них содержание жирных кислот липидов.

Таким образом, как видно из представленных таблиц 1-6, при закалочных температурах в течение 30-180 мин экспозиции

растений вызывают изменения содержания в них ненасыщенных жирных кислот и особенно линоленовой практически до уровня их содержания после 7 сут закаливания, что позволяет заключить о достаточности указанной экспозиции для оценки холодостойкости и морозостойкости растений. Кроме этого, предложенный способ по сравнению с прототипом имеет ряд других преимуществ: позволяет снизить трудоем

кость, энергозатраты, а также повысить надежность способа, что связано с эксплуатацией камер станций искусственного климата.

Использование: сельское хозяйство, растениеводство. Сущность изобретения: оценку холодостойкости и морозостойкости растений проводят путем выдерживания опытных и контрольных растений при пониженной температуре и последующего определения в них содержания линоленовой кислоты.7 табл,

Ф о р м у л а из о б р е т е н и я Способ биохимической оценки холодостойкости и морозостойкости растений, включающий выращивание опытных и контрольных растений при нормальных температурных условиях, последующее выдерживание опытных растений при температуре закаливания, анализ опытных и контрольных растений на содержание в них ненасыщенной жирной кислоты и оценкухолодостойкости и морозостойкости по изменению ее содержания в опытных растения по сравнению с контрольными, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности способа, выдерживание опытных растений при температуре закаливания проводят в течение 30-180 мин, и анализируют опытные и контрольные растения на содержание в них линоленовой кислоты.

Определение степени морозостойкости пшеницы

Состав и содержание жирных кислот, выделенных из листьев пшеницы Мироновская 808 в

динамике закаливания растений при 2°С

Примечание - сумма ненасыщенных жирных кислот S - сумма насыщенных жирных кислот

Таблица 1

Таблица 2

Состав и содержание жирных кислот липидов, выделенных из узлов кущения пшеницы Мироновская 808 в динамике закаливания растений при 2°

Примечание. U-сумма ненасыщенных жирных кислот

S - сумма насыщенных жирных кислот

Для всех опытов, приведенных в работе данные представляют собой результат статистической обработки 4-х опытов в 3-кратной повторностй. Относит, величина средней квадратичной ошибки составляет 0.1-5%, для проб меньше 2% - 5-7% (см,табл.2-7).

Т а б-л и Ц а 4

Состав и содержание жирных кислот липидов, выделенных из листьев яровой пшеницы Саратовская 29 в динамике закаливания растений при 2°С

Таблица 3

Таблица 5

Состав и содержание жирных кислот липидов, выделенных из узлов кущения яровой пшеницы Саратовская 29 в динамике закаливания растений при 2° С

Продолжение табл. 4

Таблица 6

Состав и содержание жирных кислот липидрв, выделенных из листьев огурца Неросимые в

динамике закаливания растений при 10°С

Та б лица 7

Состав и содержание жирных кислот липидов, выделенных из листьев тыквы сорта Мозале- евская в динамике закаливания растений при 5°С

Продолжение табл. 5

Продолжение табл. 7