Способ определения скорости флоэмного потока в побегах растений Советский патент 1993 года по МПК G01P5/10 G01P5/00 

При

Изобретение относится к физиологии растений, а именно к определению скорости флоэмного потока в побегах (стеблях) растений, и может быть использовано для измерения скорости передвижения ассими- лятов у различных видов растений и при селекции новых сортов, а также при проведении биологических исследований по распределению ассимилятов по растению.

Известен способ измерения относительной скорости ксилемного потока в побегах f астений термоэлектрическим методом.

этом способе измеряется полный поток

(флозмный и ксилемный), но так как составляющая флоэмного потока составляет 1-2% OTCVMMapnoro.TooHa не может быть из него выделена. Кроме того, ксилемный поток всегда направлен от корней растения по проЕодящим сосудам ксилемы к листьям, а

фло

мный - может иметь разные направления. Принято считать, что при этом способе измеряется лишь ксилемный поток.

Наиболее близким к изобретений является способ измерения скорости флоэмного потока в различных органах растения путем введения в него радиоиндикаторов (взят в качестве прототипа).

Чаще всего в качестве радиоиндикаторов используют изотопы углерода и фосфора. Существо метода заключается в том, что метка инъецируется непосредственно во флоэму (фосфор) либо метится углекислый газ атмосферы. Передвижение метки либо меченых ассимилятов регистрируется при помощи специальных датчиков.

Недостатком этого способа является невозможность непрерывной регистрации флоэмного потока, так как скорость регистрируется лишь в момент прохождения метки. При введении радиоактивной метки в питательный раствор через некоторое вреЧ|

О СО W

со

мя создается недопустимый радиоактивный фон, что приводит к невозможности дальнейшей регистрации скорости.

Цель изобретения - упрощение и обеспечение возможности непрерывного измерения скорости флоэмного потока.

Достигается цель тем, что в качестве индикатора скорости флоэмного потока применяется датчик для измерения скорости ксилемного потока, а для разделения флоэмного и ксилемного потоков на молодом побеге растения механически отделяется продольная полоска зеленой коры одного междоузлия шириной в несколько миллиметров. При отделении полоски флоэмы (вместе с корой) проводящие продольные ее сосуды не разрываются, а лишь отделяются от камбия (см. фиг. 4) и поэтому процесс флоэмного транспорта не нарушается. На фиг. 4 использованы обозначения:

1 - кора.

2 - сосуд флоэмы (а - транспорт саха. РОВ), ..- ... . :

3 - камбий (делящиеся клетки),

-у .

4 - сосуд ксилемы (Ь - транспорт воды);

5 - традиционное установление датчика (измеряется совместныйпоток b + а Ь, т.к.

Ibl lal).

-

6 - предлагаемый способ измерения а путем хирургического отделения участка коры при изгибе побега.

Под отделенную полоску помещается прокладка из термоизоляционного материала. Затем на эту полоску устанавливают датчик для измерения относительной скорости ксилемного потока (см. фиг. 3, где 2 - нагреватель, 3 - термочувствительный элемент, сам корпус датчика не изображен, чтобы не затенять рисунок). При длинных междоузлиях побега (например, у винограда) датчик можно устанавливать непосредственно на отделенную полоску флоэмы с корой. При этом побег необходимо немного согнуть (см. рис. без номера, где А - ширина полоски отделенной флоэмы, т.е. флоэмы вместе с корой). Таким образом предоставляется возможность измерять скорость флоэмного, ксилемиого и общего потоков в побегах (стеблях) растений. Через 5-7 дней измерений этот участок флоэмы отмирает и эксперимент прекращается. Затем датчики переставляются на другой побег. Приведенные отличительные признаки данного способа по отношению к наиболее близкому техническому решению позволяют сделать вывод о соответствии требованию новизны,

Отличительные существенные признаки предлагаемого технического решения не обнаружены в ходе исследований известных в науке и технике решений, следовательно предлагаемое техническое решение соответствует требованию существенных отличий.

Возможность непрерывной регистрации скорости флоэмного потока позволяет

повысить эффективность изучения передвижения ассмилятов по растению и может быть использована при селекции новых сортов.

Поскольку предлагаемая совокупность,

отличающаяся существенными признаками, позволяет достичь поставленную цель, то предлагаемое техническое решение соответствует требованию положительного эффекта..

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

При измерении скорости флоэмного потока в качестве индикатора применяется датчик для измерения скорости ксилемного

потока. Ксилемный и флоэмный потоки разделяются путем отделения ножом продольной полоски зеленой коры одного междоузлия в несколько миллиметров. Затем на эту полоску устанавливается датчик

для измерения относительной скорости ксилемного потока. Так как принцип действия этого датчика электротермический (основан на переносе тепла между нагревателм и термочувствительными элементами), то для

5 предотвращения теплового контакта между флоэмой и ксилемой прокладывается изолирующая прокладка из стеклоткани. Растения, у которых побеги имеют длинные междоузлия (например, виноград), позволя0 ют легко отделить такую полоску, согнув при этом побег. Затем зафиксировав побег в согнутом состоянии, можно установить датчики на флоэму и ксилему, а потом измерять независимые потоки.

5 в 1989 г. на опытной базе ВНИИВиВ Магарач (г. Ялта) проводили изучение скорости флоэмного и ксилемного потоков винограда различных сортов. На фиг. 1 показана суточная динамика флоэмного 1,

.0 ксилемного 2 и суммарного 3 потоков винограда сорта Мускат белый.

Датчики для измерения этих потоков были установлены в верхней части однолетнего побега. Для измерения флоэмного по5 тока 1 датчик был установлен на отделенной полоске коры, ксилемного 2 - на обнажившейся ксилеме, а суммарный поток 3 измерялся обычным способом (с флоэмным фоном). Кроме того на графике показано изменение освещенности 4, измеренное пир онометром Янишевского. Данные параметры в виде постоянного напряжения ре- г 1стрировалисьмноготочечным с змопишущим потенциометром типа КСП4 ,. ;... .

Как видно из фиг. 1, флоэмный поток в светлое время суток направлен вверх побега i. что подтверждается и данными научной литературы. Ксилемный и суммарный потоки также направлены вверх. Иная картина н аблюдается в нижней части побега (фиг. 2). В этом варианте датчики были установлены выше виноградной грозди примерно на 1/3 длины побега. Обозначения на фиг. 2 те же. 41 о и на фиг. 1.

Как видно из этого графика, флоэмный поток в светлое время суток направлен

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ определения скорости флоэм- ного потока в побегах растений, предусматривающий установку датчиков на флоэмной ткани, физическое воздействие на нее и peri/ страцию изменения параметров потока,

л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью

вниз, т.е. в сторону виноградной грозди, многолетней древесины и корней. Ксилемный и суммарный потоки направлены вверх. Эти результаты также подтвер- ждаются данными научной литерату. РЫ-. .-. - . -.-, : ..

Предложенный способ позволяет проследить передвижение ассимилятов в раз0 личных ярусах и распределение их между различными органами растений, повышает эффективность исследований, так как отпадает необходимость инъецирования меченых веществ во флоэму, и не требует

5 применения дорогостоящей аппаратуры и меченых веществ.

упрощения процесса и обеспечения непрерывного измерения скорости флоэмного потока, на побеге отделяют продольную полоску флоэмной ткани одного междоузлия, термоизолируют ее от ксилемы, а физическое воздействие и регистрацию изменения параметров потока осуществляют электротермическим методом.

Использование: в области биологических исследований при измерении скорости передвижения ассимилятов в растениях. Сущность изобретения: ксилемный и фло- эмный потоки разделяют путем отделения от ксилемы продольной полоски коры одного междоузлия. Между ксилемой и флоэмой устанавливают термоизолирующую прокладку. На отделенную полоску коры устанавливают датчик и осуществляют физическое воздействие. Физическое воздействие и регистрацию параметров флоэмного потока осуществляют электротермическим методом. 4 ил. v Ё

3 5 J 9«И15И0Й25

Фиг. 2

,Ј,