Способ определения устойчивости грецкого ореха к низкотемпературному стрессу Советский патент 1993 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к выращиванию и селекции сельскохозяйственных культур и может быть использовано в питомниковод- стве для определения морозо- и зимостойкости на ранних стадиях развития сеянцев и саженцев с их последующим использованием при создании высокопродуктивных насаждений грецкого ореха.

Целью изобретения является повышение надежности и воспроизводимости результатов.

Способ заключается в том. что проводят анализ содержания воды в однолетнем побеге грецкого ореха диаметром 0,8-1,2 см методом ядерно-магнитного резонанса при температуре минус 10 - минус 20°С, дополнительно определяют интегральное содержание юглона в побегах, после чего вычисляют коэффициент сродства формы связанной воды к юглону, Кср, по формуле

Kcp-J.100%.

V-ЮГ

где (ЯМР - интенсивность сигнала протонов воды на ЯМР-релаксометре,

Сюг интегральное содержание юглона в побегах,

и при значении Кср 0.33-0,37% для обычной формы грецкого ореха и значении Кср.,22-0,25% для скороплодной формы ореха их относят к устойчивым видам.

П р и м е р 1. 15-летние растения грецкого ореха обычной и скороплодной форм с различной заведомо известной степенью устойчивости к низкотемпературному

00 Ю ГО 00

О

стрессу (К-48 - устойчивый, К-18 - неустойчивый, sp-2-7 - устойчивый, sp-2-5 - неустойчивый) выращивали в маточном саду Центрального республиканского ботанического сада АН Украины. В период глубокого покоя (II декада января)срезали однолетние побеги, диаметр которых был равен 0,6; 0,8; 1,0: 1,2: 1,4 см. Образец представлял собой продолговатый ( до 5 см) откол однолетнего побега, имеющий в проекции вид 90°-но- го сектора. Часть Побега размером около 3 см помещали в полиэтиленовые пакеты в охлажденный термос и в течение 2 ч после отбора переносили для регистрации спектров ЯМР на радиоспектрометр СХР-200 Брунер с индукцией магнитного поля 4,7 Тл. Для получения спектров ЯМР на ядрах Н+ (протоны воды) образец помещали с целью защиты от испарения воды и подсыхания поверхности срезов в герметизированную тефлоновую оболочку. При температуре минус 15°С записывали спектры ЯМР, представляющие собой суммарный сигнал коры камбия, древесины и сердцевины. Температуру устанавливали путем продувания через датчик с образцом паров азота, подогреваемых до необходимой температуры специальным нагревателем (штитная система радиоспектрометра) и контролировали термопарой, спай которой находился в непосредственной близости к образцу. Точность установки температуры не ниже 1°С.

Вторую часть побега (размером 2 см) использовали для приготовления навески растительного материала. Навеску растительного материала весом 1 г заливали 25 мл смеси хлороформ - метанол (2:1) и оставляли при температуре +3 - +4°С на 24 ч. Через сутки брали 0,02 мл смеси и наносили на пластинки felufol, помещали в камеру, заполненную раствором дихлорэтан-п-пен- тан (3:1) и ставили на возгонку хроматог- рамм при комнатной температуре под вытяжкой. Когда улетучивались пары органических растворителей, пятно переносили в центрифужную пробирку и заливали 1 мл Юн. щелочи NaOH и 1 мл этилового спирта. Центрифугировали при 5 тыс. G в течение 15 мин, центрифугат Сливали в одну пробирку трижды, переносили в кювету и исследовали при 520 нм на спектрофотометре. По ка- либровочной кривой по показателю инстинкции рассчитывали содержание юг- лона. Затем определяли коэффициент сродства формы связанной воды к юглону по формуле

Кср.- -100%.

Результаты, обосновывающие выбор оптимального внешнего диаметра побега, представлены в табл. 1. Как видно из табл. 1, для получения достоверных различий

между устойчивыми и неустойчивыми к низкотемпературному стрессу формами необходимо использовать побеги с внешним диаметром от 0.8 до 1,2 см.

П р и м е р 2. Условия проведения опыта

аналогичны описанным в примере 1. Для экспериментов использовали однолетние побеги, диаметр которых составлял 1,0 см. При поступательном охлаждении образца с -5°С до -25°С записывали спектры ЯМР. Ин5 тегральноесодержание юглона и коэффициент сродства формы связанной воды к юглону определяли так, как описано в примере 1. Результаты представлены в табл. 2. Как видно из табл. 2, для получения досто0 верных различий между устойчивыми и неустойчивыми к низкотемпературному стрессу формами необходимо измерять интенсивность сигнала при температуре -10 - -20°С.

5 П р и м е р 3. Различные штамбы грецкого ореха (К-48, К-35, К-29, К-63. К-17, К-18, К-33, К-19. К-25. sp-2-7, sp-32, sp-11, sp-28, sp-2-5. sp-17, sp-20. sp-14, sp-19) с неизвестной заранее степенью устойчивости к низ0 котемпературному стрессу подвергали тестированию на степень устойчивости по коэффициенту сродства формы связанной воды к юглону так, как описано в примере 1. В параллельном опыте эти штамбы тестиро5 вали на зимостойкость по способу-прототипу. Штамбы различных форм грецкого ореха выращивали в маточном саду ЦРБС АН Украины, где их подвергали в условиях естественного произрастания действию

0 стрессовых факторов (температура до - 44°С). В период начала ростовых процессов (апрель-май) была проведена оценка повреждений на обмерзание и отсутствие процессов жизнедеятельности у побегов 1-3

5 года жизни, что выражалось в последующий период в изменении величин и прироста. Данные представлены в табл. 3.

Таким образом, создание насаждений грецкого ореха на основе материала, про0 шедшего предварительное тестирование на степень устойчивости к низкотемпературному стрессу по предлагаемому способу, позволяет не только выявить перспективные сибсы и клоны для селекции, но и создавать

5 высокопродуктивные, интенсивного типа промышленные насаждения из устойчивого посадочного материала. При использовании данного способа создаются предпосылки для проверки и выявления устойчивости к действию стрессов посадочного элитного

материала для закладки промышленных насаждений в северных регионах, ускоряется возможность быстрого тестирования устойчивых к низкотемпературному стрессу форм, достигается высокая воспроизводимость результатов.

Формула изобретения Способ определения устойчивости грецкого ореха, к низкотемпературному стрессу, включающий анализ содержания воды в образце методом ядерно-магнитного резонанса, отличающийся тем, что в качестве испытуемого образца используют однолетний побег диаметром 0,8-1,2 см,

анализ содержания воды проводят при температуре-10°С -20°С, дополнительно определяют интегральное содержание юглона в побегах, после чего определяют величину

коэффициента сродства формы связной воды к юглону Кср по формуле

Кср-100% 1ямр / Сюг,

где 1Янр - интенсивность сигнала протонов воды на ЯМР-релаксометре:

Сюг - интегральное содержание юглона в побегах,

и при значении Кср.-0,33-0,37% для обычной формы грецкого ореха и значении Кср.-0,22-0.25% для скороплодной формы

ореха их относят к устойчивым видам.

Использование: сельское хозяйство, в частности селекция сельскохозяйственных культур. Сущность: устойчивость грецкого ореха к низкотемпературному стрессу определяют путем воздействия на однолетний побег диаметром побег диаметром 0,8-1,2 см низкими температурами минус 10-минус 20°С и затем анализируют содержание воды методом ядерно-магнитного резонанса и дополнительно определяют содержание в побеге юглона. Об устойчивости судят по величине коэффициента сродства формы связной воды к юглону (%), который вычис ЯРКЛ ляют по формуле Кср- -р- 100%. где 1Ямр -юг - интенсивность сигнала протонов воды на ЯМР-релаксометре. отн.ед.; Сюг - интегральное содержание юглона в побеге, отн.ед. Устойчивыми считают обычные формы грецкого ореха при Кср 0,33-0,37% и скороплодного ореха при Кср 0.22-0.25%. 3 табл. ё

Достоверно при Р 0,95

Достоверно при Р 0,95

Таблица

Тлблица2

Достоверно при Р 0,95

Таблиц«3