О П И с д и и Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК A01H1/04 

1

Изобретение относится к селекцни растений Н может быть иснользовано для диагностирования зимостойкости нлодовых и ягодных растений.

Известиы различные снособы лабораторного диагностирования зимостойкости сортообразцов растений, основанные на изменении физико-химических свойств протоплазмы под действием низких температур, на биофизическом методе регистрации сверхслабых световых потоков, на закаливании сортообразцов и так далее. Одна1ко данные способы не дают достоверной оненки зимостойкости плодовых растений, так как в процессе анализа нельзя нроследить за физиологическими изменениями в растении в динамике изменения температур.

Для новышения достоверности оценки зимостойкости плодовых и ягодных культур по предлагаемому способу производят прижизпеиный анализ структурно-физических изменений состояния воды в клетках тканей исследуемого объекта под влияпием переменных температур в осенне-зимне-весенний период и в течепие первых трех лет плодоношения сортообразца. Анализ проводят несколько раз в паиболее критические для данной зоны сроки и повторяют в течение первых двух-трех лет плодоношения сорта. Для ускорения оценки изучаемого сортообразца

применяют импульсный метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР-сниновое эхо) при последовательном снятии характеристик с исследуемого сортообразца и с сорта эталона.

Для определения единичного сортообразца в саду заготавливают однолетние приросты каждого сорта, в том числе от одного до трех

сортообразцов сортов-эталонов, и в термосах при температуре, которая наблюдалась в данное время в саду, доставляют в лабораторию. Перед началом анализа в датчике ЯМР-релаксометра устанавливают ту же

исходную темнературу, которая была в саду при заготовке образцов с помощью микрохолодильника, где во время анализа одного образца хранят все остальные. Для предотврани,ения потерь все образцы обвертывают термостойкой нленкой. При заданной исходной те мнературе на ЯЛ1Р-релаксометре снимают следующие показатели: путем сравнения амплитуд сигналов от исследуемого образца и от стандарта с известным количеством воды

определяют общее содержание жидкой фазь воды в измеряемой части образца, а из анализа огибающей амплитуд сигналов расчитывают соотнощение фракций «свободной и «связанной воды, а также времена снинспиновой релаксации обеих фракций воды. характеризующие уровень структурированности этих фракций. Аналогичным образом при данной исходной температуре проводят анализ всех остальных сортообразцов, после чего регулятор температуры датчика ЯМР-релаксометра переводят на следующую ступень температу|ры. В случае определения устойчивости сортов к переменным температурам перевод температуры осуществляют вначале -в сторону повыщения например, со скоростью 5°С за 10 мин до положительных значений, например до 10°С или 20°С, а затем температура с заданной скоростью снова нонижается до заданных отрицательных значений, например до -25°С или до -45°С. На каждой ступени температурных изменений проводят замеры общего количества и состояния воды поочередно на всех сортообразцах. В случае определения только нижнего порога термоустойчиВОСТ1И сорта, например в середине зимы, для зоны, где не бывает оттепелей, изменения температуры от исходной проводят только в сторону понижения. После заданной 1инимальной температуры проводят серию отсчетов показаний ЯЛ№-рела1ксометра по ступеням повышения температуры до ноложительных значений. Для определения жизнеспособности сортообразца применяют .графическое сравнение прямого (в сторону понижения температуры) и обратного (в сторону повышения температуры) хода процесса замерзания и оттаивания жидкой фазы воды в объекте. На фиг. 1 показапа дипамика оттаивания 1 и замерзания 2 жидкой фазы воды в однолетнем приросте яблони в прижизненном состоянии; на фиг. 2 - динамика замерзания 2 воды в живом образце до уровней летальных температур и оттаивания ее 1 после гибели живой системы в однолетнем приросте яблони; на фиг. 3 - динамика замерзания жндкой фазы у зимостойкого I и пезимостойкого И сортов яблони; на фиг. 4 - изменегше соотношения фракций «свободной и «связанной воды под влиянием температуры у зимостойкого I и незнмостойкого II сортов яблони; па фиг. 5 - изменение уровия структурированности «свободной фракции воды у зимостойкого I и незнмостойкого II сортов яблони. В живом образце (фиг. I) в процессе оттаивания 1 изменения количества жндкой фазы воды блнзки с характером нзмеиений ее в процессе замораживания 2. Еслн образец погиб (фиг. 2), то при повышении темиературы после критической мнпимальной изменения количества воды не совпадают по темиературам с характером ее замораживания 2. Общая характеристика термоустойчивости сортов за каждый данный срок проводится по трем показателям: динамика замерзания и оттаивания жидкой фазы воды (фиг. 3); динамика соотношения фракции «свободной и «связанной воды (фиг. 4) и динамика структурированности «свободной фракции воды по времени спин-спиновой релаксации ядер йодорода воды в миллисекундах (ms) (фиг. 5). Зимостойкий сорт I от пезимостойкого II на фиг. 3, 4 и 5 отличается:, в диапазоне температур, близких к 0°С - более быстрой перестройкой соотношения «свободной и «связанной воды (фиг. 4); при низких отрицательных температурах - более низкими температурными пределами стабилизации общего содержания жидкой фазы воды (фиг. 3); в нроцессе понижения темнератур ниже 0°С при одинаковых скоростях ее изменения у зимостойкого сорта I уровень структурированности «свободной фракции воды иовышается быстрее (фиг. 5), чем у незимостойкого сорта П. Для определения абсолютных границ термоустойчивости данного сорта в динамике зимнего периода в каждый срок анализа подбирают максимально возможные в данной экологической зоне и в данный иернод зимы скорости изменения температуры. Для быстрого отбора сортов ио уровню термолабильности живой системы можно применять более высокие скорости изменения температуры в процессе ЯМР - анализа, например 5°С за 10 мин. Для окоичательной оценки зимостойкости сортов в сравнении с эталонами обобщают реззльтаты аиализов в динамике зимы за 2-3 года. Данный способ может быть использован для сравпепия уровней термоустойчивостн одних и тех же сортов, выращенных в различных экологических условиях. В этих случаях обязательна быстрая доставка образцов к месту анализа и единое время их заготовки в саду. Предмет изобретения 1.Способ лабораторного диагностирования зимостойкости сортообразцов плодовых и ягодных растений, включающий воздействие неременных температур на живой изучаемый объект, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности оценки, анализируют структурно-физические изменения состояния воды в клетках тканей исследуемого объекта под влиянием переменных температур в осенне-зимне-весенний период и в течение первых трех лет плодонощення сортообразца при .параллельном сравнении с известными по уровню зимостойкости сортами-эталонами. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ускорения оценки изучаемого сортообразца, для анализа структурно-физических изменений состояния воды применяют импульсный метод ядерного магнитного резонанса.