Способ определения холодоустойчивости растений огурца

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и QTHpblTHA (21) 3479581/30-15 (22) 10.08.82 (46) 15.04.85. Бюл. № 14 (72) Н. Д. Алехина, Л. М. Калинина и А. П. Примак (71) МГУ им. М. В. Ломоносова (53) 632.111 (088.8) (56) 1. Физиология растений. т. 16, вып. 4, 1969, с. 650.

2. Научные труды НИИОХ, вып. 5, 1975, с. 263. (54) (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХОЛО-ДОУСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ ОГУРЦА, включающий проращивание семян в регулируемых условиях, определение ферментативной активности растительнйх тканей и степени ее изменения под дей.,Я0„„1149897 д

4(59 А 01 G 7/О; А 01 Н 1/04 ствием пониженных температур, отличаюи1ийся тем, что, с целью ускорения и упрощения способа, сокращения расхода семенного материала и сохранения растений для дальнейшего выращивания, проращивание семян в течение 4-5 дней проводят в оптимальных условиях, после чего часть полученных растений продолжают выращивать при

14-17 С в течение 3-4 сут, а остальные— ч прежних условиях, затем определяют акч ивность нитратредуктазы и по отношению ее . активности в тканях опытных к активности в тканях контрольных растении судят о холодоустойчивости растений, при этом при значении отношения больше единицы растения относят к холодоустойчивым, а при отношении меньше единицы — к теплолю- д бивым.

1149897

Изобретение относится к способам определения физиологических параметров растений и может быть применено в растениеводстве и овощеводстве при селекционном отборе растений на холодоус-,ойчивость, в частности, растений огурца.

Известен способ определения холодостойкости растений огурца по количеству сока, отжимаемого иэ листьев. Получают сок из 3-5 листьев охлаждаемых растений в центрифужном микропрессе и по количеству сока судят об изменении холодостойкости (1).

Недостатками способа являются невозможность определения холодоустойчивости различных сортов, а также длительность выращивания, (30-35 дней) .

Известен также способ определения устойчивости растений огурца к охлаждению на стадии проращивания семян. Согласно способу семена огурца проращивают при низкой температуре 2-5 С и определяют в проростках активность фермента липазы и содержание аскорбиновой, кислоты. Различия в уровнях этих показателей .у сортов связывают с уровнем их холодостойкости (2).

Однако для проведения биохимического анализа приходится уничтожать используемые проростки целиком (по весу 5-10 г), что неприемлемо для селекционных целей, так как количество семян исследуемых образцов ограничено и важно сохранить растения для дальнейшего выращивания и изучения. Кроме того, прорастание семян при такой низкой температуре длительно (15 дней и более в зависимости от сорта), что удлиняет сроки определения.

Цель изобретения — ускорение и упрощение определения холодоустойчивости растений огурца, сокращение расхода семенного материала и сохранение растений для дальнейшего выращивания.

Поставленная цель достигается тем, что проращивание семян в течение 4-5 дней проводят в оптимальных условиях, после чего часть полученных растений продолжают выращивать при 14-17 С в течение 3-4 сут, а остальные — в прежних условиях, затем определяют активность нитратредуктазы и по отношению ее активности в тканях опытных к активности в тканях контрольных растений судят о холодоустойчивости растений, при этом при значении данного отношения больше единицы растения относят к холодоустойчивым, а при отношении меньше единицы — к теплолюбивым, Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Семена каждого из исследуемых сортов (14-16 шт) проращивают двое суток в термостате при 25-27 С, затем проростки высаживают на воду, а через одни сутки—

Пример. Осуществление предлагаемого способа проводилось на девяти сортах огурца, обладающих заведомо известной холодоустойчивостью (Муромский 36, Нежинский 12, Алтайский ранний 166, Ташкентский 86, Изящный) и неизвестных по устойчивости к холоду тепличных формах (Марфинский, Манул, Московский тепличный, Весна) . Согласно способу выращивали по две группы растений каждого сорта, а именно при 27 /20 С (контроль) и 17 С круглосуточно (оыцт). В возрасте девяти дней со дня замачивания семян делали высечки в семядолях каждой группы и определяли активность фермента нитратредуктазы. За.тем вычисляли показатель холодоустойчина раствор питательной смеси по три растения в 1 литровые сосуды, Растения выращивают в камере искусственного климата при освещенности 18-20 тыс. лк, температуре 25-27 С днем и 20-22 С ночью, световом дне 14 ч до 4-5 дневного возраста с момента замачивания семян. Затем сосуды с растениями каждого сорта разделяют на две группы, одну из которых оставляют в прежних условиях (оптимальных), а вторую переносят в камеру с круглосуточной температурой 14-17 С. Через 3-4 сут делают высечки диаметром 5 мм из семядольных листьев проростков контрольного и опытного вариантов.

Из высечек берут навеску 200 мг и помещают в темные пузырьки с завинчивающейся крышкой с 5 мл инкубационной среды, содержащей 0,1 М фосфатный буфер рН 7,5, 0,02 М нитрат калия, 5О/р-ный про20 панол и 0,08О/О-ный хлорамфеникол. Пузырьки помещают в термостат на 1 ч при

30 С. Реакцию останавливают добавлением

0,2 мл уксусной кислоты (d = 1,04) . Содержание образующегося в реакции нитрита определяют в среде инкубации. Для этого к 0,3 мл пробы (+1,2 мл воды) добавляют по 1 мл раствора 0,5О/р сульфаниловой кислоты и 0,05О/g раствора 1-нафтиламина.

Через 20 мин интенсивность окрашивания растворов определяют на спектроколоримет30 ре при 540 нм. Активность нитратредуктазы выражают в микромолях нитрита на 1 г сырого вещества навески.

Отношение активности нитратредуктазы в ткани опытных растений (Ах) и активности фермента в семядолях контрольных растений (А ) используют как показатель холодоустой ч и вости К =

Ак

О

Определение найденного показателя у сортов, выращиваемых в открытом грунте, с известной характеристикой холодостойкос40 ти, проверенной многолетними полевыми испытаниями, показало, что у холодоустойчивых сортов К больше единицы, а у теплолюбивых меньше единицы.

1149897

Применение предлагаемого способа определения холодоустойчивости растений огурца обеспечивает по сравнению с известными ускорение и упрощение определения холодоустойчивости в селекционном процессе, так как позволяет оценить холодоустойчивость на ранних этапах онтогенеза (фаза семядолей) с помощью определения одного показателя. Кроме того, обеспечивает сохран1О ность семенного материала и растений, так как все растения, из которых берут высечки, в дальнейшем доращиваются до урожая; позволяет определять устойчивость к пониженной температуре тепличных сортов и гибридов, оценка холодоустойчивости которых

15 ранее не проводилась, что имеет большое значение для овощеводства в защищенном грунте.

Активность нитратредуктазы в семядолях растений огурца при различном температурном режиме

Критерий

Ак

К= — — Ст ьюденА0 та

Активно ст фермента при пониженной

Активность фермента при оптимальной

Сорт (гибрид) Известная характеристика холодоустойчивости температуре, Ао температу ре, Ак

1,24 30,0

0,65 20,49

26,67

16,61

21,47

25,51

21,08

21,67

18,91

Нежинский 12 теплолюбивый

25,92 1,23 5,88

18,49

20,20 холодоустойчивый т епличный

Изящный

Манул

22,82 25,33

19,95

20,24

17,51

25,60

32,86

22,67

Весна

Марфинский то же

Составитель Е. Шкрадюк

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Долииич

Заказ 1976/1 вости для каждого сорта (гибрида). У холодостойких сортов открытого грунта Муромский 36 Алтайский ранний 166, Изящный показатель холодоустойчивости К превышает единицу -1,24; 1,23; 1,07 соответственно. У теплолюбивого сорта Нежинский 12 и жаростойкого сорта Ташкентский 86 показатель холодоустойчивости меньше единицы. Тепличные гибриды Манул, Московский тепличный, Весна и сорт Марфинский, для которых характеристика холодоустойчивости неизвестна, имеют четкие различия согласно предлагаемому способу. Гибрид

Манул устойчив к охлаждению (К=1,11), остальные неустойчивы. В таблице приведена активность нитраредуктазы в семядолях растений огурца при различном температурном режиме.

Муромский 36 холодоустойчивый

Алтайский ранний 166 холодоустойчивый

Ташкентский 86 жаростойкий

Московский тепличный тепличный

0,85 4,04 "

1,07 ° 4,44

1,11 13,82

0,78 5,87 ""

0,62 6,12

0,77 13,69 "