Способ определения реакции зимующих растений на действие оттепелей

 

Изобретение относится к области селекции растений и может быть использовано для выявления различий между формообразцями по реакции на действие оттепелей при создании зимостойких сортов. Цель - экономия и.сследуемого материала, снижение трудоемкости и повышение достоверности результатов определений. Способ включает заготовку образцов, закаливание, оттаивание образцов, моделирование воздействия на них исследуемых типов оттепелей и последующее замораживание до температур, ниже повреждающих, во время которого регистрируют процесс льдообразования методом дифференциального термического анализа, а о реакции зимующих растений аа действие оттепелей судят по наличию или отсутствию на термограмме серии низкотемпературных экзотерм остроконечной формы, .при зтом наличие таких признаков означает, что растения отрегулировали на оттепель, а.отсутствие - что не отреагировали и по-прежнему находятся в закаленном состоянии . 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН @4 А 01 0 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4267183/30-13 (22) 22.06.87 (46) 30.01.89, Бюл. Р 4 (71) Специальное опытное проектноконструкторско-технологическое бюро

CO ВАСХНИЛ и Научно-исследовательский институт садоводства Сибири им. М.А.Лисавенко (72) А.А.Щербинин, 3.М.Лобанов, Е,В.Козеев и И.Д.Бухтияров (53) 631.11 (088.8) (56) Ускоренная оценка зимостойкости плодовых и ягодных растений: Методическая рекомендация. М., 1978, 48 с. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКЦИИ ЗИМУЮ1ЦИХ РАСТЕНИЙ НА ДЕЙСТВИЕ ОТТЕПЕЛЕИ (57) Изобретение относится к области селекции растений и может быть использовано для выявления различий между формообраэцами по реакции на

„,Я0„„1454310 А1 действие оттепелей при создании зимостойких сортов. Цель — экономия исследуемого материала, снижение трудоемкости и повышение достоверности результатов определений. Способ включает заготовку образцов, эакаливание, оттаивание образцов, моделирование воздействия на них исследуемых типов оттепелей и последующее эамсраживание до температур, ниже повреждающих, во время которого регистрируют про- цесс льдообразования методом дифференциального термическоro анализа, а о реакции зимующих растений на действие оттепелей судят по наличию или отсутствию на термограмме серии низкотемпературных экзотерм остроконечной формы, .при этом наличие таких признаков означает, что растения отрегулировали на оттепель, а отсутствие — что не отреагировали и по-прежнему находятся в закаленном состоянии. 3 ил.

1454310

И зобретение относится к области селекции растений, у которых исследуемые.органы и ткани в закаленном состоянии не имеют признаков гибели в результате замерзания глубоко переохлажденной внутриклеточной жидкости (например, это могут быть почки черной смородины, облепихи и т.п.), и может быть использовано для выявле- 10 ния различий между формообразцами (сортами, гибридами и т.п.) по реакии на действие оттепелей при создании зимостойких сортов.

Целью изобретения является экономия исследуемого материала, снижение трудоемкости и повышение достовер ности результатов определений, На фиг. 1-3 представлены термограммы, где на оси абсцисс отложе- 2р а температура (Т), при которой про водили замораживание, на оси ординат - разность (Т) между измеритель-! ной и эталонной ячейками (ниже пункиркой линии масштаб по оси ординат

1 см 0,01 С, выше пунктирной ли ии - в 1 см 0 2 Г).

Способ осуществляется. следующим

Образом.

Заготавливают образцы. В качест- 3Р е образцов могут быть любые органы ткани растений, например цветковые ачатки в почках. Их разделяют на н есколько партий по числу моделируе-.

Мых оттепелей, при необходимости хра- 35

Ият при температуре — (3-5) С, Провоо дят стандартную закалку (-S и -10 С по 5-7 дн), оттаивают на воздухе при о

2 Г, увлажняют, например помещают

Ь сосуды с небольшим количеством во- 40 ды. Далее подвергают каждую из партий действию интересующих типов отт епелей, моделируемых, например, в климатических камерах, Затем образцы замор аживают со скоростью, например

5 С/ч. Замораживание проводят до лю- а о бых более низких температур, чем те, при которых возникают повреждения.

Во время замораживания регистрируют процесс льдообразования, например, по тепловыделению любым известным способом, из которых наибольшей разрешающей способностью обладает метод дифференциального термического анализа (ДТА). В.результате получают кривые (термограмиы), которые аналиэи" руют на наличие или отсутствие признаков гибели образцов в результате замерзания переохлажденной внутриклеточной жидкости. Вывод о том, ч то растения отреагировали на действие оттепели, делают только в том случае, если.на термограммах ДТА зарегистрировано появление низкотемпера- турных зкзотерм характерной формы, являющихся признаком гибели образцов в результате. замерзания переохлажденной внутриклеточной жидкости. В противном случае, если эти экзотермы не зарегистрированы, делают вывод, что растения не отреагировали на действие оттепели и по-прежнему находятся в закаленном состоянии.

Пример. Сравнивали два сорта черной смородины (Семипалатинская и Сеянец Голубки) по реакции почек на действие оттепелей. В закаленном состоянии эти объекты не име ют признаков гибели в результате замерзания переохлажденной внутриклеточной жидкости. На фиг 1 показаны типичные для закаленного состояния почек термограммы ДТА (1 и 2), на которых имеется два типа экзотерм: высокотемпературньге (BT3) с максимумом, о около -10 С и куполообразные низкотемпературные экзотермы (НТЭЗ) с мако симумом около -20 С. Ранее было установлено, что повреждения в почках у черной смородИны при этих температурах не возникают, а напротив, действие их стимулирует повышение морозоустойчивости вследствие образования внеклеточного льда, являющегося фактором закалки. Следовательно,почки у этих сортов соответствуют кругу объектов, для определения у которых реакции на действие. оттепели может быть использован предлагаемый способ. Ниже приводятся последовательность .операций и результаты, по-лученные с помощью предлагаемого способа.

Заготовили побеги с почками исследуемых сортов в количестве

30 шт с каждого. Разделили их случайным образом на три партии .по

10 шт в каждой. Провели закалку при о

- 5 и -10 С по 5 дн. После закалки побеги оттаяли на воздухе при 2 С, затем их увлажнили, поместив в сосуды с небольшим количеством воды, и для каждой партии промоделировали в климатических камерах действие ото тепели 2 С: для первой партии в тече" ние 15 ч, для второй — в течение

24 ч, для третьей — в течение 72 ч.,1454310

Способ определения реакции зимующих растений на действие оттепелей, включающий заготовку образцов, закаливание, оттаивание, моделирование исследуемых типов оттепелей и последующее замораживание, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью экономии исследуемого материала, снижения трудоемкости и поньппения достоверности результатов определений, замораживание проводят до температур ниже повреждающнх, во время замораживания регистрируют процесс льдообразонания по теплоныделению с по» мощью метода дифференциального термического анализа, а о реакции зимующих растений на действие оттепелей судят по наличию нли отсутствию на термограмме серии низкотемператур" ных экзотерм остроконечной формы,при этом наличие таких признаков означает, что растения отреагировали на оттепель, а отсутствие — что растения не отреагировали и по-прежнему находятся н закаленном состоянии.

После этого провели запись термограмм ДТА при замораживании почек исследуемых сортов после каждого срока оттепели. В качестве термопреобразонателей использовали, например, полупроводниковые датчики с чувствительностью около 10 мВ/ С. Для регио страции температуры применяли двухкоординатные самописцы Rndim 620.02 1ð и др. Замораживание почек проводили в климатической камере -3101 снижая температуру со скоростью 5 С/ч до

-40 С, исходя из того, что при замораживаний с такой скоростью,поврежде- 15 ния в почках черной смородины, под--. вергнутых действию оттепелей, возниа .кают при температурах около -30 С.

Полученные результаты представлены на термограммах 3-5 (фиг.2) и 6-8 20 (фиг.3). После действия оттепелей на термограммах было зарегистрировано три типа экзотерм: ВТЭ и НТЭЗ при температурах, эффективных для закаливания, а также новый тип экэотерм, 25 отсутствовавший у растений в закаленном состоянии — НТЭГ. НТЭГ представляют собой серию из нескольких остроконечных экзотерм, возникающих при температурах, вызывающих гибель цвет- 30 ковых зачатков в результате замерзания переохлажденной внутриклеточной .жидкости. Сорта различались между собой по времени действия оттепели, после которого у них во время замораживания появились НТЭГ, У сорта

Семипалатинская Н7ЭГ быпо зарегистрировано лишь спустя трое суток действия оттепели (фиг.2, термограмма 5), в то время как у сорта Сеянец Голуб- 40 ки НТЭГ появились уже после 15 ч действия оттепели (фиг.3, термограмма

6). Следовательно, сорт Сеянец Голубки имеет более сильную реакцию на действие оттепелей, чем сорт Семи- 45 палатинская. Данные многолетних полевых наблюдений полностью подтверждают этот вывод.

Технико-экономическими преимуществами предлагаемого способа являются, снижение потребности в исследуемом материале, сокращение сроков

I анализа, минимизация затрат ручного труда и поньппение достоверности результатов. Кроме того, полученные с помощью предлагаемого способа сведения о динамике реагирования зимующих растений на действИе оттепелей позволяют прогнозировать их поведение в естественных условиях после действия различного типа оттепелей.

При этом появляется нозможность по реакции растений определить наиболее опасные для них типы оттепелей, Предлагаемый метод может быть использован и. для определения восстановления у растений способности к повторной закалке при медленном снижении температуры после действия оттепелей. В данном случае по мере восстановле-. ния у растений способности к повторной закалке исчезают признаки. гибели в результате замерзания переох-. лажденной внутриклеточной жидкости, появившиеся после действия оттепели.

Формула изобретения

14543)0 1454310

Составитель А.Сизов

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Редактор И.Рыбченко

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7364/3 Тираж 618 Подпи си о е

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5