Способ диагностики физиологического состояния сельскохозяйственных растений
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может бмть применено в лабораторных и ироизводствеи::ы.х услопиях д.пя оперативного контроля физиологического состояния культурных растений. Цель изобретения - повыи;ение точности и возможность ранней диагностики нарушений. Отбирают растения в тадии проростков или 2- 3 листьев. Готовят временные давленные гфепарат ; апик;;.. мспистс :. Оценивают состояние xpor.Ki гина по распределению клеток с разнемм количеством ДНК. Определяют относительное содержание ДНК в индивидуальных ядрах интерфазных клеток цитофотометрическим методом. О нарушении физиологического состояния судят по изменению относительного содержания ДНК на одно интерфазное ядро ниже ЗС. 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1464967 А 1
4 А01а7 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1.Д
Cb
4й
CO
1, Ь 3
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4176165/30-13 (22) 06.01.87 (46) 15.03.89. Бюл. № 10 (7i ) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения
Украины с Россией (72) А. И. Горовая, И. А. Огинова, Н. В. Хлызина и Ю. В. Донченко (53) 631.11 (088.81 (56) Растениевод. науки, 20, 1983, № 4, с. 38 — 50. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ (57) Изобретен <е относится к сельскому хозяйству и может быть применено в лабо
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть применено в лабораторных и производственных условиях для оперативного контроля физиологического состояния культурных растений.
Цель изобретения — повышение точности и возможность ранней диагностики нарушений.
Способ осуществл яют следую!цим образом.
Объектом исследования являются апикальные меристемы различных растений.
Для анализа отбирают растения в стадиях проростков или 2 — 3 листьев. Апикальные меристемы фиксируют в уксусном алкоголе (спирт этиловый: ледяная уксусная кислота 3:1) в течение 1 ч, хранят в 700 -ном этаноле. Окрашивание меристем производят известным способом реактивом Шиффа по
Фельгену после гидролиза в 1 н. НС! при
60 С в течение 8 мин. Готовят временные раторных и производствен::ых:,словник,(ля бперативного контроля физ гологического состояния культурных раст н !й. Цель изобретения — повышение гочности и возможность ранней диагностики нару: !е;!пй. Отбирают расте. IB в талии проростков или 2—
3 лист!.ев. . отовяг временные дзвленные прегарат апик::....- ti мери . м. Оценивают состояние .;::о !. ина чо распределению клеток с разны; количеством ДНК. Определяю; относительное содержание ДНК в индивидуальных ядрах интерфазных клеток цитофотометрическим методом. О нарушении физиологического состояния судят по изменению огносительного содержания ДНК на одно интерфазное ядро ниже 3С. 3 табл.
:!авл.".,: ые препараты апикальных меристем. (.осте:якие хроматина оценивают по pdc. !ðåделению клеток с разным количеством ДНК.
Относительное содержание ДНК в индивидуальных ядрах интерфазных клеток определяют цитофотометрическим методом. Эталоном служит среднее количество ДНК в ранней профазе, равное 4С. Количество ДНК в телофазе принимают равным 2С.
Пример 1. Изменение физиологического состояния растений сорго диагностировали цитофотометрически по изменению состояния хроматина в Hl:Tåpôàçíûõ ядрах клеток апика IbHblx меристем и фиксировали повреждения по увеличению встречаемости ядер с ЗС ДНК. В опытах исследовали влияние различных приемов агротехники: ручная прополка (контроль), механизированный уход за посевами, применение гербицидов.
В табл. 1 приведены результаты цитофотометрич ского определения ДНК в корневой меристеме сорго.
1464967
Как следует из табл. 1, в контроле с ручными прополками (оптимальные условия) относительное содержание ДНК в интерфазе находилось в пределах ЗС вЂ” 4C+2o (61,8 усл. ед.). Высокая засоренность посевов в варианте с механизированным уходом за посевами (70 шт./м ) или присутствие в почве гербицидов вызывает снижение количества цитофотометрически определяемой ДНК (в пределах 2С вЂ” ЗС), ухудшение физиологического состояния, отставание в росте растений. Выявленные нарушения в состоянии, хроматина клеток корневых меристем про ростков вызвали необходимость применения регуляторов роста, которые позволили нор, мализовать не только внутриклеточный ме : таболизм, но и физиологическое состояние, целостных растений.
Связь изучаемого цитофизиологического параметра с высотой растений может быть представлена уравнением регрессии
Y=34,38+0,08х — 0,001х . 20
Все коэффициенты значимо отличны от нуля, коэффициент корреляции равен 0,779, критерий Фишера 24,5. Это подтверждает адекватность представленной модели.
Связь с площадью листьев описывается соотношением
У = 58,64+ 4,84х+ 1,23х .
Коэффициент корреляции равен 0,903.
Пример 2.
В табл. 2 приведены результаты цитофотометрического определения ДНК в стеб- 30 левой меристеме сорго.
Как следует из табл. 2, содержание ДНК в интерфазных ядрах клеток стеблевой меристемы изменяется аналогично описанному для корневой меристемы. Уравнение регрессии имеет вид: 35
Y= 37,73+ 0,01х+ 0,002х .
Коэффициент корреляции равен 0,501. критерий Фишера — 10,58.
Связь с площадью листьев описывается соотношением
Y= 19,60+ 1,68х+ 1,235х, Коэффициент корреляции равен 0,547.
Пример 8.
В табл, 3 приведены результаты цитофотометрического определения ДНК в корневой меристеме кукурузы.
Данные табл. 3 свидетельствуют о том, что ухудшение условий произрастания культурных растений (увеличение дозы гербицида) сопровождается снижением относительного содержания ДНК. Одновременно наблюдается угнетение роста и развития растительного организма. Интегральным показателем физиологического состояния растений является рост в высоту. Изменения состояния хроматина (относительное содержание ДНК), диагностируемые на ранних стадиях развития, реализуются в нарушении ростовых процессов. Своевременное применение регуляторов роста позволяет нормализовать состояние ДНК в интерфазных ядрах клеток апикальных меристем и способствуют нормальному развитию растений.
Связь между состоянием ДНК в клетках корневых меристем у кукурузы и высотой растений описывается соотношением
Y= 64,59 — 1,99х+ 0,02х .
Коэффициент корреляции равен 0,965.
Формула изобретения
Способ диагностики физиологического состояния сельскохозяйственных растений по изменению биофизических характеристик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и возможности ранней диагностики нарушений, диагностируют физиологическое состояние по изменению состояния хроматина в интерфазных ядрах клеток апикальных меристем, при этом о нарушении физиологического состояния судят по изменению относительного содержания ДНК на одно интерфазное ядро ниже ЗС.
1464967
Таблица 1
Относительное содержание ДНК на 1 интерфазное ядро, усл.ед.
Применение регуляторов роста
Варианты
Ручные прополки (контроль)
Механизированный уход за посевами
Пропахлор, 8 кг/га
Пропахлор, 8 кг/ra +
+ атразин, 2 кг/га
Пропахлор, 8 кг/га +
+ 2,4-ДА, 1,5 л/га
Пропахлор, 8 кг/га +
+ 2,4-ДА, 1,5 л/га
Атразин, 4 кг/га +
+ 2,4-ДА, 1,5 л/га
Атразин, 4 кг/га +
+ 2,4-ДА, 1,5 л/га
Промэкстра, 5 кг/га
Примэкстра, 5 кг/га
61,8+2,6
Без регуляторов
39,9+1,5
44, 7+2,2
То же
44+, 1
37,8+2,5
Применение регуляторов
Без регуляторов
69,5+1,9
54,6+2,0
Применение регуляторов
Без регуляторов
Применение регуляторов
Без регуляторов
68, 1+2,8
30, 1+2,1
58,8+2,9»
31, 1+2,9
Дуал, 4 л/га
Ф
Статистически недостоверные отличия от контроля
Таблица 2
Варианты
Относительное содержание ДНЕ на 1 интерфазное ядро, усл.ед.
Применение регуляторов роста
Ручные прополки (контроль)
Механизированный уход за посевами
Пропахлор, 8 кг/га
Пропахлор, 8 кг/ra +
+ атразин, 2 кг/га
Пропахлор, 8 кг/га +
+ 2,4-ДА, 1,5 л/га
Пропахлор, 8 кг/ra +
+ 2,4-ДА, 1,5 л/га
Атразин, 4 кг/га +
+ 2,4-ДА, 1 5 л/га
Атразин, 4 кг/га +
+ 2,4-ДА, 1,5 л/га
Примэкстра, 5 кг/га
Примэкстра, 5 кг/га
64,4+2,9
42,6+2,9
Без регуляторов
То же
49,6+3,9
48 4+3 8
48,8+3,8
82,4+4,7
100,2+5,6
44,4+3,9
Применение регуляторов
То же
Без регуляторов
59,6+4,7
86,4+5,9
То же
Применение регуляторов
Без регуляторов
Дуал, 4 л/га
46,4+2,3
М
Статистически недостоверные отличия от контроля.
1464967
Таблица 3
Относительное содержание ДНК на 1 интерфазное ядро, усл. ед.
Варианты
55,10+1 50
Механизированный уход за посевами +
+ ручные прополки
Механизированный уход за посевами
Атразин, 4 кг/ra + диален, 1,5 л/га
Атразин, б кг/га + диален, 2,0 л/га
Атразин, 8 кг/ra + диален, 2,5 л/га
Атразин, 8 кг/га + диален, 2,5 л/га +
+ регулятор роста
Лассо/атраэин, 4 л/га + диален, л/га
,. с. ) ;!травин, б л/га + диален, ) д ; а .,(с«« )ат,:,,èH) 8 л/га + диален, -)
Примэкстра, 4 кг/ а + диален, 1,5 л/га ((ри-:экстра, 6 кг/га + диален, 2,0 л/га ((римэ(сстра, 3 л/га + диален, 2,5 л/га
Рамрод, 4 кг/га + атразин, 2 кг/га +
+ диален, 1,5 л/га
1 амрод, 6 аг/га + атразин, 2 кг/га +
+,диален, 2 л/га
1 амрод,. 8 кг/га + атразин, 2 кг/га +
+ диален, 2,5 л/га
Эрадикан, 4 л/га + атразин, 2 кг/га +
+ диален, 1,5 л/га
Эрадикан, б л/га + атраэин, 2 кг./га +
+ диален, ..т/га
Эрадпкын, 6 л/га + атразин, 2 кг/га +
+ диы:i н ., з r/ãà + регулятор роста
47,50+1
52,40+1
47, 00+1
48, 13+1
57 60+1,52 ,47 ,4G ,51 ,52
55,80+1,88
53,20+1,43
50,59+1,22
53,51+1,32
50,00+2,19
40,39+2,11
56, 14+1, 75»
54,46+1,53»
45,09+1,53
53,33+1,55
46,12+1,69 б ),93+2,03
:(( (.,тат! (стически недо товер ные от...: -, ия от к,) н роля.
Составит .)н А. Сизов
Реаактор М. Петро((а Т" хр(И Вс рес Коррскто!) 1. Пиаипенко .! !êàç 849/4 1 iii: и н к Подписи )
ВНИИ(1((Гост (i(()emu((()«> ) и и п, (синя((и ".крытии(, н)н (((HT СССР ! !.1(1;!5, . (! (. (а.: .кнн ".U., а. 4,о
Произв()асти(нн()." (лате а).сl(iill )с,(жгороа. елк Гагари)н(, 1 (ii
