Способ определения устойчивости грецкого ореха к низкотемпературному стрессу

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э А 01 Н 1/04

ГОСУДАРСТВЕН-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) f м1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4906748/13 (22) 21.01.91 (46) 23.06.93. Бюл. N. 23 (71) Институт физиологии растений и генетики AH УССР и Центральный республиканский ботанический сад АН УССР (72) В.Д. Манульский, В.И. Канивец, В.Я, Прошко, А,И, Матяш. P.М. Тыж и Б,И. Гуляев (56) Авторское свидетельство СССР

М 388719, кл. А 01 Н 1/04, 1971. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ГРЕЦКОГО ОРЕХА К НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМУ СТРЕССУ (57) Использование: сельское хозяйство, в частности селекция сельскохозяйственных культур. Сущность: устойчивость грецкого ореха к низкотемпературному стрессу определяют путем воздействия на однолетний

Изобретение относится к выращиванию и селекции сельскохозяйственных культур и может быть использовано в питомниководстве для определения мороэо- и эимостойкости 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 содер„„ „„1822680 А1 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 вычис1ЯРМ ляют по формуле Кср- 100%. где 4мр

Сюг — интенсивность сигнала протонов воды на

ЯМР-релаксометре, отн.ед.; С вЂ” интегральное содержание юглона в побеге. отн.ед. Устойчивыми считают обычные формы грецкого ореха при l4;p=0,33-0,37% и скороплодного ореха при Kip 0,22 0.25%. 3 табл. жание юглона в побегах, после чего вычисляют коэффициент сродства формы связанной воды к юглону, Кср, по формуле

К,- — 100%, IRPM

Сюг где IRMp — интенсивность сигнала протонов воды на ЯМ Р-релаксометре, Сю, — интегральное содержание юглона в побегах. и при значении Kip,-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.

Пример 1. 15-летние растения грецкого ореха обычной и скороплодной форм с различной заведомо известной степенью устойчивости к ниэкотемпературному

1822680 стрессу (K-48 — устойчивый, K-18 — неустойчивый, sp-2-7 — устойчивый, sp-2-5 — неустойчивый) выращивали в маточном саду

Центрального республиканского ботанического сада АН Украины. В период глубокого 5 покоя (11 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- 10 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 CXP-200 15

"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 герметиэиро- 20 ванную тефлоновую оболочку. При температуре минус 15 С записывали спектры SIMP, представляющие собой суммарный сигнал коры камбия, древесины и сердцевины. Температуру устанавливали путем про- 25 дувания через датчик с образцом паров азота, подогреваемых до необходимой температуры специальным нагревателем (штитная система радиоспектрометра) и контролировали термопарой, спай которой 30 находился в непосредственной близости к образцу. Точность установки температуры не ниже 1 С.

Вторую часть побега (размером 2 см) испольэовали для приготовления навески 35 растительного материала. Навеску расти-. тельного материала весом 1 г заливали 25 мл смеси хлороформ — метанол (2:1) и оставляли при температуре +3 — +4 C на 24 ч.

Через сутки брали 0,02 мл смеси и наносили 40 на пластинки felufol,. помещали в камеру, заполненную раствором дихлорэтан-п-пентан (3:1) и ставили на возгонку хроматограмм при комнатной температуре под вытяжкой. Когда улетучивались пары орга- 45 нических растворителей, пятно переносили в центрифужную пробирку и заливали 1 мл

10 н. щелочи NaOH и 1 ми этилового спирта.

Центрифугироввли при 5 тыс. 6 в теМние 15 мин, центрифугат сливали е одну пробирку 50 трижды, переносили в кювету и исследовали при 520 нм нв спектрофотометре. По калибровочной кривой по показателю инстинкции рассчитывали содержание юг" лона. Затем определяли коэффициент срод- 55 ства формы связанной воды к юглону по формуле

a . — O0®.

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.

Пример 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

-50С до -25 С записывали спектры ЯМР, Интегральное содержание юглона и коэффициент сродства формы связанной воды к юглону определяли так, как описано в примере 1. Результаты представлены в табл. 2.

Как видно иэ табл. 2, для получения достоверных различий между устойчивыми и неустойчивыми к низкотемпературному стрессу формами необходимо измерять интенсивность сигнала при температуре -10—

-200С, Пример Э. Различные штамбы грецкого ореха (K-48, К-35, К-29, К-63, К-17, К-18, К-33, К-19, К-25, sp-2-7, зр-32, sp-11, sp-28, sp-2-5, sp-17, sp-20, sp-14, sp-19) с неизвестной заранее степенью устойчивости к низкотемпературному стрессу подвергали тестированию на степень устойчивости по коэффициенту сродства формы связанной воды к юглону так, как описано в примере 1.

8 параллельном опыте эти штамбы тестировали 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 стрессовых факторов (температура до440С). 8 период начала ростовых процессов (апрель-май) была проведена оценка повреждений на обмерзание и отсутствие процессов жизнедеятельности у побегов 1-3 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, прошедшего предварительное тестирование нв степень устойчивости к низкотемпературному стрессу по предлагаемому способу, позволяет не только выявить перспективные сибсы и клоны для селекции, но и создавать высокопродуктивные, интенсивного типа промышленные насаждения иэ устойчивого посадочного материала. При использовании данного способа создаются предпосылки для проверки и выявления устойчивости к действию стрессов посадочногО элитного

1822680 табрмца1

OO»IIIIas форма грецкого ореад

О немн»а диаметр

Скороллодмал форма грецкого ореха

1 (к 4Е) побега ° устойчмвчй(кр-2-7) Неустоачмемй (вр-2-5) 11еустоачмамй (K-18) с, к, °, отм.ед. отм.ед. с»„ к.„е отн.ед. отм.ед. гама е

OTH,4ä

1аiее отн.ед, с», отн.ед сн

O,47t b, 01

202 112

0,4010,02

0 ° 3840,О2 307 35 о,12

0,6

0,23 0,47т0,01

249121 О, 16

0.59tb,ог 2О2112 0,29 0,5120,ег 222518 0,23 0,50 О,O1 248 20 О,га

o,е

0 ° 4O 0,01 305тЗЭ 0,13

0,69а 0,03 205- 20 О, 34 О, 5700, 02 220120 0,26 0,58т0, 03 244 его 0,23 0 46to, 03 307139 0, 16

0,6950,02 208-25 0 34 0,58- 0,03 220+25 0,26 0,58т0,01 249123 0,23 0,47t0,02 311+35 0,16

0,6ЯО ° 02 201т34 0,34 0,58т0,02 221 20 0,26 0,5820,02 243126 0,23 0,4710,02 Зоетгб 0,16

1,0

l,2

1 ° 4

Достоверно лрм р 0.95 т ° олма ° г

Обнчнал форма грецкого opexs

Оармантм

IIfWTO

Скороллоднал дорна грецкого орала устоачмеай (кЛЕ)

Устойчмамй (тр-2-7)

1»та ° С»г ° к„, е

oTII.cfI. отн.ед

Неустойчмема (К-18) Кеустоачнема (ар-2-5) с отн.сА. отм.ед. к гатчр, отн.ед ке,е

1еееераура, аС

-5

О ° 93т О, 02 202- 20 0,46

О.Е9т0,03 гга=го 0,41

0,8310, 02

0,63т0,01

0,58 -0,02

0,4400,02

О,38-О,О1

0,28

0,18

0,36

0,88-0,02

О, 564 О, 01

0,46+0,03

0,3610,01

249 2Э

О ° 33

0,25

0,23

0,18

О, 15

307439

-lb

-15

25 о,егта, 02

0,69t0, 02

0,5820 01

O,4510,02

0,41

0.34

0,29

0,22

О, 73то, O I.

0,5710 ° О1

О,4810,02

0,4010,01

0.33

0,26

0,22 н

О, I2

0,11

0,18

В ° ч

I °

0,33to, о1 достоверно лрм р ч 0,95 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 no0er 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

87 коэффициента сродства формы связной воды к юглону Кбр по формуле

Кср.100$ !Омр / Сюг, где Iopop — интенсивность сигнала протонов воды на ЯМР-релаксометре;

10 Сюр — интегральное содержание юглона в побегах, и при значении I4p. 0,33-0,37ф, для обычной формы грецкого ореха и значении

Кар.-0,22-0.25 для скороплодной формы

15 ореха их относят к устойчивым видам.

1822680 таблмца3

Варианти ass

Коэффициентт сролства

Интегральное содержание юглона (С,,) отн.ед.

Интеисианост ° сигнала по способу "прототипу

Интенсивность сигнала ОНР (I„„s),îòí. åä.

Величима прироста, см

Грецкий орех обьнная фо риа

К -48

0,34

0,34

205 -23

206+19

0,58е0,01

0,5610, 02

0,56 -0,02

7,8е,г

8,4»,9

10 Эе1,9

14,2аг,г

11,5а1,4

Уст, К-35

Уст.

0,33

0,34

Уст.

К 29

К-63

0,57- О,О!

О ° 5820 03

Уст.

К-17

K -188

0,37

О, 288

0,28

Уст.

С, 5540,01

О, 54еo>02

0,5420,02

Неуст.

Неуст.

Неуст.

Неуст.

5,5sl, О

4,9+1,0

6,6 1,5

6,9е1,7

К-33

К-19

0,59 0,03

0,56+0, 02

0,25

К-25

0,27

0,55+0,02

Грецкий арех скороплодная форма

0,58аО,О2

О, 59то, 02

sp-2-7

Уст, вр-18 вр 32

sp -11 ,р-28

sp-2-5

Уст.

244+30

24?+ 23

228 26

Уст.

Уст

Уст. геат34

Неуст.

Неуст.

Неуст.

Неуст.

Неуст. вр-17

291-3О

331+- 54

306-27

335ь33

0,15

sp -20

sp -14

0,15

0,15

0,14

sp -l 9

Достоверно при Р 0,95

Составитель Е.Писковая

Тех ред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор

Заказ 2164 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

0,69е0,03

0,71s О, 02

0,65то, 02

0,68е0,03

0 70 0 ° 03

О, 65- О, О2

0,67т0,03

0,59 О,ОЭ

0,61ао, 03

О, 5720, 02

0,4640,02

0,4Мо,оЭ

0,4910,02

О, 4540, 02

О, 47- 0,03

198 го

200-25

190 -15

236-30

239 29

232 26

2114 25

249>14

253- ЭЭ

0,23

0,23

0,24

0,25

0,22

0,16

Устойчивость к ниэкотеипературнону стрессу,ппреДеленная на основании ко-. эффицмента сродства

О; 5310, 02

0,55so,ol

0,53+0,02

0,54 -0,02

0,54-0,02

0,52 0 01

0,53+0,02

0,53+0,02

0,5340,03

О 52+0, 02

4,5т1,6

5,1е1,7

6,0 1,8

4,2t1,0

4,6+1,9

3, Эь1,0

3, К1,5

4,0+0,9

4,0а0,9

3,6е1, 6