Способ определения активности агентов

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при селекции и для определения степени воздействия на биологические тест-объекты биостимуляторов, удобрений, биопрепаратов, ядохимикатов, токсинов и патогенов. Выращивание биологических тест-объектов производят в водных растворах или взвесях агентов различной концентрации в условиях визуально доступного наблюдения с периодической оценкой результатов. Выращивание тест-объектов осуществляют в помещенных в освещаемый биотермостат сферических стеклянных пробирках с перехватом по диаметру в их средней части и/или в четырехкамерных стаканчиках со сферическими увеличивающими стенками. Контрольное выращивание осуществляют в воде. В биотермостате поддерживают температуру +28^oC и относительную влажность воздуха 100%. Длина светового дня составляет 18 ч. Способ позволяет снизить трудоемкость исследований при выборе оптимальной концентрации агентов, установлении порога их вредности и возможного негативного воздействия на расширенный круг биологических тест-объектов. 2 з.п. ф-лы. 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано как экспресс-метод определения степени воздействия агентов биостимуляторов, удобрений, биопрепаратов, ядохимикатов и патогенов картофеля на растения картофеля, рыб и водных беспозвоночных, помочь в выборе оптимальной концентрации биостимуляторов, удобрений, установить порог вредности патогенов и ингибирующих веществ, оценить возможное негативное воздействие испытываемых биопрепаратов и ядохимикатов на картофеле, рыбах и водных беспозвоночных и их эффективность против паразитирующих грибков, вирусов, бактерий и других патогенных микроорганизмов.

Известен способ испытания сортов и сеянцев картофеля на нематодоустойчивость, включающий высадку клубней в гончарные или пластмассовые горшки диаметром 7-8 см, объемом 250-500 см³, заполнение их почвой, зараженной цистами нематоды в количестве 10-12 тысяч личинок на 100 см³ почвы. Через два месяца после появления всходов, когда на корнях контрольных растений появляются золотисто-желтые самки картофельной нематоды, проводят оценку на устойчивость. Для этого горшки с вегетирующими растениями обильно поливают, переворачивают, выбивают из горшка ком земли. На поверхности кома просматривают визуально всю корневую систему с целью выявления самок нематоды. В зависимости от количества цист образцы относят к различным группам устойчивости: 1-ая группа - нет цист на корнях - устойчивые; 2-ая группа - 1-10 цист на корнях - слабовосприимчивые; 3-ья группа - 11-30 цист на корнях - средневосприимчивые; 4-ая группа - 31 циста и выше - сильно восприимчивые /1/.

Известен способ оценки селекционного материала на устойчивость к картофельной нематоде, включающий выращивание растений в прозрачных вегетационных сосудах емкостью 240 мл и подсчет цист, образующихся на корнях, через прозрачные стенки сосуда /2/.

Недостатком существующих способов является то, что биооценка растений осуществляется в почве, что исключает возможность визуально следить за развитием растений, а для оценки состояния корневой системы необходимо отмывание корней, что является довольно громоздкой и трудоемкой операцией, требующей значительных затрат труда.

Способ заключается в выращивании в различных концентрациях испытуемых агентов в водных растворах или в водных взвесях исследуемого патогена с последующим добавлением различных концентраций растительного или животного антагониста или испытуемого фунгицида или гербицида. Контрольное выращивание растений осуществляется в воде.

Для проведения испытаний используют следующий биологический материал - картофель одного и того же сорта или клона: Материалом для проведения исследований служат: а) жизнеспособные ростки картофеля; б) жизнеспособные ростки с кусочками мякоти клубней картофеля, с массой 3-5 г; в) жизнеспособные, предварительно укорененные ростки картофеля с мякотью или без нее; г) жизнеспособные, предварительно укорененные черенки картофеля; д) листья картофеля свежесрезанные; е) черенки картофеля свежесрезанные; ж) листья картофеля, предварительно укорененные; з) жизнеспособные мелкие клубни картофеля (менее 10 мм в диаметре);
и) жизнеспособные миниклубни картофеля тех же размеров;
к) жизнеспособные пробирочные растения.

При проведении испытаний состояние растений оценивают по следующим параметрам:
1) длина образовавшихся за период опыта корней (или прирост длины корней для укорененных растений), мм;
2) количество образовавшихся корней и их ответвлений (или количество вновь образовавшихся корней и их ответвлений для предварительно укорененных растений), шт.;
3) мощность корневой системы (масса образовавшихся корней), мг;
4) толщина и плотность корней, мм;
5) длина образовавшихся за период опыта стеблей и их ответвлений (или прирост длины стеблей для укорененных растений), шт.;
6) количество образовавшихся стеблей и их ответвлений (или количество вновь образовавшихся корней и их ответвлений для предварительно укорененных растений), шт.;
7) мощность надземной части растений - масса образовавшихся стеблей (без листьев), мг;
8) толщина и плотность стеблей мм;
9) количество междоузлий, шт.;
10) количество листьев, шт.;
11) площадь листовой поверхности, мм²;
12) степень тургора растений (визуально);
13) цвет корней, стеблей, листьев (визуально);
14) наличие повреждений патогенами (визуально);
15) состояние листовых пластинок (изменение цвета, пятнистость, усыхание секторов, полное усыхание) - визуально;
16) масса листьев, мг;
17) развитие спящих почек (под листьями или между листочками) для укореняющихся растений);
18) состояние черешков листьев (визуально);
19) соотношение массы стеблей, мг и массы корней, мг;
20) соотношение массы листьев и массы стеблей, мг.

Исследования проводят следующим образом.

Материал для исследований помещают в биологические стеклянные пробирки с перехватом по диаметру (5-7 мм) при наружном диаметре пробирок 20-22 мм, высоте 13-15 см. Перехват обеспечивает отделение зоны роста стеблей от зоны развития корневой системы. Объем пробирок 50-70 см³.

Перед помещением биологического материала в пробирки наливают соответствующие последующие разведения действующего вещества или патогена в водном растворе. Контрольное выращивание растений картофеля осуществляют в воде.

Предварительные результаты по перечисленным выше параметрам снимают на 8-10 день опыта (Пример ). После чего растения с помощью пинцета переносят в четырехкамерные стаканчики со сферическими внешними стенками, увеличивающими изображение, выполненные из прозрачного материала емкостью 120 см³ с емкостью каждой камеры 25 см³, куда наливают испытуемый раствор или патоген (контроль вода).

В этих емкостях растения выращивают в течение еще 30 дней в тех же режимах температуры, влажности и светового периода, проводя визуальные оценки развития корневой системы через прозрачные увеличивающие стенки емкости на 10, 20 и 30 сутки опыта.

При испытании устойчивости рыб к микропатогенам и токсическим веществам, а также при испытании на рыбах биопрепаратов и веществ, стимулирующих рост и развитие рыб (гормоны, биостимуляторы) - по 1 г икры соответствующего вида рыб вносят в пластиковые или из другого материала прозрачные четырехкамерные стаканчики со сферическими увеличивающими стенками (объемом 120 см³ с соответствующей концентрацией водного раствора испытываемого вещества или патогена и визуально наблюдают за развитием вышедших из икринок мальков в течение 10-12 дней (контроль вода). Кормление мальков осуществляют живым или сушеным кормом (дафнии, циклопы, энтомопатогенные нематоды). Оценку активности испытываемого биоагента проводят по определению процента выхода мальков из икринок, по выживаемости мальков, их активности и массе (мг).

При испытании ядохимикатов и биопрепаратов против личинок кровососущих насекомых (гнус) в каждый пластиковый прозрачный четырехкамерный стаканчик со сферическими увеличивающими стенками, емкостью 120 см³ запускают по 100 особей личинок комаров, мошки или мокрецов в соответствующие концентрации испытываемых растворов или патогенов (вирусы радужности комаров, нематоды, поражающие мошку, или мокрецов, или комаров). Контрольное выращивание осуществляют в чистой воде. Опыт снимают через 10-12 дней.

Оценку осуществляют по выживаемости личинок, их активности и массе (мг).

Все опыты проводят в освещаемом биотермостате при температуре +28^oC, относительной влажности воздуха 100% и длине светового дня 18 часов.

Преимуществом заявляемого способа является возможность повседневного контроля за развитием растений, насекомых и рыб через сферические увеличивающие стекла садков и прозрачные стеклянные стенки биологических пробирок.

Другим важным преимуществом заявляемого способа является то, что без использования почвы для выращивания растений отпадает необходимость в периодическом отмывании корней, что является трудоемким процессом и возможностью повреждения корней во время этого процесса. Еще одним преимуществом заявляемого способа является открывающаяся возможность графического изображения динамики роста и развития корневой системы картофеля и образования столонов и миниклубней.

Источники информации
1. Макаров П.П., Соломина И.П. Пути создания нематодоустойчивых сортов картофеля. Селекция и семеноводство. 1980, N 3.

2. Патент Российской Федерации N 2108710, Кл. A 01 H 1/04, 1998.

Формула изобретения

1. Способ определения активности агентов - биостимуляторов, удобрений, биопрепаратов, ядохимикатов, токсинов и патогенов, включающий выращивание биологических тест-объектов при воздействии агентов в различной концентрации в условиях визуально доступного наблюдения с периодической оценкой результатов, отличающийся тем, что выращивание биологических тест-объектов производят в водных растворах или взвесях агентов в помещенных в освещаемый биотермостат сферических стеклянных пробирках с перехватом по диаметру в их средней части и/или в четырехкамерных стаканчиках со сферическими увеличивающими стенками, контрольное выращивание тест-объектов осуществляют в воде, а в биотермостате поддерживают температуру +28^oC, относительную влажность воздуха 100% при длине светового дня 18 ч.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наружный диаметр сферических стеклянных пробирок составляет 20 - 22 мм, а их диаметр в зоне перехвата 5 - 7 мм.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что четырехкамерные стаканчики имеют емкость 120 см³, а емкость каждой составляющей их камеры 25 см³.

РИСУНКИ

Рисунок 1