Способ оценки зимостойкости плодовых растений

Способ относится к области сельского хозяйства, в частности к плодоводству и селекции. Способ включает промораживание однолетних побегов в период покоя в камере искусственного климата. При этом оценку поврежденных побегов производят не визуально, а по величине максимального квантового выхода фотохимических реакций фотосистемы II и относительной скорости транспорта электронов фотосистемой II в тканях камбия и почек, которые определяют PAM-флуориметром. Регистрируют минимальный уровень флуоресценции и изменения этого показателя под действием актиничного света плотностью 190 µmol/(m2s) и после воздействия на объект импульса света высокой интенсивности (10000 µmol/(m2s), 450 нм). Способ позволяет ускорить оценку повреждений плодовых растений морозом. 2 табл., 2 пр.

 

Использование: сельское хозяйство, плодоводство, селекция плодовых растений.

Сущность изобретения: в основе способа лежит определение функциональной активности тканей камбия и почек однолетних побегов плодовых растений в период покоя, оцениваемой по показателям индукции флуоресценции хлорофилла. При этом регистрируется максимальный квантовый выход фотохимических реакций фотосистемы II (Fv/Fm) и относительная скорость транспорта электронов фотосистемой II (ETR - Electron Transport Rate).

Заявляемое изобретение относится к селекции плодовых растений и может быть использовано для ускоренной оценки исходных форм и гибридного фонда по уровню морозоустойчивости.

Повреждающие факторы зимнего периода наносят садоводству огромный экономический ущерб, значительно снижая продуктивность и долговечность насаждений. В полевых условиях затруднительно в короткий срок получить информацию об устойчивости сорта к неблагоприятным условиям перезимовки в связи с относительной редкостью суровых зим, сложностью установления времени повреждения, множественностью факторов морозного повреждения (Тюрина, Гоголева, 1978; Тюрина, 1993; Трунова, Резвякова, 1995; Кичина, 1999).

Существует целый ряд способов диагностики зимостойкости по косвенным признакам: низкочастотному сопротивлению побегов (импедансу), содержанию в коре антоцианов, различию в экстракции электролитов из листьев и побегов после воздействия раствором этанола, соотношению низко- и высокомолекулярных фракций белка, гистохимическому анализу суммарного количества запасного крахмала, по связи между содержанием свободной и связанной форм РНК в коре однолетнего прироста и средней величиной суточной температуры воздуха и др. (Соловьева, 1967; Иванченко, Фисенко, Мигин, 1979; Суздальцева, 1983; Иванченко, 1985; Денисов, 1986; Кудрявкин и др., 1987; Резвякова, Джигадло, 1994 и др.). Однако на практике косвенные методы оценки зимостойкости признания не получили.

Наиболее близким по своей сущности к заявленному изобретению является метод прямого лабораторного промораживания и последующей глазомерной оценки повреждений однолетних побегов, которая позволяет значительно ускорить характеристику зимостойкости сортов по основным компонентам устойчивости к низким температурам на основе моделирования повреждающих факторов для конкретной климатической зоны (Тюрина, Гоголева, 1978). Отмечается надежность этого метода, сведения, полученные в контролируемых условиях, достаточно близко совпадают с данными по их полевой устойчивости.

Однако указанный метод имеет и ряд недостатков. Так, результаты степени морозостойкости тканей в баллах, полученные различными исследователями, могут существенно различаться, т.е. присутствует фактор субъективности глазомерной оценки. При этом по методике необходимо провести оценку пяти побегов в трех повторностях каждый, что повышает трудоемкость исследований и требует значительных затрат времени.

Целью изобретения является разработка способа автоматизации и ускорения оценки повреждений плодовых растений морозом при искусственном промораживании и в естественных условиях.

Цель достигается за счет определения интенсивности флуоресценции хлорофилла в период перезимовки в тканях камбия и почек однолетних побегов, повредившихся в естественных условиях или после промораживания в морозильной камере. Измерения производятся РАМ-флуориметром после применения импульса света высокой интенсивности (10000 µmol/(m2s), 450 нм). Для регистрации минимального уровня флуоресценции (Fo) побеги освещают модулированным с низкой частотой (5 Гц) измерительным светом (450 нм) низкой интенсивности. Регистрируются максимальный квантовый выход фотохимических реакций фотосистемы II (Fv/Fm) и скорость транспорта электронов фотосистемой II (ETR). При этом прибором оцениваются изменения показателей флуоресценции хлорофилла под действием актиничного света плотностью 190 µmol/(m2s). Установлена высокая корреляционная зависимость между уровнем указанных показателей и степенью зимостойкости растения - у более устойчивых к морозу растений отмечается более высокий уровень максимального квантового выхода и скорость транспорта электронов.

Пример 1. Однолетние побеги яблони были проморожены в низкотемпературной установке PC 280/75 (Фригера) -38°C в течение 12 часов согласно методическим рекомендациям, разработанным М.М.Тюриной и Г.А.Гоголевой (1978). У промороженных побегов в камбии и почках после оттаивания были определены уровень максимального квантового выхода фотохимических реакций фотосистемы II (Fv/Fm) и скорость транспорта электронов фотосистемой II (ETR). Отмечена высокая корреляция между показателями скорости транспорта электронов фотосистемой II (ETR) и морозостойкостью растений (табл.1). Наиболее высокими значениями данного показателя характеризовались формы, наименее пострадавшие от мороза.

Пример 2. Однолетние побеги груши в естественных условиях перенесли понижение температуры -33°C. После оттаивания у поврежденных морозом побегов в камбии и почках измеряли уровень максимального квантового выхода фотохимических реакций фотосистемы II (Fv/Fm) и скорость транспорта электронов фотосистемы II (ETR). Отмечена высокая корреляция между показателями скорости транспорта электронов фотосистемой II (ETR) и морозостойкостью растений (табл.2). Наиболее высокими значениями данного показателя характеризовались формы, наименее пострадавшие от мороза.

Представленные результаты исследований доказывают, что предлагаемый способ позволяет автоматизировать и ускорить оценку повреждений плодовых растений морозом как при искусственном промораживании, так и в естественных условиях после суровых зим.

Литература

1. АС СССР, кл. A01G 7/00 A01H 1/04. Способ диагностирования зимостойкости генотипов яблони. / Иванченко Г.М., Фисенко Л.И., Мигин К.В. - №697095, заявл. 18.10.77. №2535781, опубл. 15.11.79.

2. Денисов В.Ф. Использование нового метода прогнозирования морозоустойчивости растений при сортоизучении яблони. / В.Ф.Денисов // Бюл. науч. инф. ЦГЛ. - 1986. - №43. - С.39-43.

3. Кичина В.В. Селекция плодовых и ягодных культур на высокий уровень зимостойкости (Концепция, приемы, методы). - М, 1999. - 126 с.

4. Кудрявкин B.C. Комплексный лабораторный метод оценки морозостойкости яблони в селекционном процессе. / B.C.Кудрявкин, В.Г.Леонченко, В.А.Суздальцева и др. // Задачи и современные методы селекции плодовых и ягодных культур: Тез. докл. - Ереван, 1987. - С.39-42.

5. Резвякова С.В. Использование низкочастотного сопротивления для определения морозостойкости яблони. / В.Резвякова, Е.Н.Джигадло // Селекция и семеноводство. - 1994. - №2. - С.9-11.

6. Соловьева М.А. Зимостойкость плодовых культур при различных условиях выращивания. - М.: Колос, 1967. - 239 с.

7. Суздальцева В.А. Изучение белкового обмена при лабораторном промораживании у различных по зимостойкости генотипов яблони в начальный период зимовки. / В.А.Суздальцева // Бюл. науч. информ. ЦГЛ им. И.В.Мичурина. - Мичуринск, 1983. - Вып.40. - С.7-10.

8. Трунова В.А. Итоги работы лаборатории зимостойкости В.А. Трунова, С.В. Резвякова // Селекция и сорторазведение садовых культур. - Орел, 1995. - С.240-247.

9. Тюрина М.М. Научные основы селекции на зимостойкость. / М.М.Тюрина // Селекция на зимостойкость плодовых и ягодных культур: Материалы совещ. - М., 1993. - С.17-29.

10. Тюрина М.М. Ускоренная оценка зимостойкости плодовых и ягодных растений. / М.М.Тюрина, Г.А.Гоголева / Методические рекомендации. - М., 1978. - 38 с.

Таблица 1. Зависимость между степенью повреждения побегов яблони и скоростью электронного транспорта (ETR) при искусственном промораживании

Сорт ETR, побеги, мкмоль/(м2с) Степень повреждения в баллах
камбий древесина почки Среднее по тканям
Делишес спур од 3,2 4,4 5,0 2,8
Аленушкино 2,3 2,7 1,5 4,0 1,6
Кубань спур 2,8 1,7 5,0 5,0 2,8
Синап орловский 2,0 1,1 4,9 4,9 1,6
Гала 2,6 1,1 4,1 4,9 2,6
Болотовское 5,2 0,3 1,1 2,9 0,5
Антоновка 6,6 0,0 1,7 0,2 0,5
Былина 6,7 0,0 1,2 0,7 0,5
Бреберн 8,0 0,0 3,5 1,6 1,9
Коэффициент корреляции между ETR и глазомерной оценкой -0,888 -0,551 -0,899 -0,653

Таблица 2. Зависимость между степенью повреждения в естественных условиях и скоростью электронного транспорта (ETR) побегов груши

Сорт ETR, побеги, мкмоль/(м2с) Степень повреждения в баллах
камбий древесина почки Среднее по тканям
Яковлевская 9,1 1 0 0,8 0,45
Северянка краснощекая 5,08 2,7 0 2,5 1,2
Феерия 6,64 3,1 1 1,8 1,38
Тема 10,3 1,5 0 0,8 0,43
Нежность 6,52 2,6 0 1,9 0,9
Первомайская 3,64 3,5 0,9 1,1 1,45
Аллегро 1,97 1,5 0,8 0,3 0,53
Ника 7,325 1,3 0 1 0,5
Августовская роса 7,033 1,3 1 0,3 0,45
Тихий Дон 3,34 3,5 0 1,5 2,08
Памяти Яковлева 3,73 1 1 1 0,65
Гера 6,79 3,1 0,8 2 1,68
Коэффициент корреляции между ETR и глазомерной оценкой -0,530 -0,445 -0,405 -0,550

Способ оценки зимостойкости плодовых растений, включающий промораживание однолетних побегов в период покоя в камере искусственного климата, отличающийся тем, что оценку повреждений поврежденных побегов производят не визуально, а по величине максимального квантового выхода фотохимических реакций фотосистемы II и относительной скорости транспорта электронов фотосистемой II в тканях камбия и почек, которые определяют PAM-флуориметром, регистрируя минимальный уровень флуоресценции и изменения этого показателя под действием актиничного света плотностью 190 µmol/(m2s) и после воздействия на объект импульса света высокой интенсивности (10000 µmol/(m2s), 450 нм).



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области лабораторной диагностики и может быть использована для диагностики и мониторинга лечения различных заболеваний. Способ мониторинга лечения заболевания включает возбуждение центров флуоресценции образца биологической жидкости путем его облучения излучением, по крайнем мере, двух длин волн и регистрацию, соответственно, по крайней мере, двух спектров идущего от образца излучения.

Изобретение относится к устройству для анализа люминесцирующих биологических микрочипов, содержащему держатель образца, средство освещения. Устройство включает в себя лазерные источники возбуждения люминесцентного излучения и волоконно-оптическую систему распределения излучения лазеров, устройство фиксации изображения образца, фильтр для выделения света люминесценции образца и оптическую систему для проецирования люминесцентного изображения образца на устройство фиксации изображения.

Изобретение относится к области обнаружения свечения. Система обнаружения свечения содержит источник возбуждающего излучения и устройство (18, 20) обработки излучения, содержащее элемент (20) формирования линии и элемент (18) профилирования пучка, фокусирующее устройство, устройство для сбора флуоресцентного или фосфоресцентого излучения, детектор (28), подложку (16) для удержания образца (14) и средство сканирования возбуждающей линии.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений, а именно к способу определения в воздухе пиридина на фоне алифатических аминов. Способ заключается в том, что ДБМВF2 или его производное адсорбируют на полимерной матрице, содержащей полярные группы (например, ОН-группы).

Изобретение относится к области биотехнологии и касается химерного белка, нуклеиновой кислоты, кодирующей такой белок, кассеты экспрессии и эукариотической клетки-хозяина.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативной идентификации разливов нефти и нефтепродуктов на морских, озерных и речных акваториях.

Изобретение относится к технологии оптического обнаружения для флоат-стекла (термополированного стекла), особенно к устройству опознавания оловянной поверхности флоат-стекла.
Изобретение относится к области исследования и экспертизы пожаров и предназначено для обнаружения на месте пожара остатков интенсификаторов горения. Сущность способа заключается в выполнении твердофазной экстракции остатков сгоревшего материала, выделении остатков интенсификаторов горения, содержащихся на месте пожара.

Изобретение относится к системам и способам детектирования, в частности, в области диагностики. Система детектирования содержит держатель для подложки (16), причем подложка имеет поверхность детектирования и выполнена с возможностью содержать объем образца так, что образец находится, по меньшей мере, частично в контакте с поверхностью детектирования; источник (18) возбуждающего излучения для подачи возбуждающего излучения; компоновку подачи излучения для подачи возбуждающего излучения на область возбуждения образца, причем область возбуждения содержит поверхность детектирования; детектор (22), чтобы детектировать излучение детектирования, возникающее в результате взаимодействия возбуждающего излучения с образцом и собранное от анализируемой области в пределах области возбуждения образца, причем анализируемая область содержит поверхность детектирования; причем система дополнительно содержит магнитную компоновку, расположенную вблизи и с той же стороны поверхности детектирования образца, и неподвижную относительно источника (18) возбуждающего излучения и компоновки подачи излучения, причем магнитная компоновка выполнена с возможностью притягивать магнитные гранулы (15) в пределах образца к поверхности детектирования, и компоновку (24) направления магнитного поля для фокусировки магнитного поля от магнитной компоновки на анализируемую область, причем компоновка (24) направления магнитного ноля содержит отверстие, через которое компоновка подачи излучения может направить возбуждающее излучение и/или излучение детектирования.

Изобретение относится к оптическому устройству для обеспечения нераспространяющегося излучения, в ответ на падающее излучение, в объеме регистрации, который содержит целевой компонент в среде, причем, по меньшей мере, один плоскостной размер (W1) объема регистрации меньше дифракционного предела.

Изобретение относится к области селекции сельскохозяйственных растений. Изобретение представляет собой способ оценки кислотоустойчивости сельскохозяйственных растений, включающий размещение зерен в инертном носителе с дистиллированной водой с низкой (стресс-фактор) и нейтральной (контроль) pH, воду заменяют ежедневно в одно и то же время суток на дистиллированную воду с низкой и нейтральной pH соответственно, замеряют массу корней (mr), массу побегов (ms), общую массу растений (mp), длину побегов (l), оценку проводят по коэффициенту редукции, при этом, если Кред ≥1 - растение ацидофильное; 0,5<Кред<1 - растение толерантное к высокой кислотности; Кред<0,5 - растение кислоточувствительное.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Изобретение представляет собой способ ускоренной оценки устойчивости сортов гороха к Bruchus pisorum L.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Изобретение представляет собой способ отбора засухоустойчивых растений рапса (Brassica napus L.), включающий измерение длины левого и правого семядольных листьев растений рапса в образце, определение показателя флуктуирующей асимметрии, при этом в качестве засухоустойчивых растений рапса отбирают растения с величиной флуктуирующей асимметрии, равной или меньше 0,031±0,0060.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции растений. Способ включает отбор более устойчивых к растрескиванию стручков образцов путем анализа высоты плотной перегородки в области гинофора в фазу зеленого стручка.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции. .

Изобретение относится к области биохимии, в частности к маслу из семян элитного сорта подсолнечника, имеющему профиль жирных кислот, включающий 3% или меньше общего содержания взятых вместе пальмитиновой кислоты (16:0) и стеариновой кислоты (18:0).

Изобретение относится к области биохимии. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции растений. .
Изобретение относится к селекции растений и может быть использовано в лабораторных условиях для экспрессной оценки морозоустойчивости озимого ячменя. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства, преимущественно к агрохимии. Способ включает листовую диагностику на потребность в минеральных элементах путем отбора проб листьев, определения отклика в виде разницы фотохимической активности суспензии хлоропластов из средней пробы свежих листьев при добавлении в нее диагностируемого элемента в концентрации 10-4-10-10 М и без добавления элемента.

Способ относится к области сельского хозяйства, в частности к плодоводству и селекции. Способ включает промораживание однолетних побегов в период покоя в камере искусственного климата. При этом оценку поврежденных побегов производят не визуально, а по величине максимального квантового выхода фотохимических реакций фотосистемы II и относительной скорости транспорта электронов фотосистемой II в тканях камбия и почек, которые определяют PAM-флуориметром. Регистрируют минимальный уровень флуоресценции и изменения этого показателя под действием актиничного света плотностью 190 µmol и после воздействия на объект импульса света высокой интенсивности, 450 нм). Способ позволяет ускорить оценку повреждений плодовых растений морозом. 2 табл., 2 пр.

Наверх