Способ оценки степени повреждений плодовых растений морозами



Способ оценки степени повреждений плодовых растений морозами
Способ оценки степени повреждений плодовых растений морозами
Способ оценки степени повреждений плодовых растений морозами
Способ оценки степени повреждений плодовых растений морозами

 


Владельцы патента RU 2608811:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр имени И.В. Мичурина" (ФГБНУ "ФНЦ им. И.В. Мичурина") (RU)

Изобретение относится к области сельского хозяйства, плодоводству и селекции. Способ включает промораживание однолетних побегов в период покоя в камере искусственного климата. В осенне-зимний период заготавливают побеги текущего года - 2 варианта по 3 побега, первый вариант является контрольным, а второй промораживают в камере искусственного климата. Затем черенки выдерживают при комнатной температуре в течение трех суток, на сканирующем спектрофотометре определяют коэффициенты пропускания водных вытяжек, выделенных из здоровых (контрольных) и поврежденных побегов, в диапазоне 300-900 нм с шагом 1 нм. Степень повреждения оценивают по величине евклидова расстояния между взятыми попарно значениями коэффициентов пропускания – чем ниже данный показатель, тем меньше степень подмерзания растений. Способ обеспечивает ускорение оценки повреждений плодовых растений морозом. 2 ил., 2 табл., 2 пр.

 

Использование: сельское хозяйство, плодоводство, селекция плодовых растений.

Сущность изобретения: в основе способа лежит оценка оптической плотности водных вытяжек из однолетних ветвей, зависящей от степени повреждения растительных клеток после воздействия низких отрицательных температур. В качестве показателя морозостойкости использовали евклидово расстояние между взятыми попарно значениями коэффициентов пропускания водных вытяжек, выделенных из здоровых и поврежденных побегов (шаг 1 нм, диапазон 300-900 нм).

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

Периодически повторяющиеся зимы с критическими значениями температуры наносят огромный ущерб плодоводству в нашей стране, значительно снижая продуктивность и долговечность насаждений. Только за последние 150 лет плодовые деревья повреждались от неблагоприятных факторов зимнего периода более 20 раз, то есть примерно через каждые 6-7 лет (Кашин, 2002).

К настоящему времени известен ряд способов диагностики зимостойкости по косвенным признакам: содержанию в коре антоцианов, 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, по показателям индукции флуоресценции хлорофилла в тканях однолетних побегов и др. (Соловьева, 1967; Иванченко, Фисенко, Мигин, 1979; Суздальцева, 1983; Иванченко, 1985; Резвякова, Джигадло, 1994; Юшков и др., 2012). Данные методы не получили широкого распространения в связи с их недостаточной точностью и трудоемкостью.

Известен метод глазомерной оценки повреждений однолетних побегов после лабораторного промораживания, которая позволяет значительно ускорить характеристику зимостойкости сортов по основным компонентам устойчивости к низким температурам на основе моделирования повреждающих факторов для конкретной климатической зоны (Тюрина и др., 2002). Отмечается надежность этого метода, сведения, полученные в контролируемых условиях, достаточно близко совпадают с данными по их полевой устойчивости.

Недостатки метода: результаты степени морозостойкости тканей в баллах, полученные различными исследователями, могут существенно различаться (фактор субъективности), глазомерной оценки; по методике необходимо провести оценку пяти побегов в трех повторностях каждый, что повышает трудоемкость исследований и требует значительных затрат времени.

Известен метод, основанный на различии в экстракции электролитов из побегов, которая оценивается по их электропроводности (Денисов, 1990). Недостатком данного способа является недостаточно высокая точность результатов.

Наиболее близким техническим решением (прототип) задачи определения степени повреждения плодовых растений морозами является метод, основанный на обработке отрезков однолетних ветвей яблони раствором Чемберлена (50%-й этиловый спирт, формалин, ледяная уксусная кислота в соотношении 90:5:5). Морозоустойчивость оценивают по изменению окраски раствора (Денисов, Никольский, Расторгуев, 1983). Недостатком данного способа является необходимость использования дополнительных реактивов, в том числе высокотоксичных и канцерогенных (формальдегид и метанол, входящие в состав формалина), а также недостаточная его точность вследствие использования визуальной оценки интенсивности окраски раствора.

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

Цель достигается за счет определения различий между спектрами пропускания водных вытяжек контрольного и опытного (подвергнутого воздействию низких отрицательных температур) вариантов (фиг. 1, 2). Для этого из кроны здорового растения в осенне-зимний период заготовляют побеги текущего года (2 варианта по 3 побега). Первый вариант используется в качестве контроля, второй промораживается в камере искусственного климата. Температура промораживания выбирается с учетом ее пороговых (близких к минимальным) значений, характерных для конкретного региона и периода холодного времени года. В качестве опытного варианта также могут быть использованы побеги, поврежденные морозом в естественных условиях. Отрезки черенков массой около 10 г помещают нижней частью в сосуд, содержащий 50 мл дистиллированной воды, и выдерживают при комнатной температуре в течение трех суток. Затем сканирующим спектрофотометром определяют коэффициенты пропускания водной вытяжки в диапазоне 300-900 нм с шагом 1 нм. Степень повреждения оценивают по величине евклидова расстояния между взятыми попарно значениями коэффициентов пропускания вытяжек, выделенных из здоровых и поврежденных побегов. Низкое значение данного показателя свидетельствует о меньшей степени подмерзания исследуемого образца.

Пример 1. Однолетние побеги яблони и груши были проморожены в низкотемпературной установке PC 280/75 (Фригера) -26°C в течение 12 часов согласно методическим рекомендациям, разработанным М.М. Тюриной с сотр. (2002). В вытяжках из промороженных побегов и контрольного варианта были определены коэффициенты пропускания в диапазоне 300-900 нм с шагом 1 нм. Рассчитано евклидово расстояние между взятыми попарно значениями коэффициентов пропускания вытяжек, выделенных из здоровых и поврежденных побегов. Отмечена высокая корреляция между показателем суммы квадратов евклидовых расстояний и степенью повреждения тканей побега (табл. 1). Наиболее низкими значениями данного показателя характеризовались формы, наименее пострадавшие от мороза.

Пример 2. Однолетние побеги сливы были проморожены в низкотемпературной установке PC 280/75 (Фригера) -26°C в течение 12 часов согласно методическим рекомендациям, разработанным М.М. Тюриной с сотр. (2002). В вытяжках из промороженных побегов и контрольного варианта были определены коэффициенты пропускания в диапазоне 300-900 нм с шагом 1 нм. Рассчитано евклидово расстояние между взятыми попарно значениями коэффициентов пропускания вытяжек, выделенных из здоровых и поврежденных побегов. Отмечена высокая корреляция между показателем суммы квадратов евклидовых расстояний и степенью повреждения тканей побега (табл. 2). Наиболее низкими 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 А01Н 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. Кичина, В.В. Селекция плодовых и ягодных культур на высокий уровень зимостойкости (Концепция, приемы, методы). - М., 1999. - 126 с.

3. 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.

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

5. 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.

6. Тюрина, М.М. Определение устойчивости плодовых и ягодных культур к стрессорам холодного времени года в полевых и контролируемых условиях: Метод. Указания / М.М. Тюрина, Г.А. Гоголева и др. - 2002. - 120 с.

7. Юшков, А.Н. Оценка степени повреждения плодовых растений морозом с использованием метода определения интенсивности флуоресценции хлорофилла [Текст] / А.Н. Юшков, В.В. Чивилев, Н.В. Борзых, А.С. Земисов // Плодоводст-во и ягодоводство России: сб. науч. работ / ГНУ ВСТИСП - М., 2012. - Том XXXIV. - Ч. 2. - С. 406-411.\

8. АС СССР, кл. A01G 7/00 А01Н 1/04. Способ определения морозоустойчивости древесных растений / Денисов В.Ф. - №1570674, заявл. 07.01.88. №4380330/30-13, опубл. 15.06.90, Бюл. №22

9. АС СССР, кл. A01G 7/00 А01Н 1/04. Способ определения морозоустойчивости растений яблони / Денисов В.Ф., Никольский Б.В., Расторгуев С.Л. - №1045862, заявл. 29.01.82. №3445494/30-15, опубл. 07.10.83, Бюл. №37.

Способ оценки степени повреждений плодовых растений морозами, включающий промораживание однолетних побегов в период покоя в камере искусственного климата, отличающийся тем, что в осенне-зимний период заготавливают побеги текущего года - 2 варианта по 3 побега, первый вариант является контрольным, а второй промораживают в камере искусственного климата, затем черенки выдерживают при комнатной температуре в течение трех суток, на сканирующем спектрофотометре определяют коэффициенты пропускания водных вытяжек, выделенных из здоровых (контрольных) и поврежденных побегов, в диапазоне 300-900 нм с шагом 1 нм, а степень повреждения оценивают по величине евклидова расстояния между взятыми попарно значениями коэффициентов пропускания - чем ниже данный показатель, тем меньше степень подмерзания растений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области аналитической химии и касается способа количественного определения метоклопрамида в лекарственных формах, воде и биологических жидкостях.
Изобретение относится к области медицины, а именно к диагностике, и может быть использовано для ранней дифференциальной диагностики острого панкреатита и рака поджелудочной железы.

Изобретение относится к области разработки лекарственных препаратов для лечения онкологических заболеваний. Предложен способ выявления веществ и их композиций с противоопухолевой активностью, основанный на увеличении продукции репортерного белка, кодируемого рекомбинантным репликативно-дефектным аденовирусом, в ответ на воздействие веществ или их композиций на молекулярные мишени из числа протеинкиназы mTOR, топоизомераз I и II, гистон деацетилаз и неизвестных мишеней, ингибируемых соединениями LY294002 и LY303511.

Предложенная группа изобретений относится к области медицины. Предложен способ получения ДНК-праймеров и зондов для малоинвазивной пренатальной ПЦР-диагностики трисомии 21-й хромосомы у плода по крови беременной женщины, характеризующийся тем, что выбирают сайт дифференциального метилирования фетальной ДНК 21-й хромосомы и ДНК 21-й хромосомы взрослого человека, чувствительный к эндонуклеазам, синтезируют прямой и обратный праймер, соответствующие ампликону длиной от 60 до 300 п.н., а также зонд, соответствующий этому ампликону, проводят ПЦР в реальном времени смеси образцов после их обработки эндонуклеазой рестрикции, отбирают пары праймеров и зонды, обеспечивающие эффективность реакции ПЦР в реальном времени выше 90% и линейность при изменении относительной концентрации образцов выше 90%.

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической лабораторной диагностике и касается способа определения мозговой изоформы креатинфосфокиназы в крови человека.

Изобретение относится к области биотехнологии и предназначено для применения индоцианина зеленого в качестве оптической метки наночастиц, содержащих лекарственное вещество белковой природы.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для экспресс-анализа количества сахара в крови. Гексокиназный способ неинвазивного определения сахара в крови включает в подготовку прибора для определения сахара в крови, в котором используют пробу и реагент, помещение их в кювету для перемешивания с получением раствора, содержащего конгломерат реактива с сахаром в слюне, у которого повышается спектральная чувствительность и достигает порога на двух значениях 190 нм и 340 нм, установку кюветы в рабочий прибор, включение источника светового излучения, а также фильтра-селектора, направляемых поочередно на кварцевую кювету с упомянутым раствором, осуществление контроля оптической плотности многосекционным фотоприемником и определение значения сахара в крови посредством обработки процессором данных об оптической плотности.

Изобретение относится к области аналитической химии и касается способа количественного определения группы стигминов в субстанциях. Сущность способа заключается в том, что в исследуемую пробу прибавляют 20-30 мл очищенной воды для аминостигмина, ривастигмина, пиридостигмина бромида или спирта этилового 95% для неостигмина метилсульфата и физостигмина салицилата.

Изобретение относится к медицине и представляет собой способ определения обсемененности полости рта уреазопозитивной микробиотой, отличающийся тем, что проводят определение уреазной активности следующим образом: в одну из лунок микропланшета вносят водный раствор мочевины с фосфатным буфером, в две другие вносят водные растворы мочевины с фосфатным буфером, содержащие уреазу с известной концентрацией 5 и 10 Ед/л соответственно, а в остальные лунки вносят водный раствор мочевины с фосфатным буфером и образцами ротовой жидкости, затем во все лунки вносят фенол/нитропруссидный реагент и гипохлорит, после чего измеряют оптическую плотность на микропланшетном ридере при длине волны 546 нм и рассчитывают концентрацию уреазы в образцах ротовой жидкости в Ед/л, при значении уреазной активности выше 15,85±2,11 Ед/л регистрируют обсемененность полости рта уреазопозитивной микробиотой.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для диагностики и лечения мужского бесплодия у инфертильных пациентов, а также в программах экстракорпорального оплодотворения за счет отбраковки образцов спермы, содержащих клетки с нарушенной упаковкой хроматина.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, биологии и физиологии растений. Способ заключается в измерении оптических характеристик.

Изобретения относятся к области сельского хозяйства. Способ производства семян сои в условиях орошения предусматривает широкорядный посев семян сои, полив, уход за растениями и уборку.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и селекции. Способ включает посев оцениваемых культур и отбор.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к садоводству. Способ включает предварительное дезинфицирование с помощью контейнерного субстрата из торфа и крупнозернистого песка в соотношении 1:2.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, биологии и физиологии растений. В способе оценивают функциональное состояние растений in vitro путем определения параметров флуоресценции хлорофилла.

Изобретение к области сельского хозяйства. Способ включает отбор образцов сельскохозяйственной культуры в период вегетации по трансекте перпендикулярно лесной полосе и определение их биомассы.

Изобретение относится к измерению качества различных видовых комплексов трав и травянистых растений на пробах, преимущественно на пойменных лугах, и может быть использовано в экологическом мониторинге территорий с травяным покровом.
Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к технологии адаптации растений, выращенных в асептических условиях. Способ включает пересадку растений на основание с подготовленным почвенным субстратом.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и ботаники. В способе получают гомогенную суспензию растительных тканей листа липы мелколистной Tilia cordata Mill., содержащей столбчатые и губчатые клетки мезофилла.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к управляемым технологиям земледелия, и может быть использовано в отрасли полевого растениеводства.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к выращиванию овощных культур. Способ подготовки грунта для выращивания овощных культур включает рыхление дна канавки, выкопанной в штык, поливку, мульчирование сверху полуперепревшим навозом с опилками, перегноем, листьями или разложившимися почерневшими опилками.
Наверх