Способ определения засухоустойчивости сортов растений

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. В способе определяют электропроводность в экстрагирующем растворе. При этом 1 г листьев каждого сорта помещают в пробирки с 1 М раствором сахарозы. Периодически измеряют электропроводность до получения отчетливых различий между сортами в интервале от 15 до 70 мкСм/см. Строят графики зависимости электропроводности от времени, вычисляют скорость изменения электропроводности, величина которой обратно пропорциональна засухоустойчивости растений. Способ обеспечивает повышение точности измерений и сокращение времени определения. 2 ил., 2 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано как в лабораторных, так и в полевых условиях, в селекционной работе по выведению сортов растений для аридных зон России, подверженных засухе, на различных фазах развития - от проростков (для экспресс-анализа) до взрослых сформировавшихся растений. Нужно отметить, что в большинстве методов определения засухоустойчивости наряду с испытуемыми сортами должны присутствовать и проверенные, известные сорта, свойства которых служат опорными показателями. Это связано с изменчивыми условиями испытаний, такими как погода, освещенность, влажность, температура и т.д.

Известно, что устойчивость растений к неблагоприятным факторам часто имеет генерализованный характер, например, засухоустойчивость коррелирует с солеустойчивостью. Повреждающее влияние этанола на проростки зерновых позволяет разделять сорта по степени засухоустойчивости [2]. Существуют и прямые способы оценки влагоудерживающей способности листьев растений с помощью высушивания или помещения их в гипертонический раствор, который забирает влагу из листьев за счет осмоса [4]. Критерием является способность переносить обезвоживание, т.е. выносливость плазмы к высушиванию при действии экстремальных факторов. Повреждение в этом случае сказывается прежде всего на проницаемости мембран протоплазмы. Проницаемость можно определить по выходу электролитов в гипертонический раствор. Известен способ определения сравнительной засухоустойчивости растений, при котором запас влаги в листьях условно разделяют на свободную и связанную доли [1]. При этом засухоустойчивость относят к наличию связанной влаги. Вырезки из листьев помещают в 1,5 М раствор сахарозы на 2 часа, затем с помощью рефрактометра определяют концентрацию раствора сахарозы, изменившуюся за счет поступления свободной влаги в раствор. Общее содержание влаги находят высушиванием листьев при повышенной температуре. Долю связанной влаги определяют как разницу между общим содержанием влаги в листьях и свободной влагой, удаляемой путем экстракции. Показателем засухоустойчивости служит отношение связанной влаги к общему влагозапасу. Фактически непрерывный процесс экстракции обрывается по истечении 2-х часов. Процесс трудоемок, кроме того, вырезка из листьев открывает дополнительные пути экстракции через поврежденные края вырезок. Известен способ определения засухоустойчивости растений [5], который можно принять за прототип. По этому способу вырезки из листьев выдерживают в гипертоническом растворе в течение 4-18 часов, после чего определяют электросопротивление раствора. Электросопротивление уменьшается тем значительнее, чем хуже водоудерживающая способность растения. Затем раствор прогревают до гибели ткани листьев и вновь определяют электросопротивление раствора. При прогреве клеточное строение образцов разрушается и электролиты из растения в массе своей переходят в раствор. Критерием засухоустойчивости служит процентное соотношение между электропроводностью раствора до прогрева к электропроводности после прогрева (с учетом поправки на электопроводность сахарозы). Чем меньше процентное отношение, тем выше засухоустойчивость данного сорта. Недостатком способа является неопределенность времени выдержки листьев в гипертоническом растворе, которое доходит до 18 часов. Судя по значительной величине отношения сопротивлений до и после прогрева (24÷50,8%), за такое время происходит деструкция ткани листьев и необратимые изменения метаболизма уже до процедуры прогрева. Можно предположить, что в опытах использовалась недостаточно чувствительная аппаратура и требовался длительный процесс экстракции для получения расчетных величин. По нашим наблюдениям, у зерновых культур скорость экстракции очень невелика и не превышает 20 мкСм/см за час. Известный метод не регистрирует начальных значений сопротивления, связанных с качеством закладки исследуемого материала, и не отражает реакцию растения на возникновение стрессовой ситуации.

Целью предлагаемого изобретения является получение данных о начальном периоде экстракции, повышение точности измерений и сокращение времени на выполнение анализов. Способ основан на определении скорости увеличения электропроводности экстрагирующего раствора по ходу анализа. В предлагаемом способе электропроводность испытуемых растворов определяют путем сравнения с электропроводностью калибровочного раствора. Это позволяет не учитывать влияние температуры. Температурная зависимость испытуемых растворов компенсируется такой же температурной зависимостью калибровочного раствора. Для измерения растворы наливают в вертикально расположенную кювету, в которой находятся токовые электроды А и В и измерительные m и n. Измерительное устройство составлено из генератора, усилителя, синхронного детектора и магазина сопротивлений. Измерение электропроводности возможно на любых приборах, для этого предназначенных. Перед началом опыта в кювету наливают 0,001 молярный калибровочный раствор KCl, имеющий электропроводность 147,6 мкСм/см при 25°С. Записывают показания прибора. Затем определяют электропроводность 1 М раствора сахарозы, сравнивая показания прибора с результатом калибровки. Таким же образом определяют электропроводность экстрагирующих растворов. Подготовку листьев зерновых растений проводят, сберегая листья от загрязнений и повреждений эпидермы. Листья исследуемых сортов срезают, моют в дистиллированной воде, подсушивают на воздухе. 1 г листьев каждого сорта сгибают пополам и с помощью двурогой пластмассовой вилочки вводят в пробирки. Туда же наливают по 10 мл 1 М раствора сахарозы и закрывают пробками. Для проверки чистоты заложенного материала поочередно из каждой пробирки с номером «х» отливают по 5 мл раствора в измерительную кювету, измеряют электропроводность Ех. В начале опыта Ех не должна существенно отличаться от электропроводности раствора сахарозы, что свидетельствует о чистоте заложенного растительного материала.

В процессе экстракции периодически определяют электропроводность растворов в пробирках. Практика показывает, что достаточно проводить измерения через час для каждого сорта. Одно измерение занимает 3 минуты, и в течение часа можно обработать до 20 образцов различных сортов. Опыт длится до получения отчетливых различий по электропроводности в диапазоне 15-70 мкСм/см между исследуемыми сортами. Обычно для этого достаточно 5 часов. Из полученных результатов вычитают электропроводность раствора сахарозы и строят графики зависимости электропроводности испытуемых растворов от времени. Начальная часть графика иллюстрирует чистоту заложенного материала, среднюю часть используют для оценки скорости изменения электропроводности в мкСм/см⋅час, величина которой обратно пропорциональна засухоустойчивости данного сорта. По сравнению с прототипом в предлагаемом способе отпадает необходимость прогревать образцы для полного разрушения клеточной структуры. Повышается точность измерений, прослеживается динамика выхода электролитов из растений. Можно оценить чистоту проведения эксперимента. По предлагаемому способу были испытаны 4 селекционных сорта ячменя: «Шторм», «Жаворонок», «Эспада» и «Паттерн». Для усреднения флаговые листья в фазе полного колошения срезались с пяти растений каждого сорта. Они помещались в пробирки с 1-молярным раствором сахарозы и в процессе выдержки периодически определялась электропроводность экстрагирующих растворов. Результаты приведены в табл. 1. На фиг. 1 показаны графики изменения электропроводности для указанных сортов.

Отмечено, что в ходе экстракции скорость выхода электролитов постепенно увеличивается у всех сортов. Для количественного определения скорости выбрали время от 2 до 4-х часов. Наименьшую скорость экстракции показал сорт «Жаворонок», как наиболее засухоустойчивый, наибольшую скорость - «Паттерн» - наихудший сорт по засухоустойчивости. Сорта ячменя располагаются в таблице сверху вниз по уменьшению засухоустойчивости. На фиг. 2 и в табл. 2 приведены результаты испытаний 3-х селекционных сортов пшеницы.

Наиболее хорошие результаты показал сорт «Линия 18741».

Дополнительные опыты показывают, что у 12-дневных проростков растений наблюдается такое же различие между сортами, как и у взрослых растений. Это позволяет проводить экспресс-анализ засухоустойчивости, не дожидаясь полного развития растений.

Источники информации

1. Кожушко Н.Н. Оценка засухоустойчивости полевых культур // Сб. Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям (Методическое руководство). Л. ВНИИ растениеводства - 1988. С. 17, 19, 20.

2. Маймистов В.В. Способ оценки засухоустойчивости пшеницы // Патент России №1833132(51) М. Кл. А01Н 1/04. Бюллетень изобретений, 1993 г., №29, с. 97.

3. Максимов Н.А., Сойкина Г.С. О влиянии засухи на проницаемость протоплазмы растительных клеток // Ученые записки Саратовского университета. 1940. Т. 15. Вып. 1. С. 229-248.

4. Удовенко Г.В. (под ред.) Методы оценки устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды // Л. 1976. С. 318.

5. Федулов Ю.П., Чуваева А.Д., Маймистов В.В. Способ определения засухоустойчивости растений // Авторское свидетельство на изобретение СССР №719559 М. Кл. A01G 7/00. Бюллетень изобретений, 1980 г., №9.

Способ определения засухоустойчивости сортов зерновых растений, включающий определение электропроводности в экстрагирующем растворе, отличающийся тем, что 1 г листьев каждого сорта помещают в пробирки с 1 М раствором сахарозы, периодически измеряют электропроводность до получения отчетливых различий между сортами в интервале от 15 до 70 мкСм/см, строят графики зависимости электропроводности от времени, вычисляют скорость изменения электропроводности, величина которой обратно пропорциональна засухоустойчивости растений.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована при управлении процессом выращивания растений в теплице с обогревом путем электрического воздействия на биологический электрический потенциал вдоль стебля растений.
Изобретение относится к области электрофизиологии и может применяться для электростимуляции растений. При осуществлении способа регуляции роста и развития растений осуществляют капельный полив.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения минерального удобрения предусматривает нанесение на гранулы удобрения оболочек на основе глауконита, причем гранулы удобрения после нанесения на них оболочек подвергают воздействию постоянного магнитного поля.

Изобретение относится к области растениеводства. В способе один раз в 1-2 сутки почву под растениями подвергают воздействию вибрации.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к предпосевной обработке семян сельскохозяйственных растений способом неинвазивной световой импульсной терапии.

Группа изобретений относится к области растениеводства. Способ включает проведение стадии освещения растения красным и синим светом периодически и неоднократно в пределах определенного интервала времени, допуская прерывание обеих стадий стадией прерывания освещения растения светом.

Изобретение относится к области экспериментальной биологии, растениеводству, сельскому и лесному хозяйствам. Способ включает измерение оптических параметров хлорофиллсодержащих тканей.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к плодоводству, физиологии растений и питомниководству. Способ включает измерение динамики электропроводности тканей прививки.

Изобретение относится к области селекции и семеноводства, а также к лесному хозяйству. Способ включает двухэтапный отбор при проведении изреживаний.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Фотоэлектрохимическая ячейка содержит фотоэлектроды, электролит и электролитный мостик.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству овощей в защищенном грунте, в теплицах с автоматической системой управления факторами среды, путем локального досвечивания растений на фоне общего освещения. Техническим результатом является повышение равномерности и эффективности распределения световой энергии. Устройство для межрядкового досвечивания тепличных растений в защищенном грунте включает основные источники искусственного света 4, расположенные на уровне верхнего яруса 1 листьев, и дополнительные источники искусственного света, установленные на регулируемых по высоте подвесах на уровне среднего и нижнего ярусов. Технический результат достигается за счет того, что дополнительные источники искусственного света выполнены в виде отражателей, состоящих из каскадов шарнирно соединенных между собой зеркал 6 с вогнутой поверхностью, расположенных параллельно относительно друг другу в вертикальной плоскости и повернутых друг к другу тыльной стороной зеркал, при этом между каскадами зеркал расположено устройство управления 9 положением зеркал в вертикальной плоскости, которое выполнено в виде подвижных регулируемых по длине штанг 10, соединенных между собой шарнирами 8, причем длина предыдущих зеркал относительно длины последующих зеркал взята в соотношении 1:2. 2 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к техническим средствам для обработки растений. Беспилотный робот для магнитно-импульсной обработки растений содержит раму с управляемыми колесами, систему управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, систему питания и установленный на раме модуль магнитно-импульсной обработки растений с технологическим адаптером для установки высоты расположения упомянутого модуля в соответствии с высотой обрабатываемых растений, при этом модуль выполнен в виде магнитно-импульсного активатора с индуктором. Изобретение направлено на повышение качества и эффективности процесса магнитно-импульсной обработки растений. 3 ил.

Изобретение предоставляет осветительное устройство (100) с излучающими свет диодами (10), выполненными с возможностью генерирования света (11), имеющего длину волны, выбранную из диапазона, составляющего 400-475 нм, при этом осветительное устройство (100) содержит по меньшей мере две излучающие свет части (100a, 100b). Первая излучающая свет часть (100a) содержит первое подмножество (10a) светоизлучающих диодов (10) и выполнена с возможностью предоставления первого освещения (111a), имеющего первое спектральное распределение света, по существу, в диапазоне, составляющем 400-475 нм. Вторая излучающая свет часть (100b) содержит второе подмножество (10b) светоизлучающих диодов (10) и содержит преобразующий свет элемент (20), выполненный с возможностью преобразования по меньшей мере части света (11), генерируемого во втором подмножестве (10b) множества светоизлучающих диодов (10), во второе освещение (111b) со вторым спектральным распределением света, по существу, в диапазоне, составляющем 625-800 нм. Первое подмножество (10a) множества светоизлучающих диодов (10) и второе подмножество (10b) множества светоизлучающих диодов (10) регулируются независимо. Изобретение позволит стимулировать рост и развитие растений, что обеспечит повышение урожайности сельскохозяйственных культур. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Группа изобретений относится к области селького хозяйства, в частности к растениеводсту. В способе увеличения питательной ценности в первой части растения сельскохозяйственной культуры первая часть растения включает съедобную часть растения, а сельскохозяйственная культура в дополнение к первой части растения включает одну или более других частей растения. Предпочтительно, чтобы освещение в течение периода освещения для усиленного образования питательных веществ целевой части указанной первой части растения садоводческим светом выбирали так, чтобы увеличить образование питательного вещества в первой части растения, позволяя одной или более другим частям растения находиться в других различных условиях освещения, где период освещения для усиленного образования питательных веществ начинают в пределах периода двух недель перед сбором урожая первой части растения и где первая часть растения получает во время периода освещения для усиленного образования питательных веществ свет с отличающимся спектром распределения света по длинам волн и/или интенсивностью по сравнению с одной или более другими частями растения. Осветительное устройство включает множество источников света, установленных в виде 2-мерного множества источников света, где 2-мерное множество источников света включает первое подмножество источников света и второе подмножество источников света и где первое подмножество и второе подмножество являются индивидуально регулируемыми. При этом устройство дополнительно сконфигурировано так, чтобы обеспечивать во время периода освещения для усиленного образования питательных веществ садоводческий свет со спектральным распределением света по меньшей мере с интенсивностью света при первой длине волны, выбранной из диапазона 300-475 нм, и при второй длине волны, выбранной из диапазона 600-800 нм. Во время указанного периода освещения для усиленного образования питательных веществ первое подмножество источников света обеспечивает садоводческий свет с более высокой интенсивностью в один или более указанных диапазонов длины волны, чем второе подмножество источников света. Осветительный прибор дополнительно включает сенсор, сконфигурированный для того, чтобы определять зрелость первой части растения сельскохозяйственной культуры, и где прибор дополнительно сконфигурирован для определения на этой основе момента начала периода освещения для усиленного образования питательных веществ. Изобретения позволяют выращивать растения в оптимальных условиях освещения и применять свет для достижения дополнительной питательной ценности только в течение последних дней перед сбором урожая. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и растениеводства. Технологический адаптер магнитно-импульсной обработки растений включает раму, аппарат магнитно-импульсной обработки с двумя плоскими индукторами, установленными с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, и систему питания. При этом он снабжен установленными на раме съемными колесами, автоматической системой адаптации с актуаторами, ультразвуковыми датчиками и контроллером, светодиодными прожекторами, по крайней мере одним плоским индуктором. Индукторы установлены с возможностью изменения угла наклона. Устройство позволяет повысить урожайность и эффективность процесса магнитно-импульсной обработки растений. 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, а именно к осветителям на основе фитосветодиодных матриц полного спектра. Преимущество изобретения заключается в том, что создание светодиодного модулируемого пространственным модулятором фитоосветителя растений на основе фитосветодиодных матриц, работающих в импульсном режиме со спектральной характеристикой, максимально соответствующей индивидуальным особенностям растений, и увеличенной плотностью потока излучения, способствует получению существенно более высоких урожаев за более короткие сроки. В систему управления введены автоматический регулятор плотности потока излучения по времени суток «утро», «день», «вечер» и автоматический регулятор импульсного включения источников света с регулировкой времени экспозиции и длительности темновых пауз. Управление изменением параметров светового потока может производиться и вручную. 3 ил.
Изобретение относится к области биологии и сельского хозяйства. Применение заключается в облучении импульсами света длительностью от 5×10-3 до 10-10 с, в частном случае, в ультрафиолетовом диапазоне длин волн 305-405 нм. При этом одновременно проводят облучение в красном и инфракрасном диапазонах спектра, причем соотношение облученности в названных трех участках спектра составляет в долях 97:1,5:1,5. Устанавливают частоту следования импульсов излучения не более 1 Гц, облучение проводят с возможностью изменения интенсивности излучения от 1 до 100 Вт/см2, в спектральном диапазоне длин волн высокогорного солнечного излучения 300-1500 нм. Применение позволяет повысить устойчивость к заболеваниям. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к интерфейсу 20 для преобразования желаемого физиологического ответа растения в управляющие инструкции по меньшей мере для одной системы 4, 5 освещения, имеющей регулируемые параметры освещения, причем упомянутый интерфейс 20 содержит: приемник для приема желаемого физиологического ответа растения, процессор, соединенный при функционировании с упомянутым приемником, для преобразования упомянутого желаемого физиологического ответа растения в упомянутые управляющие инструкции, и передатчик 7, соединенный при функционировании с упомянутым процессором, для передачи упомянутых управляющих инструкций в упомянутую по меньшей мере одну систему 4, 5 освещения, причем упомянутый желаемый физиологический ответ растения определен в виде заданной точки в многомерном пространстве растениеводческих воздействий. Кроме того, изобретение относится к системе для растениеводства, датчику и способу преобразования желаемого физиологического ответа растения в управляющие инструкции по меньшей мере для одной системы освещения. Изобретение обеспечит возможность управления освещением и/или альтернативный способ освещения для применения в растениеводстве. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. В способе определяют электропроводность в экстрагирующем растворе. При этом 1 г листьев каждого сорта помещают в пробирки с 1 М раствором сахарозы. Периодически измеряют электропроводность до получения отчетливых различий между сортами в интервале от 15 до 70 мкСмсм. Строят графики зависимости электропроводности от времени, вычисляют скорость изменения электропроводности, величина которой обратно пропорциональна засухоустойчивости растений. Способ обеспечивает повышение точности измерений и сокращение времени определения. 2 ил., 2 табл.

Наверх