Способ идентификации растений рода betula l.

Изобретение относится к лесному хозяйству. Осуществляют отбор почек растений березы для анализа суммарных липидов и их жирнокислотного состава. Отбор почек проводят в весенний период по четырем фазам их распускания: набухания, разверзания, раскрытия и молодых листьев размером до 10 мм. Из жирных кислот определяют содержание пальмитиновой, стеариновой и линоленовой, дополнительно определяют содержание фракций суммарных липидов - нейтральных липидов, гликолипидов, фосфолипидов. Определяют массовое соотношение липидных компонентов последовательно по фазам распускания почек, принимая за 1.0 их уровень в фазу набухания. Идентифицируют березу пушистую при массовом соотношении нейтральных липидов - 1.0:0.5:0.6:0.7, гликолипидов - 1.0:1.0:1.4:0.9, фосфолипидов - 1.0:0.9:2.9:0.9, линоленовой кислоты - 1.0:1.2:1.2:1.3, стеариновой кислоты - 1.0:0.9:0.5:1.4. Идентифицируют березу повислую при массовом соотношении нейтральных липидов - 1.0:0.8:1.2:0.6, линоленовой кислоты - 1.0:1.0:0.8:0.8, пальмитиновой кислоты - 1.0:1.4:2.3:2.1, стеариновой кислоты - 1.0:0.9:1.9:2.0. Идентифицируют карельскую березу при массовом соотношении суммарных липидов - 1.0:1.1:1.1:1.0, нейтральных липидов - 1.0:0.7:0.9:0.7, линоленовой кислоты - 1.0:0.9:1.0:1.1, стеариновой кислоты - 1.0:1.0:1.3:1.0. Обеспечивается повышение точности, расширение диапазона видовой идентификации растений рода Betula при сокращении длительности процесса и снижении его трудоемкости. 4 ил.

 

Изобретение относится к области лесного хозяйства, в частности к способам идентификации хозяйственно-ценных древесных пород.

Известен способ диагностики узорчатой древесины карельской березы, по которому в однолетних сеянцах потомства карельской березы в фазе глубокого покоя определяют активность пероксидазы лубяной ткани. О наличии признаков узорчатости древесины судят по скорости проявления активности пероксидазы, которая находится в обратно пропорциональной зависимости с признаком узорчатости (патент РФ №2063679, 1996).

Недостатком этого способа является то, что при отборе лубяной ткани для анализа нарушается целостность органов растения, а также то, что этот способ не позволяет отличить березу повислую от березы пушистой. Пероксидаза (ЕС 1.11.1.7) является функционально очень лабильным ферментом, реагирующим на изменения окружающей среды и стрессовые ситуации, что снижает достоверность оценки и создает дополнительные сложности при видовой идентификации березы.

Наиболее близким по совокупности признаков, принятым за прототип, является способ идентификации видов березы, согласно которому в течение годичного цикла развития почек ежемесячно отбирают почки березы, исследуют в них суммарные липиды и их жирнокислотный состав. Березу пушистую отличают по повышенному содержанию суммарных липидов и низкому уровню ненасыщенных жирных кислот в почках по сравнению с березой повислой в течение годичного цикла их развития (Ветчинникова Л.В. Береза: Вопросы изменчивости (морфо-физиологические и биохимические аспекты). М.: Наука, 2004. С. 106; с. 108).

Недостатком известного способа является то, что для идентификации видов березы необходимо проводить анализ липидов в течение длительного срока - годичного цикла развития почек, что повышает трудоемкость способа. Способ имеет недостаточную точность выявления видов, поскольку не включает анализ фракций суммарных липидов. Кроме того, способ не позволяет во все сроки годичного цикла развития почек отличить березу пушистую от березы повислой и не позволяет идентифицировать карельскую березу. Недостатком является также то, что отбор почек осуществляют ежемесячно однократно без учета фазы развития почек. Однако время наступления фаз по месяцам в отдельные годы может сдвигаться в зависимости от климатических и экологических условий. В способе предлагается идентификация по абсолютным значениям липидных компонентов в почках березы, которые могут изменяться в зависимости от климатических и экологических факторов.

Задача: разработка эффективного способа видовой идентификации растений рода Betula L., обеспечивающего расширение диапазона идентификации растений при снижении трудоемкости.

Техническим результатом является повышение точности идентификации березы пушистой, березы повислой, а также идентификация карельской березы в предшествующий активной вегетации период при снижении трудоемкости за счет сокращения времени на видовую идентификацию березы.

Технический результат достигается тем, что в способе идентификации растений рода Betula L., включающем отбор почек растений березы для анализа суммарных липидов и их жирнокислотного состава, согласно изобретению отбор почек проводят в весенний период по четырем фазам их распускания: набухания, разверзания, раскрытия, молодых листьев размером до 10 мм, из жирных кислот определяют содержание линоленовой, пальмитиновой, стеариновой, дополнительно определяют содержание фракций суммарных липидов - нейтральных липидов, гликолипидов, фосфолипидов, определяют массовое соотношение липидных компонентов последовательно по фазам распускания почек, принимая за 1.0 их уровень в фазу набухания, и идентифицируют березу пушистую при массовом соотношении нейтральных липидов - 1.0:0.5:0.6:0.7, гликолипидов - 1.0:1.0:1.4:0.9, фосфолипидов - 1.0:0.9:2.9:0.9, линоленовой кислоты - 1.0:1.2:1.2:1.3, стеариновой кислоты - 1.0:0.9:0.5:1.4, идентифицируют березу повислую при массовом соотношении нейтральных липидов - 1.0:0.8:1.2:0.6, линоленовой кислоты - 1.0:1.0:0.8:0.8, пальмитиновой кислоты - 1.0:1.4:2.3:2.1, стеариновой кислоты - 1.0:0.9:1.9:2.0, идентифицируют карельскую березу при массовом соотношении суммарных липидов - 1.0:1.1:1.1:1.0, нейтральных липидов - 1.0:0.7:0.9:0.7, линоленовой кислоты - 1.0:0.9:1.0:1.1, стеариновой кислоты - 1.0:1.0:1.3:1.0.

Способ осуществляли следующим образом.

Исследовали вегетативные почки 10-летних растений березы пушистой (Betula pubescens Ehrh.), березы повислой (Betula pendula Roth) и карельской березы (Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) ), произрастающих на опытных участках агробиологической станции Института леса Карельского научного центра РАН, в черте города Петрозаводска. В 2008 г. почки с трех берез каждого варианта отбирали с боковых побегов средней части кроны, южной экспозиции. Даты отбора устанавливали в соответствии с фазами распускания почек (Юркевич И.Д., Гельтман B.C., Ловчий Н.Ф. Березовые леса Беларуси: типы, ассоциации, сезонное развитие и продуктивность. Минск: Навука i тэхнiка, 1992. 183 с.): I фаза набухания почек - почки заметно увеличились в размерах, 29 апреля, II фаза разверзания почек - в верней части почек появился конус молодых листьев, 07 мая, III фаза раскрытия вегетативных почек - молодые листья сложены в трубочку, 12 мая, IV фаза молодых листьев размером до 10 мм - происходит обособление молодых листьев, поверхность листьев складчатая, видны черешки, 20 мая. Для выявления березы повислой и березы пушистой в предшествующий проведению эксперимента вегетационный период были использованы морфологические показатели - форма и опушение листьев, наличие бородавочек или опушения на ауксибластах (побегах текущего года). Карельскую березу выявляли по форме ствола (наличие характерных вздутий, неровностей, крупных бугорков и бугорчатых выпуклостей). Была выявлена высокая степень узорчатости текстуры древесины (Ермаков В.И. Механизмы адаптации березы к условиям севера. Л.: Наука, 1986. 144 с.), но уже после проведения анализа липидов в почках берез, так как метод основан на нарушении целостности ствола.

Дальнейшую работу с отобранными почками проводили в лабораторных условиях. Экстрагировали суммарные липиды из тканей смесью хлороформ: метанол (2:1 по объему) (Folch J., Lees М., Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues // J. Biol. Chem. 1957. Vol. 226. N 1. P. 497-509). Разделение суммарных липидов на фракции выполняли методом колоночной хроматографии, где в качестве неподвижной фазы использовали силикагель Davisil Silica gel (mesh) 100-200, а в качестве подвижной фазы систему последовательных растворителей: хлороформ, ацетон, метанол соответственно для экстракции нейтральных липидов, гликолипидов и фосфолипидов. Стандартным весовым методом определяли массу суммарных липидов и их фракций в % от абсолютно сухой массы почек. Суммарные липиды метилировали (Цыганов Э.П. Метод прямого метилирования липидов после ТСХ без элюирования с силикагеля // Лабораторное дело. 1971. №8. С. 490-493) и жирные кислоты анализировали в виде их метиловых эфиров методом ГЖХ. Проводили идентификацию жирных кислот суммарных липидов почек (Jamieson G.R., Reid Е.Н. The fatty acid composition of fern lipids // Phytochemistry. 1975. V. 14. P. 2229-2232). Авторами экспериментально установлено, что по уровню ненасыщенной жирной кислоты - линоленовой кислоты С18:3 и насыщенных жирных кислот - пальмитиновой С16:0, стеариновой С18:0 можно проводить видовую идентификацию берез. Указанные жирные кислоты характерны для растений, составляют значительную часть их жирных кислот, что позволяет проводить сравнительный анализ липидного состава у трех представителей рода Betula L. Содержание липидных компонентов в почках в I фазу распускания принимали за 1.0 и считали его исходным, содержание в другие фазы выражали в долях от исходного. Математическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Microsoft Excel и методов математической статистики. Стандартная ошибка приведенных для идентификации берез данных составляла 5-7%.

Выявленные видовые различия липидного состава почек берез по фазам их распускания в долях от исходного уровня (в I фазе) представлены на фигурах 1-4. На фигуре 1 показано содержание суммарных липидов почек берез; на фигуре 2 - фракций нейтральных липидов (А), гликолипидов (Б) и фосфолипидов (В); на фигуре 3 - линоленовой кислоты (С18:3); на фигуре 4 - пальмитиновой (С16:0) и стеариновой (С18:0) кислот в суммарных липидах почек берез. Обозначения: 1 - Betula pubescens Ehrh.; 2 - Betula pendula Roth; 3 - Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) . По горизонтали - фаза распускания почек; по вертикали - содержание липидных компонентов в долях от их исходного уровня - в I фазу распускания почек, принятого за 1.0.

Анализ представленных на графиках данных показал наличие характерных для березы каждого варианта отличительных особенностей в массовом соотношении липидных компонентов почек по фазам их распускания относительно уровня в I фазе.

Из представленных графиков 2А, Б, В, 3, 4А, Б следует, что березу пушистую характеризует массовое соотношение липидных компонентов в почках по четырем фазам их распускания от I (исходный уровень, принятый за 1.0) к IV фазе: нейтральных липидов - 1.0:0.5:0.6:0.7, гликолипидов - 1.0:1.0:1.4:0.9, фосфолипидов - 1.0:0.9:2.9:0.9, линоленовой кислоты - 1.0:1.2:1.2:1.3, стеариновой кислоты - 1.0:0.9:0.5:1.4. Из представленных графиков 2А, 3, 4А, Б следует, что березу повислую характеризует массовое соотношение нейтральных липидов - 1.0:0.8:1.2:0.6, линоленовой кислоты - 1.0:1.0:0.8:0.8, пальмитиновой кислоты - 1.0:1.4:2.3:2.1, стеариновой кислоты - 1.0:0.9:1.9:2.0. Из представленных графиков 1, 2А, 3, 4А, Б следует, что карельскую березу характеризует массовое соотношение суммарных липидов - 1.0:1.1:1.1:1.0, нейтральных липидов - 1.0:0.7:0.9:0.7, линоленовой кислоты - 1.0:0.9:1.0:1.1, стеариновой кислоты - 1.0:1.0:1.3:1.0.

Установленные различия в массовом соотношении суммарных липидов, их фракций и жирных кислот в распускающихся почках разных берез отражают особенности липидного обмена у них по фазам в период распускания почек и могут служить в качестве видовых индикаторов березы. Следует отметить особую важность заявляемого способа идентификации карельской березы по липидному составу почек, поскольку карельская береза не всегда индивидуально и в онтогенезе отличается по визуальным морфологическим показателям и выявляется лишь при отборе и анализе ткани ствола, что ведет к повреждению растения.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет по массовому соотношению липидных компонентов почек по фазам их распускания, весной, еще до начала активной вегетации, практически без нанесения повреждений растению: расширить диапазон идентификации растений рода Betula L, поскольку позволяет идентифицировать кроме березы пушистой и березы повислой также карельскую березу; повысить точность идентификации березы пушистой и березы повислой; сократить срок их видовой идентификации.

Заявляемый способ предназначен для видовой идентификации растений рода Betula L. при создании целевых насаждений березы в плантациях, на экспериментальных и испытательных участках. Способ обеспечивает гарантию выращивания определенных видов березы, и что особенно важно - карельской березы. Способ повышает эффективность создания промышленных насаждений карельской березы, сокращая затраты на выращивание единицы целевого продукта.

Способ идентификации растений рода Betula L., включающий отбор почек растений березы для анализа суммарных липидов и их жирнокислотного состава, отличающийся тем, что отбор почек проводят в весенний период по четырем фазам их распускания: набухания, разверзания, раскрытия, молодых листьев размером до 10 мм, из жирных кислот определяют содержание пальмитиновой, стеариновой и линоленовой, дополнительно определяют содержание фракций суммарных липидов - нейтральных липидов, гликолипидов, фосфолипидов, определяют массовое соотношение липидных компонентов последовательно по фазам распускания почек, принимая за 1.0 их уровень в фазу набухания, и идентифицируют березу пушистую при массовом соотношении нейтральных липидов - 1.0:0.5:0.6:0.7, гликолипидов - 1.0:1.0:1.4:0.9, фосфолипидов - 1.0:0.9:2.9:0.9, линоленовой кислоты - 1.0:1.2:1.2:1.3, стеариновой кислоты - 1.0:0.9:0.5:1.4, идентифицируют березу повислую при массовом соотношении нейтральных липидов - 1.0:0.8:1.2:0.6, линоленовой кислоты - 1.0:1.0:0.8:0.8, пальмитиновой кислоты - 1.0:1.4:2.3:2.1, стеариновой кислоты - 1.0:0.9:1.9:2.0, идентифицируют карельскую березу при массовом соотношении суммарных липидов - 1.0:1.1:1.1:1.0, нейтральных липидов - 1.0:0.7:0.9:0.7, линоленовой кислоты - 1.0:0.9:1.0:1.1, стеариновой кислоты - 1.0:1.0:1.3:1.0.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано предприятиями и организациями, осуществляющими контроль качества атмосферного воздуха, при измерении содержания стирола в воздухе помещений и атмосферном воздухе.

Изобретение относится к биологии, экологии, токсикологической и санитарной химии, а именно к способам определения 2-диметиламино-1,3-бис-(фенилсульфонилтио)пропана в биологическом материале.

Изобретение относится к способам количественного определения биологически активных веществ в растительном сырье и получаемых на его основе продуктах питания, а именно к способу определения содержания витамина К1 в продуктах растительного происхождения, и может быть использовано в химической, фармацевтической и пищевой отраслях, медицине, в том числе гигиене питания.

Изобретение относится к области электроэнергетики, системам оценки технического состояния трансформаторного оборудования электрических станций и подстанций, в частности к способам оценки состояния бумажной изоляции маслонаполненных электрических аппаратов, например силовых трансформаторов.

Изобретение относится к области медицины. Способ прогнозирования течения острого панкреатита включает забор венозной крови, получение сыворотки, затем сыворотку крови дважды экстрагируют этилацетатом, экстракты объединяют, упаривают досуха в токе инертного газа, а остаток растворяют в метаноле, полученный метанольный экстракт образца сыворотки крови подвергают хроматографическому анализу с одновременным спектральным анализом хроматографических пиков в ультрафиолетовой области на 8 длинах волн: 210, 220, 230, 240, 250, 260, 280, 300 нм, далее на полученной хроматограмме проводят разметку хроматографических пиков, определяют их спектральные отношения и объемы удерживания, после чего проверяют наличие в образце патологических пиков из таблицы 1, и при обнаружении 2 и более патологических пиков из таблицы 1 прогнозируют неблагоприятное течение заболевания с возможностью развития некроза.

Изобретение относится к области медицины, а именно к патофизиологии, фармакологии и токсикологии, и касается определения 2,2,6,6-тетраметил-N-{1-[5-(4-метил-3-хлоранилино)-1,2,4-тиадиазол-3-ил]пропан-2-л}пиперидин-4-амина дигидрохлорида в различных биологических средах, в частности в плазме крови у больных в условиях различных неблагоприятных воздействий, включая побочное действие лекарственных средств.

Группа изобретений относится к формированию и анализу составной пробы текучей среды. Устройство содержит входное отверстие, выполненное с возможностью приема части текучей среды, протекающей по трубопроводу; клапан, подсоединенный к входному отверстию; насос, соединенный с клапаном; резервуар, соединенный с клапаном; и газовый хроматограф, соединенный с клапаном.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения метанола в воде методом газожидкостной хроматографии. Для этого проводят подготовку газового хроматографа с пламенно-ионизационным детектором к работе.

Изобретение относится к области геологии, включая поисковую геохимию на нефть и газ. При осуществлении способа в пределах первой половины мезокатагенеза анализируют органическое вещество, растворимое в органических растворителях (битумоид), полученное экстракцией полярным органическим растворителем (наиболее распространенные хлороформ, дихлорметан, смесь спирта и бензола).

Изобретение относится к области аналитической химии и касается способа определения пуринов и пиримидинов в сыворотке крови человека. Сущность способа заключается в том, что проводят приготовление стандартного раствора биомаркеров метаболизма пуринов и пиримидинов.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к способам организации средств для определения величины адсорбции адсорбтива дисперсными и пористыми материалами, устройствам для определения величины адсорбции адсорбтива дисперсными и пористыми материалами, способам определения величины адсорбции адсорбтива дисперсными и пористыми материалами динамическим методом тепловой десорбции.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам определения жирнокислотного состава молочного жира. Для этого применяют способ подготовки проб молока методом газовой хроматографии, включающий в себя подготовку исследуемого образца.

Изобретение относится к области химической промышленности. Установка состоит из блока гидрирования, блока гидрооблагораживания, блока фракционирования и блока циркуляции водорода.

Изобретение относится к биологии и токсикологической химии, а именно к способам определения 2,6-бис-[бис-(бета-оксиэтил)-амино]-4,8-ди-N-пиперидино-пиримидо(5,4-d)пиримидина в биологическом материале, и может быть использовано в практике санэпидстанций, химико-токсикологических, экспертно-криминалистических и ветеринарных лабораторий.

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к спиртовому производству, и может быть использовано для количественного определения мальтозы, глюкозы, фруктозы в полупродуктах спиртового производства.

Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Особенностями способа являются вертикальная ориентация мениска жидкости в пространстве, из вершины которого происходит эмиссия заряженных частиц в неоднородном постоянном электрическом поле и организации встречного потока фонового газа при нормальных условиях.

Изобретение относится к области хроматографии и может быть использовано для анализа и исследования лекарственных препаратов на основе амлодипина и валсартана, обладающих схожестью химической структуры и сорбционных свойств.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано, в частности, для исследования каталитических газохимических процессов. Установка для исследования каталитических газохимических процессов включает в себя каталитический реактор, газовый хроматограф, средства контроля давления, выполненные в виде первого и второго манометров, средство регулирования давления, выполненное в виде регулятора давления, средство для контроля температуры, выполненное в виде, по меньшей мере, одного датчика температуры, запорно-регулирующую арматуру, выполненную в виде вентилей.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано для идентификации диэтиламина и изопропилового спирта в газовых смесях.

Группа изобретений относится к определению массовой доли ацетальдегида, выделяющегося в полиэтилентерефталате (ПЭТ) или его композитах. Способ определения массовой доли ацетальдегида в ПЭТ или его композитах включает запаивание пробы в стеклянные ампулы диаметром 5-6 мм на воздухе или путем вакуумирования, помещение ампул в термостат при температуре 120±2°С и выдерживание в течение 2 ч, последующее помещение ампул в термостатированную ячейку с ударным механизмом, продуваемую инертным газом и нагреваемую до температуры 20-80°С, с последующим вскрытием ампул с помощью ударного механизма и оценкой содержания ацетальдегида методом газовой хроматографии.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Осуществляют предпосевную обработку семян озимой пшеницы рабочим раствором со стимулятором роста «Мелафен» в концентрации 10-7%, одновременно используя протравитель в количестве 0,5-2,5 л на 1 т семян в зависимости от вида протравителя.

Изобретение относится к лесному хозяйству. Осуществляют отбор почек растений березы для анализа суммарных липидов и их жирнокислотного состава. Отбор почек проводят в весенний период по четырем фазам их распускания: набухания, разверзания, раскрытия и молодых листьев размером до 10 мм. Из жирных кислот определяют содержание пальмитиновой, стеариновой и линоленовой, дополнительно определяют содержание фракций суммарных липидов - нейтральных липидов, гликолипидов, фосфолипидов. Определяют массовое соотношение липидных компонентов последовательно по фазам распускания почек, принимая за 1.0 их уровень в фазу набухания. Идентифицируют березу пушистую при массовом соотношении нейтральных липидов - 1.0:0.5:0.6:0.7, гликолипидов - 1.0:1.0:1.4:0.9, фосфолипидов - 1.0:0.9:2.9:0.9, линоленовой кислоты - 1.0:1.2:1.2:1.3, стеариновой кислоты - 1.0:0.9:0.5:1.4. Идентифицируют березу повислую при массовом соотношении нейтральных липидов - 1.0:0.8:1.2:0.6, линоленовой кислоты - 1.0:1.0:0.8:0.8, пальмитиновой кислоты - 1.0:1.4:2.3:2.1, стеариновой кислоты - 1.0:0.9:1.9:2.0. Идентифицируют карельскую березу при массовом соотношении суммарных липидов - 1.0:1.1:1.1:1.0, нейтральных липидов - 1.0:0.7:0.9:0.7, линоленовой кислоты - 1.0:0.9:1.0:1.1, стеариновой кислоты - 1.0:1.0:1.3:1.0. Обеспечивается повышение точности, расширение диапазона видовой идентификации растений рода Betula при сокращении длительности процесса и снижении его трудоемкости. 4 ил.

Наверх