О п и с д и и е изобретения

 

Все вв ге ; библио

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

3887!

Завиоимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22.1Х.1971 (№ 1699380/30-15) с присоединением заявки №

Пр и о р|ите т

Опубликовано 05.VII.1973. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 2б.XII.1973

М. Кл. А Olh 1 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 632.111:631.521.6 (088.8) Авторы изобретения К, В. Мигин, Ю. Г. Кулеш, И. Ф. Беликов и А. И. Черницыи

Дальневосточный научный центр АН СССР

Заявитель

СПОСОБ ЛАБОРАТОРНОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

ЗИМОСТОЙКОСТИ СОРТООБРАЗЦОВ ПЛОДОВЫХ И ЯГОДНЫХ

РАСТЕНИЙ

Изобретение относится к селекции растений и может быть использовано для диагностирования зимосI.oéêoñòè плодовых и ягодныx растений.

Известны различные способы лабораторного диагностирования зимостойкости сортообразцов растений, основанные на изменении физико-химических свойств протоплазмы под действием низких температур, на биофизическом методе регистрации сверхслабых световых потоков, на закаливании сортообразцов и так далее. Однако данные способы не дают достоверной оценки зимостойкости плодовых растений, так как в процессе анализа нельзя проследить за физиологическими изменениями в растении в динамике изменения температур.

Для повышения достоверности опенки зимостойкости плодовых и ягодных культур по предлагаемому способу производят прижизненный анализ структурно-физических изменений состояния воды в клетках тканей исследуемого объекта под влиянием переменных температур в осенне-зимне- весенний период и в течение первых трех лет плодоношения сортообразца. Анализ проводят несколько раз в наиболее критические для данной зоны сроки и повторяют в течение первых двух-трех лет плодоношения сорта. Для ускорения оценки изучаемого сортообразца применяют импульсный метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР— спиновое эхо) при последовательном снятии характеристик с исследуемого сортообразца и с сорта эталона.

Для определения единичного сортообразца в саду заготавливают однолетние приросты каждого сорта, в том числе от одного до трех сортообразцов сортов-эталонов, и в термосаv при температуре, которая наблюдалась в данное время в саду, доставляют в лабораторию. Перед началом анализа в датчике

ЯМР— релаксометра устанавливают ту же исходную температуру, которая была в саду при заготовке образцов с помощью микрохолодильника, где во время анализа одного образца хранят все остальные. Для предотвращения потерь все ооразцы оовертывают термостойкой пленкой. При заданной исходной температуре на ЯМР-релаксометре снимаю следующие показатели: путем сравнения амплитуд сигналов от исследуемого ооразца и от стандарта с известным количеством воды определяют общее содержание жидкой фазы воды в измеряемой части образца, а из анализа огибающей амплитуд сигналов расчитывают соотношение фракций «свободной» и «связанной» воды, а также времена спин30 спиновой релаксации обеих фракций воды, 388719 структурирован10 характеризующие уровень ности этих фракций.

Аналогичным образом при данной исходной температуре проводят анализ всех остальных сортообразцов, после чего регулятор температуры датчика ЯМР— релаксоме.rpa переводят на следующую ступень температуipbf. В случае определения устойчивости сортов и переменным температурам перевод температуры осуществляют вначале в сторону повышения, например, со скоростью 5 С за

10 лаан до положительных значений, например до 10 С или 20 С, а затем температура с заданной скоросгью снова понижается до заданных отрицательных значений, например до — 25 С или до — 45 С. На каждой ступени температурных изменений проводят замеры общего количества и состояния воды поочередно на всех сортообразцах. В случае определения только нижнего порога термоустойчивости сор I B, например в середине зимы, для зоны, где не бывает оттепелей, изменения температуры от исходной проводят только в сторону понижения. После заданной минимальной температуры проводят серию отсчетов показаний ЯМР— релаксометра по ступеням повышения температуры до положительных значений. Для определения жизнеспособности сортообразца применяют графическое сравнение прямого (в сторону понижения температуры) и обратного (в сторону повышения температуры) хода процесса замерзания II оттаивания жидкой фазы воды в объекте.

На фиг. 1 показана динамика оттаивания 1 и замерзания 2 жидкой фазы воды в однолетнем приросте яблони в прижизненном состоянии; на фиг. 2 — динамика замерзания 2 воды в живом образце до уровней летальных температур и оттаивания ее 1 после гибели живой системы в однолетнем приросте яблони; на фиг. 3 — динамика замерзания жидкой фазы у зимостойкого 1 и незимостойкого II сортов ябло и; на фиг. 4 — изменение соотношения фракций «свободной» и «связанной» воды под влиянием температуры у зимостойкого 1 и незимостойкого 11 сортов яблони; на фиг. 5 — изменение уровня структурированности «свободной» фракции воды у зимостойкого 1 н незимостойкого II сортов яблони.

В живом образце (фиг. 1) в процессе оттаивания 1 изменения количества жидкой фазы воды близки с характером изменений ее в процессе замораживания 2. Если образец погиб (фиг. 2), то при повышении температуры после крнти:еской минимальной изменения количества воды не совпадают по температурам с характером ее замораживания 2.

Общая характеристика термоустойчивости сортов за каждый данный срок проводится по трем показателям: динамика замерзания и от15

60 таивания жидкой фазы воды (фиг. 3); динамика соотношения фракции «свободной» и

«связанной» воды (фиг. 4) и динамика структурированности «свободной» фракции воды по времени спин-спиновой релаксации ядер Водорода воды в миллисекундах (ms) (фиг. 5).

Зимостойкий сорт 1 от пезимостойкого II kIB фиг. 3, 4 и 5 отличается:. в диапазоне температур, близких к 0 С вЂ” более быстрой перестройкой соотношения «свободной» и «связанной» воды (фиг, 4); при низких отрицательных температурах в более низкими температурными пределами стабилизации общего содержания жидкой фазы воды (фиг. 3); в процессе понижения температур ниже 0 С при одинаковых скоростях ее изменения у зимостойкого сорта 1 уровень структурированности

«свободной» фракции воды повышается быстрее (фиг. 5), чем у незимостойкого сорта 1!.

Для определения абсолютных границ тер AIO> CTOH 4lIBOCTH зимнего периода в каждый срок анализа подбирают максимально возмо>кные в данной экологической зоне и в данный период зимы скорости изменения температуры. Для быстрого отбора сортов по уровню термолабильности живой системы можно применять более высокие скорости изменения температуры в процессе ЯМР— анализа, например 5 С за

10 иая. Для окончательной оценки зимостойкости сортов в сравнении с эталонами обобщают результаты анализов в динамике зимы за 2 — 3 года.

Данный способ может быть использован для сравнения уровней термоустойчивостн одних и тех же сортов, выращенных в различных экологических условиях. В этих случаях обязательна быстрая доставка образцов к месту анализа и единое время пх заготовки в саду.

Предмет изобретения

1, Способ лабораторного диагностирования зимостойкости сортообразцов плодовых и ягодных растений, включающий воздействие переменных температур на живой изучаемый объект, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности оценки, анализируют структурно-физические изменения состояния воды в клетках тканей исследуемого объекта под влиянием переменных температур в осенне-зимне-весенний период и в течение первых трех лет плодоношения сортообразца при параллельном сравнении с известными по уровню зимостойкостп сортами-эталонами.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ускорения оценки изучаемого сортообразца, для анализа структурно-,физических изменений состояния воды применяют импульсный метод ядерного магнитного резонанса.

388719

+10 +5 -О 5 -1О -15 -20-ЯЭ -,УО -35 -40-4э С

Фиг.3

СдОд eqOlсбя.з нрб

<вС toe

+10 +5 0 -5 -10 — 15 -20 -25 фиг 5

Фиг Ф

Составитель T. Петрова

PI.; àêòîð О. Филиппова, . Техред T. Ускова Корректоры: Е. Блюмина ,и Е, Михеева

Заказ 3259 3 Изд. № 87! Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2