Способ определения жароустойчивости сортов растений

 

О П И С А Н И Е ()858677

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сомз Советсиик

Социалистические

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 06.01.78 (21) 2566284/30-15 (5t)M. Кл.

A 01 Н 1/04

А 01 G 7/00 с присоединением заявки М—

Веудерствеккый комитет

СССР (23) П рнорнгет— (5З) УДК 81.1 632..112 (088.8) IID делам кзебретеккй н открытий

Опубликовано 30.08.81. Бюллетень J%32

Дата онубликовання описания 300881 (72) Авторы изобретения

О. А. Харчук и М. Д. Кушниренко

Институт физиологии и биохимии растений

АН Молдавской CCP (7)) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖАРОУСТОЙЧИВОСТИ СОРТОВ

РАСТЕНИЙ

Изобретение относится к физиологии растений, в частности к способам определения жароустойчивости близких в систематическом отношении растений (в пределах вида), например разных сортов яблони, и может быть использовано в плодоводстве, растениеводстве, лесоводстве, прн селекции новых жароустойчивых сортов, при интродукции растений в жарких климатических зонах, при проведении биологических исследований.

Известен способ определения жароустойчнвости близких в систематическом отношении растений, в частности разных сортов яровой пшеницы, посредством прогревания листьев только при одной температуре, например 40 С, при

15 этом листья погружают в нагретую до указанной температуры воду на 4 ч, а жароустойчивость определяют по удельной электропроводности водной вытяжки, где проводят тепловую обработку листьев сортов пшеницыЕХ7 °

Необходимость оценки жароустойчивостн не по листу непосредственно, а но электропроводности водной вытяжки из листьев относительно усложняет способ н понижает объективность определения. Производительность способа относительно понижена, так как время определения лимитируется низкой скоростью выхода электролитов из листа. Объективность определения относительно понижается, так как только незначительная часть электролитов выходит из клеток в омывающий раствор н не вполне ясно, в какой мере различия условий диффузии электролитов иэ листа сказываются на определении жароустойчивости. Тепловую обработку листьев необходимо проводить в отдельном сосуде для каждой из повторностей каждого сорта для последующего раздельного определения электролроводностн водных вытяжек, что относительно усложняет метод.

Известен также способ определения жароустойчивости сортов растений, включающий измерение электрического сопротивления листьев до и после тепловой обработки в парах кипящей воды (21.

Однако этот способ недостаточно точно определяет жароустойчивость растений, и ее определение зависит от погодных условий, а также недостаточно экспрессный.

858677

Цель изобретения — повышение точности и экспрессггости и независимости определения жароустойчивости от погодных условий.

Для этого тепловую обработку листьев проводят в жидкости, преимущественно в воде, при 45 — 55 С в течение времени, одинакового для всех сортов растений, преимущественно от 1 до 30 мин, при этом оценку жароустойчивости растений определяют с помощью формулы г = — — 1

RH где Лр — значение жароустойчивости;

I сопротивления;

Вк — конечное значение электрического сопротивления:

Вгг — исходное значение электрического сопротивления.

Определение жароустойчивости по электропроводности самих листьев, а не водной вытяжки из них, упрощает известньш способ, так как позволяет проводить тепловую обработку всех листьев одновременно в одной емкости, а не в разных емкостях для каждого сорта, повышает производительн сть способа по сравнеггию с извеспгым за счет сокращения времени тепловой обработки, ибо не требуется дополнительного времени на процесс выхода электролитов из листа, а также повышает объективность определения по сравнению с известным способом, в котором на определение могут влиять различия в условиях. диффузии электролитов из разных листьев и неполнота вьгхода электролитов из поврежденггых участков.

Измерение электропроводности листьев до и после тепловой обработки. при одинаковой температуре листьев, например 20 С, позволяет исключить ошибку в определении разности между.конечным и исходным значениями электропроводности листьев за счет изменения диффузионной подвижности электролитов, которая зависит от температуры.

Так как электропроводность нативньгх листьев определяется практически только внеклеточными электролитами, то увеличение электропроводности листьев в результате их прогрева при экстремальной температуре соответствует количеству - вовлечешгых в проведение тока внутриклеточных электролитов, что позволяет по изменению электропроводности листьев объективно оценивать степень повреждения листьев.

Что касается температуры тепловой обработки, то при достаточно высоких температурах тепловой обработки (около 45 С) электрическое сопротивленгге листьев, измеренное на частоте 100 Гц, начинает изменяться, уменьшаясь в 20 — 30 раз в диапазоне температур от 45—

4

60 С. В дальнейшем рекомегщуется темперао тура 50 С, так как она является лосгаточной для увеличения в большей или меньшей степени электропроводности листьев всех изученных культур. Помимо яблони и традескашгии увеличение электропроводности листьев после их тепловой обработки при 50 С в течение

3 — 25 мин наблюдалось и для всех других изученных культур — пшеницы бобов, фасоли и сорго, причем прирост электропроводности листьев в результате их тепловой обработки по отношению к исходному значению электропроводности листьев составлял от 50 для сорго до 300% для пшеницы, которые по устойчивости к жаре являются согласно общебиологическим сведениям соответственно устойчивой и неустойчивой культурами. Пригодными являются и другие близкие температуры, например

49=51 С и т.п., однако в смысле достижения положительного эффекта они не отличаются от 50 С.

Выбор режима тепловой обработки по длительности проведения из соображений достижения реальной максимальной производительности способа при массовых определениях, По этой причине в дальнейшем ограничились 25 — 30 мин, так как меньшие промежутки времени 3,5, 10, 20 мин в смысле достижения реального положительного эффекта не отличаются от 25—

30 мин, ибо при столь небольшом времени тепловой обработки длительность определения жароустойчивости при массовых определениях лимитируется уже временем измерения электропроводности листьев, а 25 — 30 мин — это примерно то время, которое необходимо одному человеку для измерения электропроводиости всех листьев, помещающихся одновременно в обычньш лабораторный водяной термостат (20-30 листьев), На чертеже изображена зависимость электрического сопротивления листьев от температуры тепловой обработки (октябрь 1977 г,) для традескатщин (е — тепловая обработка

15 минут) и яблони сорт Пармен зимний золотой (х — тепловая обработка 10 минут).

Электроды игольчатые диаметром 0,3 мм, расстояние между электродами 20 мм, Пример. Определяли жароустойчивость пяти районированных в Молдавской ССР сор— тов яблони (август 1977 г.) Для этого по несколько листьев каждого сорта погружали одновременно в нагретую до 50 С воду на

25 мин и измеряли электропроводность листьев до и после тепловой обработки листьев при одинаковой температуре листьев — 20 С (электроды игольчатые диаметром 0,3 мм, расстояние между электродами 30 мм, частота тока

1,2 кГц). Электрическое сопротигление измеряли для двух параллельно сложенных листьев.

Таблица 1

Определение жароустойчивости сортов яблони методом эл ктропроводности

Сорт ва потелям

Ренет

Семи360

180

2,78

2,35

550

240

400

240

1,67

5,8

2,7

4,6

Среднее: 2,27 + 0,26

3,8

Пармен 255 зимний золотой 270

146

2,93

4,70

119

6,44

214

6,60

430

112

4,7

3,6

Среднее: 5,16 + 0,75

17,9

Шафран 480 летний

28,9

428 32

264 55

370 76

14,4

10,4

0,4

О,1

Среднее: 17,9 + 3,4

5 85867

Жароусгойчивость определяли llo величине разнос ги межлу конечным и исходным значениямии электропроволности листьев (табл. 1).

Для сравнения жароустойчивость этих сортов определяли также известным методом, в котором о жароустойчивости судят по минимальной положительной температуре тепловой обработки, после которой обработка листьев разбавленной кислотой вызывает побурение листьев (табл. 2) .

Этот способ при 2 -ном интервале температур тепловой обработки позволяет достаточно достоверно отличить только крайние по устойчивости сорта (Ревет Симиренко и Слава победителям), нри этоМ количественная оценка затруднена из-за случаев частичного побурения листовой пластинки. Предлагаемый способ позволяет при воздействии только одной температуры разделить исследуемые сорта на три

7 6 группы и охарактеризовать в данной фазе развития сорт Ренет Симиренко как относительн< устойчивый, два сорта -- Шафран летний и

Слава победителям -- K3K относительно Нрустойчивыс, а сорту Пармен зимний золотой приписать промежуточную устойчивосгь между вышеуказанными группами.

Зля осуществления способа могут быть применены известные устройства, позволяющие измерять электропроводность или электрическое сопротивление биологических объектов на постоянном токе или переменном токе низкой частоты.

Таким образом, приведенные данные показывают, что предлагаемый способ позволяет упростить известный способ, повысить объективность определения, а также увеличить производительность до 50 сортов за человеко-день. достоверности разности (tg) том и сортом

858677

Продолжение табл. 1

Значение критерия достоверности разности (т,1) между данным сортом и сортом

Увеличение лектрнческое опротнвление листьев, кОм

Сорт

Шафран Папировка Слава по. летний бедителям

Пармен зимний до проревания после прогревания

Папировка

280 100 6,43

252 28 31,8

46 18;6

318

Среднее: 18,9 t 6,1

0,1

370 51

391 74

365 35

16,9

I 1,0

25,9

345

24,9

Среднее: 19,7 + 3,0

П р и м е ч а н и е. Для уровня достоверности 0,95 разность достоверна при тд ) 2.8.

Таблица 2

Определение жароустойчивостн сортов яблони по методу Ф. Ф. Вацкова время, мин

Сорт

Ревет

Симиренко

3/О 3/О 5/0 5/О 5/О 4/1 2/3 О/5 О/5 0/3

3/О 3/О 5/О 5/О 5/О 4/1 2/3 О/5 О/5

3/О 3/О 5/О 5/О 5/О 4/1 2/3 О/5 О/5

Пармен зимний золотой

О/3

0/5 Шафран летний

Папировка

3/О 3/0 5/О 5/О 5/О 3/2 О/5 0/5 О/5

О/3

Слава победителям

3/О 3/Î 5/О 5/О 5/О 3/2 О/5 О/5 О/5 О/3

П р и и е ч а н и е: и,/п — колиаство зеленых/побуревших листьев после тепловой и кислотной обработки; и -- количество листьев с частичным побурением листовой пластинки.

Слава победителям электропроводности после тепловой обработки, максим.

858677

Формула изобретения

Способ определения жароустойчнвости сортов растений, включающий измерение электрического сопротивления листьев до и после тепловой обработки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и экспрессности и независимости определения от погодных условий, тепловую обработку листьев проводят в кидкости, преимущественно в воде, при 45 — 55 С в течение времени, оди. пакового для всех сортов растений, преимущественно от 1 до 30 мин, при этом оценку жароустойчнвости растений определяют с помощью формулы

b,Р= — — — 1

RK RH

Xxx ф — а — е

1 в

1

1 х

1Х

1

1

1

1 Х Х вЂ” Х—

® — Ь— щ Я и . Я Q Т

Теипе атра mennpbuu Й айтжи, > C

ВНИИПИ Заказ 7349/5 Тираж 700 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

X f000

ИО дИ ь 700 а О

0 ц

Ф0

200 а где Ь9 — значение жароустойчивости;

Вк — конечное значение электрического сопротивления;

Ян — исходное значение электрического сопротивления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Олейникова Т. В. Определение жаростойкости сортов яровой пшеницы, — "Вестник сельскохозяйственной науки". М., т. 12, с. 95100.

2. Ивакин А. П. Оценка жароустойчивости ! 5 овощных культур по электрическому сопро тивлению тканей листа, Сб. "Методы оценки устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды". М., 1976, с, 83 — 87.