Спосіб визначення стійкості рослин до токсичної дії ксенобіотиків

Винахід стосується рослинництва, а саме вирощування рослин в умовах дії ксенобіотиків. Спосіб може бути використаний для діагностики впливу засобів хімічного захисту, які можуть знижувати продуктивність сільськогосподарських рослин, при створенні рослинних насаджень, стійких до техногенного забруднення полютантами, при токсикологічному випробуванні нових препаратів, рекомендованих до впровадження. Відомий спосіб діагностики стійкості рослин до дії алюмінію та марганцю [1], згідно з яким визначення нестійких сортів рослин проводять по зниженню фотохімічної активності хлоропластів, виділених із надземної частини тест-рослин, вирощених у присутності ци х металів. До причин, що перешкоджають спрощенню та скороченню тривалості операції діагностики токсичності ксенобіотика, слід віднести необхідність виділення суспензії хлоропластів із тест-рослин та інструментальне визначення змін їх фото хімічної активності з використанням спеціальних реактивів. Найбільш близьким до об'єкта, що заявляється, є спосіб визначення стійкості до токсичної дії ксенобіотиків [2], який включає визначення параметрів росту і розвитку коренів проростків рослинного тест-об'єкту. Відомий спосіб передбачає, що після вирощування рослин на воді (контроль) та розчині солі металу, його токсичну дію визначають по параметрах інгібування приросту кореня, змінах довжини зони бічних коренів, а також за часом розвитку бічних коренів в присутності ксенобіотика відносно контролю. Для порівняльної оцінки токсичності розраховують індекс толерантності як співвідношення приросту головного кореня на фоні токсиканта та в контрольному варіанті, а також час розвитку бічного кореня за формулою. Операції паралельного визначення трьох морфометричних параметрів проводять для кожного проростка з сукупності тест-рослин на кожну добу впродовж трьох діб з моменту дії ксенобіотика, що призводить до ускладнення процесу діагностики та збільшення його тривалості. В основу винаходу поставлено задачу у способі визначення стійкості рослин до токсичної дії ксенобіотиків шляхом встановлення змін ацидофікуючої активності коренів сукупності тест-рослин забезпечити спрощення і скорочення тривалості операції діагностики токсичності ксенобіотика. Поставлена задача вирішується тим, що у способі визначення стійкості рослин до токсичної дії ксенобіотиків, який включає встановлення показників після вирощування тест-рослин на розчинах в присутності та відсутності ксенобіотика, згідно з винаходом визначають концентрацію протонів в середовищі до і після пророщування тестрослин, розраховують ацидофікуючу активність коренів сукупності тест-рослин як різницю між цими показниками і при підвищенні цього значення відносно контролю встановлюють зниження стійкості рослин. Терміном "ацидофікуюча активність" позначена властивість виділення протонів клітинами кореня у середовище вирощування рослин за рахунок функціонування протонного насосу. Контролем вважають варіант вирощування рослин у відсутності ксенобіотика. Встановлення змін ацидофікуючої активності коренів як інтегрального параметра сукупності тест-рослин при пророщуванні виключає паралельні виміри трьох морфометричних параметрів кожної рослини з цієї сукупності. При цьому виміри для встановлення ацидофікуючої активності проводять двічі: для вихідних розчинів перед початком пророщування та у фіксований термін з моменту дії ксенобіотика, а не через кожну добу впродовж трьох діб, що необхідно для розрахунку змін морфометричних параметрів у часі. Внаслідок цього забезпечується спрощення та скорочення тривалості операції діагностики токсичності ксенобіотика. Заявлений спосіб здійснюється таким чином. Готують водні розчини ксенобіотиків в діапазоні концентрацій. Вимірюють вихідну величину рН розчинів та контролю (вода) на іонометрі. Насіння тест-рослин пророщують в рулонах фільтрувального паперу при однаковій кількості тест-рослин та об'єму живильного розчину в усіх варіантах. Визначають концентрацію протонів в середовищі пророщування по завершенні біотестування. Розраховують ацидофікуючу активність сукупності тестрослин як різницю між величинами рН середовища пророщування та вихідних розчинів (DpH). При підвищенні значення DpH відносно контролю встановлюють зниження стійкості рослин. Приклад 1. Для визначення стійкості рослин до токсичної дії гербіцида харнеса з групи хлорацетанілідів (діюча речовина - ацетохлор) пророщували насіння гібриду Промінь 170MB в рулонах фільтрувального паперу на розчинах з різною концентрацією ксенобіотика та воді (контроль) при однаковій кількості тест-рослин (n=25) та об'ємі живильного середовища в усіх варіантах (200мл). Визначали протягом трьох хвилин на іонометрі величину рН вихідних розчинів та середовища пророщування по завершенні біотестування (7 діб), розраховували ацидофікуючу активність сукупності тест-рослин як різницю між цими величинами. Для порівняння паралельно визначали індекс толерантності як співвідношення приросту головного кореня на фоні токсиканту та в контрольному варіанті (І, %) згідно прототипу. Отримані результати наведені в табл.1. Таблиця 1 Концентрація ацетохлору, мг/л Контроль 20 40 80 100 pН Середовище проростання 4,19 4,45 5,02 5,13 5,27 Вихідний розчин 5,66 5,26 5,63 5,56 5,69 DpH 1,% -1,47 -0,81 -0,61 -0,43 -0,42 100 53,6 51,2 39,0 38,2 На основі експериментальних даних відзначали зниження стійкості рослин при підвищенні значення DpH відносно контролю, що підтверджує наявність кількісного зв'язку між концентрацією ацетохлору в живильному середовищі та DpH (у=-6,0.10-5х2+0,02х-0,45, R2=0,98, р