Спосіб діагностики фізіологічного стану рослин

Спосіб діагностики фізіологічного стану рослин, що включає вирощування рослин в присутності та відсутності дії стресового фактора, підготовку рослинного препарату до аналізу та визначення окислювального стресу рослин за оптичними параметрами тканин кореня, який відрізняється 3 71468 4 хом виключення прийомів заморожування, висулення впливу стресового фактора на фізіологічний шування, виготовлення поперечних зрізів кореня стан рослин. заданої товщини в операції підготовки препарату, Заявлений спосіб здійснюється наступним чивиключення операції обробки реагентами та встаном. новлення параметрів відбиття препарату коренів у Одночасно пророщують насіння дослідних ровидимому діапазоні забезпечити спрощення прослин в стресових умовах і контрольних рослин при цедур підготовки препарату до аналізу і виміру відсутності дії стресового фактора. Заповнюють діагностичних показників, а також підвищення дотримач для твердих зразків відтинками бурої зони стовірності встановлення впливу стресового факкінчика кореня дослідних рослин. Для порівняння тора на фізіологічний стан рослин. аналогічно готують препарат відтинків коренів конПоставлена задача вирішується тим, що у трольних рослин, які взяті на однаковій відстані від способі діагностики фізіологічного стану рослин, кінчика, з однаковою площею поверхні. Вимірюють який включає вирощування рослин в присутності на спектрофотометрі інтенсивність відбиття прета у відсутності дії стресового фактора, підготовку паратів залежно від довжини хвилі в діапазоні 380препарату кореня рослин до аналізу та визначен780нм. Розраховують домінуючу довжину хвилі ня окислювального стресу рослин за оптичними препаратів і якщо її величина знаходиться в діапапараметрами тканин кореня згідно з винаходом зоні 587-593нм, визначають відносну яскравість, готують препарати з однаковою площею поверхні положення і оптичну густину максимумів в спектрі коренів дослідних та контрольних рослин, за спеквідбиття при 395-400, 445-450, 475-480нм та умовтрами відбиття визначають оптичні параметри ну чистоту кольорового тону. Розраховують відпрепаратів в діапазоні 380-780нм, при величині ношення показників для препаратів дослідних і домінуючої довжини хвилі в діапазоні 587-593нм контрольних рослин. При відношенні величини розраховують відношення оптичних параметрів відносної яскравості менше 1 і підвищенні оптичпрепаратів дослідних та контрольних рослин та ної густини максимумів більш ніж у 1,2 рази, умовпри відношенні величини відносної яскравості меної чистоти кольорового тону більш ніж у 1,6 рази нше 1 і підвищенні оптичної густини максимумів визначають стан окислювального стресу у рослин при 395-400, 445-450, 475-480нм більш ніж у 1,2 при дії стресового фактора. рази, умовної чистоти кольорового тону більш ніж Приклад 1 у 1,6 рази встановлюють стан окислювального Для визначення стресового впливу комбінацій стресу у рослин при дії стресового фактора. іонів важких металів на фізіологічний стан рослини Терміном "окислювальний стрес" позначено пророщували насіння кукурудзи гібриду Кадр порушення фізіологічного стану рослинних 267МВ в рулонах фільтрувального паперу на розоб’єктів, який характеризується підвищеним вмісчинах нітратів свинцю, кадмію та нікелю, а також том перекису водню та розчинних фенольних споводі (контроль) при однаковій кількості тест-рослин лук, посиленням лігніфікації, утворенням в коренях (n=30) та обємі живильного середовища в усі х вабурого пігменту фенольної природи, прискоренням ріантах (200мл). Варіанти концентрацій диференціювання клітин, інгібуванням ростових 2×10-4моль/л Pb2++2×10-4моль/л Ni2+, 2×10-4моль/л процесів, що внаслідок цих змін призводить до Рb2++2×10-4моль/л Cd2+, 2×10-4моль/л Cd2++ зниження продуктивності рослин. Дослідними рос2×10-4моль/л Ni2+. По завершенні тестування (8 діб) линами вважають рослини, які вирощені при дії заповнювали круглий тримач для твердих зразків стресового фактора, а контрольними рослинами (діаметр - 2мм) відтинками бурої зони кінчика корослини, які вирощені при відсутності стресової реня дослідних рослин. Для порівняння аналогічно дії. готували препарат відтинків коренів контрольних Підготовка препарату до аналізу не потребує рослин, які взяті на однаковій відстані від кінчика. додаткових прийомів заморожування, висушуванНа спектрофотометрі Спекорд М40 з фотометричня, виготовлення поперечних зрізів кореня певної ною кулею проводили виміри інтенсивності відбиттовщини. Додаткова обробка препарату двома тя підготовлених препаратів дослідних і контрольрозчинниками стає непотрібною, оскільки вимірюних рослин залежно від довжини хвилі в діапазоні ються власні оптичні характеристики пігменту фе380-780нм, який визначає забарвлення препаратів нольної природи, який нагромаджується в стресоу видимім діапазоні. На основі результатів вимірів вих умовах в корені, а не оптичні параметри визначали положення (l1,l 2,l3) і оптичну густину продуктів реакції, що виникають після обробки (A1 , А2 , А3) максимумів в спектрах відбиття, домірослинного препарату реагентами. Зміни фізіолонуючу довжину хвилі (l d), умовну чистоту кольорогічного стану встановлюють по сукупності кількісвого тону (Ре) та відносну яскравість (L) препараних параметрів відбиття у видимому діапазоні за тів. Розраховували відношення показників для однією процедурою вимірів без руйнування тканипрепаратів дослідних і контрольних рослин. Для ни кореня відразу після вирощування рослин запідтвердження змін фізіологічного стану паралемість суб’єктивної візуальної оцінки за двома прильно визначали загальноприйняті показники - кільйомами після тривалих процедур підготовки та кість рослин з бурою зоною кореня (% від загальпопередньої обробки реагентами. Внаслідок цього ної кількості) та індекс толерантності як приріст забезпечується спрощення процедури підготовки головного кореня дослідних рослин відносно контпрепарату до аналізу і виміру діагностичних показролю (%). Отримані результати наведені в табл.1. ників, а також підвищення достовірності встанов 5 71468 6 Таблиця Показник ld, нм l1, нм l2, нм l3, нм А1 дослід/контроль А2 дослід/контроль А3 дослід/контроль L дослід/контроль Ре, % дослід/контроль Індекс толерантності, % Кількість рослин з бурою зоною кореня, % Pb2++Ni2+ 587 400 450 480 0,55 1,3 0,36 1,2 0,35 1,2 84,32 1,0 21,56 1,6 76 Pb2++Cd2+ 587 399 448 479 0,93 2,3 0,66 2,2 0,60 2,1 73,56 0,9 38,78 2,9 43 Cd2++Ni2+ 587 395 446 477 0,76 1,9 0,55 1,8 0,50 1,7 76,56 0,9 30,52 2,3 42 Контроль 585 400 450 480 0,41 0,30 0,29 84,53 13,16 100 52 96 81 0 На основі експериментальних даних відзначали варіант комбінованої дії Рb2+ Nі2+, при якому приблизно половина із сукупності тест-рослин проявляє ознаки окислювального стресу, що відповідає пригніченню ростових процесів на 24%. Для препарату цього дослідного варіанту характерне підвищення значення ld на 2нм, однак значення L практично не відрізняється від контрольного. Тому величини діагностичних показників варіанту Pb2++Ni2+ слід вважати граничними, а зміни відносно цих значень (L1,6, А1, А2, А3>1,2) дозволяють встановити стан окислювального стресу як переважаючої тенденції для більшості особин із сукупності тест-рослин. Сукупність всіх діагностичних показників проявляється при впливі комбінацій Pb2++Cd2+ та Cd2++Ni2+, причому більш значне підвищення оптичної густини максимумів та умовної чистоти кольорового тону відповідають збільшенню кількості тест-рослин у стані окислювального стресу при комбінованій дії іонів свинцю і кадмію. Приклад 2 Аналогічно прикладу 1 визначали вплив на фізіологічний стан рослин концентрацій іонів свинцю 10-5 і 10-3моль/л. Експериментальні результати наведені у табл.2. Таблиця 2 Показник ld, нм l1, нм l2, нм l3, нм A1 дослід/контроль А2 дослід/контроль А3 дослід/контроль L дослід/контроль Ре, % дослід/контроль Індекс толерантності, % Кількість рослин з бурою зоною кореня, % 10-5моль/л 585 400 450 480 Результати тестування підтверджують, що фізіологічний стан рослин залежно від дози стресового фактора суттєво відрізняється. При концентрації 10-5моль/л Рb2+ величини діагностичних показників виходять за межі граничних значень: ld препарату коренів знаходиться на рівні контролю, Рb2+ 10-3моль/л 590 396 445 475 1,0 2,1 0,9 2,1 0,9 2,1 1,1 0,8 1,2 2,3 112 32 0 100 А1 , А2, А31,0, Р е