Експрес-метод визначення морозостійкості озимого ячменю

Реферат: Експрес-метод визначення морозостійкості озимого ячменю включає вирощування рослин до десятиденного віку, інкубацію їх протягом 120 хв у повітряному середовищі за 100 %-ної вологості та за температури -30 °C (дослідні рослини) і +25 C (контрольні рослини), оснований на кореляційній залежності відношення витоку електролітів із незагартованих рослин, інкубованих за -30 °C, та рослин, інкубованих за +25 C. UA 78212 U (54) ЕКСПРЕС-МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ МОРОЗОСТІЙКОСТІ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЮ UA 78212 U UA 78212 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, зокрема до області селекцій, може бути використана при створенні морозостійких сортів озимих культур, зокрема озимого ячменю. Оцінка морозостійкості рослин має велике значення для визначення їх зимостійкості. Остання має велике значення хоч і корелює із морозостійкістю, однак залежить від багатьох чинників [10]. Тому для її визначення необхідні тривалі польові дослідження в різних умовах перезимівлі, які змінюються щороку [3, 10]. Методи визначення морозостійкості суттєво відрізняються один від одного як за специфікою підготовки рослин до аналізу, так і за оцінкою стану рослин після дії морозу [1, 3, 10]. Зазвичай перед визначенням морозостійкості рослини загартовують різними прийомами в лабораторних умовах [11], а потім визначають їхній стан за морфологічними [1, 3], біохімічними [1, 3, 9] чи біофізичними показниками [1, 3, 7]. У даний час єдиний метод оцінки ступеня загартовування рослин відсутній, тому на результати оцінки морозостійкості рослин будь-якими методами, крім помилки, характерної для кожного з них, має певний відбиток і невизначеність ступеня загартовування рослин в польових чи лабораторних умовах. Відомі методи, що враховують витік електролітів для визначення морозостійкості рослин [3, 5]. Всі вони включають загартування рослин, а витік електролітів виражається у відсотках від повного виходу електролітів із біологічного матеріалу. Мета - визначити морозостійкість абсолютно не загартованих рослин. У зв'язку з цим мета досягається завдяки використанню високочутливого методу, що дозволяє розрізняти озимі злаки за морозостійкістю на основі кореляції значень показників і відношення витоку електролітів із десятиденних проростків після протягом 120 хв за температури -30 °C та їх витоку після інкубації за +25 C. Кореляційна залежність між цими показниками будується з використанням сортів класифікаторів, морозостійкість яких відома. Визначення морозостійкості за ступенем проникливості протоплазми для електролітів Рослини вирощують до фази 2-3 листків; перший етап загартовування відбувається протягом 7-ми днів за +2 C, другий - протягом 3-х днів за -4 °C. Проморожуванню піддають відрізки стебел за -7 C, -9 C, -15 C протягом 6 годин. Після проморожування беруть три наважки по 0,5 г (із кожного варіанта), поміщають в кювети для визначення електропровідності та заливають одночасно у кожну кювету по 50 мл дистильованої води. Тривалість екстракції - 2 години за кімнатної температури. За контроль використовують значення електропровідності розчину, отриманого при виході електролітів з убитих під час кип'ятіння тканин стебла. Вихід електролітів визначають за опором розчинів із допомогою реохордного моста Р-38. Для аналізу результатів використовують відносну електропровідність (відношення провідності живої тканини до провідності тканини, убитої при кип'ятінні, %) [8]. Метод поступового проморожування рослин Насіння висівають у ящики, які протягом всього осінньо-зимового періоду знаходяться в польових умовах. Проморожування проводять у морозильних камерах у період максимальної стійкості рослин за семи температур (від -7 C до -24 °C). Початкова температура у камері повинна відповідати температурі вузла кущення у польових умовах. Щоденно її понижають на 3 C, рослини витримують у камері протягом 24 год. Відтаюють рослини протягом доби за +2 C, потім їх поміщають на місяць у теплицю для відрощування. Результати досліджень виражають у відсотках (відношенням кількості рослин, що вижили) до загальної кількості [4]. Метод оцінки морозостійкості озимих культур за виходом електролітів Рослини вирощують до фази 2-3 листків. У процесі загартовування та проморожування відбирають вузли кущіння із частиною несправжнього стебла завдовжки 1 см. Відрізки використовують для визначення проникності тканин для електролітів (кожен варіант досліду складається із трьох наважок по 0,5 г). Тривалість екстракції - 4 год. за кімнатної температури. Вихід електролітів визначають за опором розчинів, із допомогою реохордного моста Р-38. Для аналізу даних використовують відносну електропровідність - відсоток від рівня екзоосмосу електролітів із тканин, що пройшли загартовування та проморожування до повного виходу електролітів із убитих при кип'ятінні тканин [2]. Метод оцінки морозостійкості озимих культур за виходом електролітів є відносним. Він чітко відрізняє контрастні за стійкістю сорти та слабо диференціює середньостійкі. Вказані способи мають такі недоліки: 1. Вони трудомісткі. 2. Потребують довготривалих досліджень на різних етапах загартування рослин. 1 UA 78212 U 5 10 15 20 25 3. Немає науково обґрунтованих методик визначення рівня закалювання рослин. Умови та динаміка загартовування у різних генотипів можуть суттєво відрізнятися, тому отримані результати не завжди відповідають реальним відмінностям між сортами. 4. Результати виражають у відсотках від максимального виходу електролітів, що знижує шкалу чутливості методу. Експрес - метод визначення морозостійкості озимого ячменю В основі запропонованого способу - визначення морозостійкості озимого ячменю на підставі кореляційної залежності відношення витоку електролітів із незагартованих рослин, інкубованих за -30 C, та рослин, інкубованих за +25 C. При цьому виключеним є вплив невизначеності рівня загартовування до морозу різних генотипів, тоді використовується кореляція між первинною та загальною морозостійкістю рослин, а також розширюється шкала чутливості за рахунок прийняття за контроль рівня витоку електролітів із непроморожених рослин (а не рівень максимального витоку електролітів). Насіння різних сортів озимого ячменю інкубували 30 хв у розчині 0,1 % перманганату калію, потім заливали відстояною водою і поміщали на 12 год. у холодильник за температури -4-6 °C. Після цього насіння висівали на фільтрувальний папір у чашки Петрі та вирощували в лабораторних умовах протягом 10 днів. Для аналізу відбирали по 100 мг проростків, поміщали у пробірки і ставили в морозильну камеру за температури -30 C, де інкубували протягом 120 хв. Контрольні рослини інкубували у повітряному середовищі за температури +25 C. Після інкубації рослини заливали дистильованою водою (по 5 мл) і витримували за кімнатної температури +25 C протягом 2 год. Потім вимірювали електропровідність розчину за допомогою кондуктометра № 5721 М (фірма ELWRO, США). Електропровідність розчину вимірювали в mS/m. Відносний витік електролітів виражали як відношення електропровідності розчину у дослідних варіантах (-30 C) до електропровідності розчинів контрольних варіантах (+25 C) (Табл.). Таблиця Відносний витік електролітів з проростків сортів озимого ячменю із різною морозостійкістю (mS/m) Сорт Росава Основа Зимовий Трудівник Достойний 30 35 40 45 Відносний витік електролітів 0,65 0,80 0,73 0,70 0,68 Бали морозостійкості з літературних джерел (6) 7 5-6 6-7 7 7 Метод характеризується високою чутливістю: перевіряється таким чином: 1. Дослідні і контрольні рослини інкубуються у дистильованій воді за температури +25 C впродовж 120 хв. 2. Визначається електропровідність водного середовища дослідного та контрольного варіантів. 3. Відносний витік електролітів визначається за відношенням електропровідності розчину із проростків, попередньо інкубованих у повітряному середовищі (-30 C), до електропровідності проростків, які були інкубовані за +25 C. 4. За значенням витоку електролітів визначають співвідношення, яке дозволяє визначити морозостійкість будь-якого генотипу. До істотних ознак, що характеризують корисну модель відноситься той факт, що вперше для визначення морозостійкості озимого ячменю використовується спосіб визначення кореляційної залежності відношення витоку електролітів із незагартованих 10-денних проростків, інкубованих за -30 °C, до рослин, інкубованих за +25 C. Той факт, що вперше використовується відношення витоку електролітів із не загартованих 10-денних проростків, інкубованих при -30 C до рослин інкубованих при +25 C для визначення морозостійкості озимого ячменю забезпечує даній корисній моделі відповідність критерію "новизна" та "суттєва відміна". Технічний результат, якого можна досягти при застосуванні корисної моделі, полягає у використанні співвідношення витоку електролітів із незагартованих 10-денних проростків, 2 UA 78212 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 інкубованих за -30 °C до рослин, інкубованих за +25 C, для визначення морозостійкості озимого ячменю. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак і технічним результатом полягає в тому, що для визначення морозостійкості озимого ячменю використовується відношення електролітів із незагартованих 10-денних проростків рослин, інкубованих за -30 °C. Таким чином, використовуючи відношення витоку електролітів із незагартованих 10-денних проростків рослин, інкубованих за -30 °C, та рослин, інкубованих за +25 C, можна у короткий термін визначити морозостійкість озимого ячменю. Літературні джерела 1. Алексеева Е.Н. Оценка морозоустойчивости озимых культур // Диагностика устойчивости растений к стрессовим воздействиям (методическое руководство) / Е.Н. Алексеева, Л., 1988. с. 186-195. 2. Алексеева Е.Н. Лабораторные методы оценки морозоустойчивости озимых культур. Е.Н. Алексеева. "Методы оценки устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды", 1976, с. 128-132. 3. Барашкова Э.А. Оценка зимо-морозостойкости полевых культур // Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействием (методическое руководство) / Э.А. Барашкова, В.В. Виноградова Л., 1988. - с. 128-154. 4. Барашкова Э.А. Методические указания. Определение морозостойкости озимых и зимующих культур методом промораживания проростков. / Э.А. Барашкова Л.: 1983, 88 с. 5. Виноградова В.В. Статистическая обработка результатов промораживания и распределения сортов озимых зерновых культур по групам устойчивости при оценке морозостойкости растений. / В.В. Виноградова, Э.А. Барашкова "Методы оценки устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды", 1976. - с. 138-151. 6. Каталог сортів та гібридів зернових, зернобобових, олійних культур Селекційногенетичного інституту - Одеса, 2008 р. 7. Павлов Е. И. Замедленная флуоросценция озимых зерновых как метод ранней диагностики их морозоустойчивости // Методы и технические средства исследований физических процессов в сельском хозяйстве: Сб. науч. тр. /РАСХН. Сиб. отд-ние. СибФТИ. / Е. И. Павлов, С.А. Стрельцов - Новосибирск. 1997. - Ч. 2. С. 71-76. 8. Паничкин Л.А. Практикум по физиологии растений / Л.А. Паничкин Н.Н. Третьяков, Т.В. Карнаухова, и др…-3-е изд./ перераб. и доп. (Под ред. проф. Н.Н. Третьякова) - М.: Агропромиздат, 1990.-271 с: ил - (Учебники и учеб. Пособия для студентов высш. заведений). 9. Першин Н.П. Определение жизнеспособности растений при помощи тетразола // Зерновое хозяйство / Н.П. Першин 1971, 1. - с. 32-35. 10. Туманов И.И. Физиология закаливания и морозостойкости растений. М.: / И.И. Туманов Наука, 1979, 350 с. 11. Туманова И.И. Методы определения морозостойкости растений // Под редакцией И.И. Туманова, М.: 1967, 88 с. 12. Dascaliuc A., Systemic Approach in Determening the Biologikal Role of Natural Products // Advanced biological technologies and their impact on economy-Natural products: technologies for their capitalization in agriculture, medicine and food industry, Chisinau, AGEPI / A. Dascaliuc, R.L. Tate 2005, p. 24-37. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Експрес-метод визначення морозостійкості озимого ячменю, що включає вирощування рослин до десятиденного віку, інкубацію їх протягом 120 хв у повітряному середовищі за 100 %-ної вологості та за температури -30 °C (дослідні рослини) і +25°C (контрольні рослини), оснований на кореляційній залежності відношення витоку електролітів із незагартованих рослин, інкубованих за -30°C, та рослин, інкубованих за +25°C. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3