Спосіб визначення стійкості рослин до алелопатично-активних речовин

Реферат: UA 89431 U UA 89431 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі сільського господарства і може бути використана в сільськогосподарській біотехнології, селекції, рослинництві, зокрема для визначення стійкості рослин до алелопатично-активних речовин. Відомо, що всі рослини виділяють токсичні речовини, які певний час зберігаються у ґрунті. Ці виділення шкідливі для рослин одного виду, тоді як представники інших видів менш чутливі до них або не чутливі взагалі. Таким чином, за умов відсутності оптимальної сівозміни, відбувається поступове нагромадження токсинів, що призводить до зниження врожайності. Поняття "алелопатія" походить від грецьких слів áλλήλων - взаємний і πάθη - вплив. Завдяки узагальненням А.М. Гродзинського, нагромаджені за століття факти про взаємний вплив рослин, тварин, мікроорганізмів перетворилися у науково-обґрунтовану теорію, яка за рахунок експериментальних даних підтвердила наявність алелохімікатів та визначила їх участь у формуванні агрофітоценозів. На даний момент особливої актуальності набувають розробки, пов'язані з отриманням нових сортів сільськогосподарських культур із заданою алелопатичною активністю. Такий підхід до селекційної роботи вважається надзвичайно вагомим внеском у фундаментальну алелопатію, оскільки дає змогу всебічно дослідити всю складність і багатогранність взаємовпливу рослин в агрофітоценозах та віднайти механізми управління їхнім розвитком за рахунок внесення органічних і мінеральних добрив, застосування агротехнічних прийомів і добору оптимальних компонентів агрофітоценозів. Відомим і найбільш близьким до корисної моделі є спосіб дії алелопатично-активних речовин, отриманих із різних органів Pastinaca stiva на овочеві культури [Действие аллелопатических активних веществ, полученных из различных органов Pastinaca stiva на овощные культуры // Балеев Д.Н., Бухаров А.Ф. Роль физиологии и биохимии в интродукции и селекции овощных, плодово-ягод. и лекарств, растений / Всерос. науч. - исслед. ин-т селекции и семеноводства овощных культур. - М., 2011. - С. 15-19]. Даний метод базується на тому, що використовували різні генеративні та вегетативні органи пастернаку посівного (коренеплід, насіння, суцвіття і квітки, листки, стебла) для отримання рослинних витяжок, на які, в подальшому висівали насіння тест-об'єктів. Для приготування витяжки із насіння брали 10 г наважки насіння, яке розтирали в ступці з піском, а потім додавали 100 мл дистильованої води. Щоб уникнути утворення хвороботворної мікрофлори воду доводили до кипіння. Експозиція становила 60 хвилин, далі проводили фільтрування розчину. Як тест-об'єкти використовували редис, салат, японську капусту, крес-салат, гірчицю, насіння яких розкладали в чашки Петрі і пророщували в термостаті при постійній температурі +23 °C. За контрольний варіант слугувала дистильована вода. Після проростання насіння на різних рослинних витяжках визначали прояв дії алелопатичних чинників по загальній довжині проростка та встановлювали вплив отриманих із пастернаку - кумаринів та ефірних масел на овочеві рослини. Відомий і пропонований способи визначення стійкості рослин до алелопатично-активних речовин мають спільні ознаки: використовують рослини, які містять алелопатично-активні речовини та вилучають із них витяжки, для отримання рослинної витяжки використовують генеративні та вегетативні органи рослини, використовують тест-об'єкти, додавання 100 мл дистильованої води, експозиція екстракту - 60 хвилин, фільтрування розчину. Проте відомий спосіб визначення стійкості рослин до алелопатично-активних речовин є доволі трудомістким, так як включає розкладання насіння в чашки Петрі та пророщування тестоб'єктів в термостаті, не забезпечує отримання достатньої кількості проростків, а також потребує довшого часу для отримання результатів. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити спосіб визначення стійкості рослин до алелопатично-активних речовин, що дасть можливість використовувати in vitro клони різних рослин, замінити етап пророщування в термостаті насіння та пришвидшити отримання достовірних результатів і визначити прояв дії алелопатичних чинників по загальному стану розвитку рослини. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі визначення стійкості рослин до алелопатично-активних речовин використовували різні генеративні та вегетативні органи пастернаку посівного (коренеплід, насіння, суцвіття і квітки, листки, стебла) для отримання рослинних витяжок, на які в подальшому висівали насіння тест-об'єктів. Як тест-об'єкти використовували редис, салат, японську капусту, крес-салат, гірчицю, насіння яких розкладали в чашки Петрі і пророщували в термостаті при постійній температурі +23 °C. За контрольний варіант слугувала дистильована вода. Для приготування рослинних витяжок брали 10 г наважки, розтирали в ступці з піском, а потім додавали 100 мл дистильованої води та доводили до кипіння. Експозиція становила 60 хвилин. В подальшому проводили фільтрування розчину. Після проростання насіння на різних рослинних витяжках визначали прояв дії алелопатичних 1 UA 89431 U 5 10 15 20 25 30 35 40 чинників по загальній довжині проростка, порівнюючи отримані результати із контрольним варіантом. Запропонований спосіб визначення стійкості рослин до алелопатично-активних речовин полягає в тому, що використовуємо активні сполуки - феноли, отримані як рослинні витяжки із різних частин сорго цукрового - стебла, коренів, листя, насіння та додаємо їх в певній концентрації до живильного середовища. В подальшому проводимо висаджування in vitro бруньок диких видів буряків, які є тест-об'єктом та культивуємо їх за температури 24±2 °C. Упродовж періоду росту проводимо визначення прояву дії алелопатичних чинників - по загальному стану розвитку рослин досліджуваного тест-об'єкта. Новими, відмінними від існуючого прототипу, ознаками є: - використання алелопатично-активних речовин сорго цукрового; - активні сполуки - феноли; - рослинна витяжка із коренів; - розмелювання насіння; - експлант тест-об'єкта - in vitro бруньки; - розміщення матеріалу - висаджування клонів на живильне середовище; - культивування в культурі in vitro; - визначення прояву дії алелопатичних чинників - по загальному стану розвитку бруньки. Відмінні від прототипу ознаки, при взаємодії з відомими дозволяють використовувати in vitro клони різних рослин, замінити додатковий етап пророщування в термостаті насіння та пришвидшити отримання достовірних результатів і визначати прояв дії алелопатичних чинників в динаміці по загальному стану розвитку рослин. Ефективність нового способу визначення стійкості рослин до алелопатично активних речовин вивчали на таких матеріалах: сорго цукрове - Медовий, Нектарний; тест-об'єкт - дикі форми буряків. Результати досліджень вказують, що для того щоб визначити стійкість рослин до алелопатично-активних речовин, відомий спосіб не завжди можливо використати для сільськогосподарських культур. У деяких культур схожість насіння відбувається тільки через 21 день, тому пророщування таких культур в термостаті з додаванням рослинних витяжок є неефективним, та не дає достовірних результатів по впливу саме алелопатичних активних речовин на тест-об'єкт. Крім цього є доволі трудомістким розкладання насіння в чашки Петрі. Слід відмітити, що при приготуванні витяжки із насіння, доцільніше матеріал розмелювати, а інші експланти подрібнювати. Важливою відмінністю є те, що у відомому способі проводять визначення прояву дії алелопатичних чинників по загальній довжині проростка, а у пропонованому - упродовж періоду росту по загальному стану розвитку рослини досліджуваного тест-об'єкта. Спосіб визначення стійкості рослин до алелопатично-активних речовин здійснюється таким чином: як тест-об'єкт використовуємо in vitro бруньки диких видів буряків та висаджуємо на живильне середовище з додаванням рослинних витяжок, які отримуємо із різних частин сорго цукрового - стебла, коренів, листя, насіння. Для приготування рослинних витяжок беремо 10 г наважки різного матеріалу, розмелюємо, а потім додаємо 100 мл дистильованої води та доводили до кипіння. Експозиція становила 60 хвилин. В подальшому проводили фільтрування розчину. Тест-об'єкти культивували за температури 24±2 °C. Упродовж періоду росту проводимо визначення прояву дії алелопатичних чинників в даному випадку фенольних сполук, по загальному стану розвитку рослини досліджуваного тест-об'єкта (табл.). 45 Таблиця Спільні та відмінні показники ефективності використання запропонованого способу визначення стійкості рослин до алелопатично-активних речовин Показники Відомий спосіб Рослина, із якої отримували алелопатично активні пастернак посівний речовини Активні сполуки кумарин, ефірне масло Матеріал для отримання витяжка із рослинного матеріалу екстракту 2 Запропонований спосіб сорго цукрове фенольні сполуки витяжка із рослинного матеріалу UA 89431 U Продовження таблиці Рослинна витяжка Приготування насіння витяжки Тест-об'єкт Експлант тест-об'єкта Розміщення матеріалу Умови Температура, °C Дистильована вода, мл Експозиція екстракту, хв Визначення прояву алелопатичних чинників 5 із стебла із насіння із листків із коренеплодів із суцвіть із 10 г наважки насіння розтирати в ступці із піском редис, салат, японська капуста, крес-салат, гірчиця насіння із насіння із листків із стебла із коренів 10 г наважки розмелювати насіння дикі форми буряків in vitro бруньки висаджування клонів на розкладання насіння в чашки Петрі живильне середовище культивування в культурі in пророщування в термостаті vitro 23 24±2 100 100 60 60 дії в динаміці по загальному по загальній довжині проростка стану розвитку рослини Впровадження запропонованої корисної моделі дозволить використовувати in vitro клони різних рослин, замінити додатковий етап пророщування в термостаті насіння і пришвидшити отримання достовірних результатів та визначати прояв дії алелопатичних чинників в динаміці по загальному стану розвитку рослини. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб визначення стійкості рослин до алелопатично-активних речовин, що включає: використання рослин, які містять алелопатично-активні речовини та приготування із них витяжок, для отримання рослинної витяжки використовують генеративні та вегетативні органи рослин, використовують тест-об'єкти, додавання 100 мл дистильованої води, експозиція екстракту - 60 хвилин, фільтрування розчину, який відрізняється тим, що використовують in vitro бруньки диких видів буряків та висаджують на живильне середовище з додаванням рослинних витяжок, які отримують із різних генеративних та вегетативних органів сорго цукрового, культивування тест-об'єктів за температури 24±2 °C, визначення прояву дії алелопатичних чинників проводять в динаміці по загальному стану розвитку рослини. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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