Способ определения генетической специфичности растений

Способ определения генетической специфичности растений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к общей ботанике, в частности к селекции растений, и может найти широкое применение в-различных отраслях сельского хозяйства. Целью изобретения : является повышение точности определения генетической специфичности растений . Исследуемый объект гомогенизируют , разделяют на фракции путем хроматографирования в тонком слое силикагеля.. Поочередно на каждое пят-, но хроматограммы наводится сфокусированный луч возбуждающего монохроматического света. Свет флуоресценции собирается оптической системой, преобразуется , усиливается и подается на вход регистрирующего устройства с записью на диаграммной бумажной ленте. При этом получают отдельные спектры флуоресценции каждого пятна хроматограммы. Сравнивая спектры хроматограмм индикаторных растений,находят корреляционные связи между свойствами объекта и их спектрами, на основании которых и производят оценку свойств или генетических признаков объекта.2 ил. СЛ ;о Од ее

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУ БЛИН цу 4 G 01 N 33/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3518978/30-15 (22) 11.10.82 (46) 15.02 ° .87 Бюл. М- 6 (71) Симферопольский государственный университет им.M.Â.Ôðóíýå и Никитский государственный Ботанический сад (72) А.В.Осипов, Э.И.Терез, К.Н.Соловьев, В,Н.Кнюкшто, В.Г.Сидякин, В.И.Кривенцов и А.М.Ярош (53) 581.19(088.8) (56)Авторское свидетельство СССР

Я 293576, кл. А 01 Н 1/06, 1969.

Авторское свидетельство CCA

Р 357927, кл. А 01 Н 7/00, А 01 Н 1/04, Авторское свидетельство СССР

М 716543, кл. А 01 Н 1/04, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ

СПЕЦИФИЧНОСТИ РАСТЕНИЙ (57) Изобретение относится к общей ботанике, в частности к селекции растений, и может найти широкое при„„SU„„1290163 A1 менение в различных отраслях сельского хозяйства. Целью изобретения является повышение точности определения генетической специфичности растений. Исследуемый объект гомогенизируют, разделяют на фракции путем хроматографирования в тонком слое силикагеля Поочередно на каждое пятно хроматограммы наводится сфокусированный луч возбуждающего монохроматического света. Свет флуоресценции собирается оптической системой, преобразуется, усиливается и подается на вход регистрирующего устройства с записью на диаграммной бумажной ленте. При этом получают отдельные спектры флуоресценции каждого пятна хроматограммы. Сравнивая спектры хроматограмм индикаторных растений, находят корреляционные связи между свойствами объекта и их спектрами, на основании которых и производят оценку свойств или генетических признаков объекта,2 ил.

1290163

Изобретение относится к общей ботанике, в частности к селекции растений, и может быть использовано в различных отраслях сельского хозяйства. 5

Цель изобретения — повышение точности определения генетической специфичности растений.

На фиг.1 изображены спектры флуоресценции хроматограмм различных сортов персика, на фиг.2 — спектры флуоресценции хроматограмм различных . сортов пальм.

Способ включает. возбуждение монохроматическим светом флуоресценции у исследуемого обьекта с последующим сравнением полученных спектров исследуемых и индикаторных объектов.

Для этого перед возбуждением флуоресценции исследуемый объект гомогенизируют, разделяют на фракции путем хроматографирования в тонком слое, а возбуждение флуоресценции осуществляют монохроматическим светом,сфокусированным в точку, при этом разделенные фракции объектов перемещают в плоскости фокусировки возбуждающего света.

Способ может быть осуществлен на установке, в которую входят моно30 хроматоры типа ЩП-2 (2 шт), мощный источник света — ксеноновая лампа

ДКС-1000 со .стабилизированным источником питания, фотоумножитель ФЗУ-79, высоковольтный стабилизированный вы- З5 прямитель ВС-22, усилитель постоянного тока, записывающее устройство, специальное устройство для перемещения стеклянной пластинки хроматограммы в одной плоскости.

Для определения на вышеописанной установке соответствующего признака растения необходимо подготовить тонкослойные хроматограммы спиртовых вытяжек из листьев.

На хроматограмму одновременно в идентичных условиях наносят вытяжки двух крайних индикаторов. По готовности хроматограмма вводится в скани- 5р рующее устройство, которое может перемещать ее в одной плоскости для снятия спектра флуоресценции или спектра возбуждения всех пятен хроматограммы. Поочередно, на каждое пятно хроматограммы наводится сфокусированный луч возбуждающего монохроматического света. Длина волны возбуждающего света подбирается по максимумуфлуоресценции данного светового пятна, а сравнение индикаторных по одному и тому же признаку растений производят по величине амплитуды флуоресценции идентичных пятен хроматограммы, находящихся на одинаковом расстоянии от стартовой линии хроматограммы и нахождением на спектрах участков с наибольшим различием у объектов — индикаторных по данному признаку.

Подобным образом объекты — индиI каторы могут сравниваться и по спектрам возбуждения,но в этом случае при неизменной длине волны регистрации (максимум флуоресценции) изменяют длину волны возбуждающего света.

Свет флуоресценции собирается оптической системой из линз и монохроматора типа МДР-2 и направляется на фотокатод АЗУ-79, в котором он преобразуется в слабый электрический ток, усиливаемый далее усилителем постоянного тока, сигнал из которого подается,.на вход регистрирующего устройства с записью на диаграммной бумажной ленте.

Хроматограмму перемещают и подводят под сфокусированный луч возбуждения, и одновременно регистрируют в это же время величину флуоресценции на самописце, при этом получают отдельные спектры флуоресценции каждого пятна хроматограммы при неизменной длине волны возбуждающего света или спектры возбуждения при неизменной длине волны регистрирующего моно7 хроматора, но при различной длине волны возбуждающего света.

Сравнивая спектры хроматограмм индикаторных растений, находят корреляционные связи между свойствами объекта и их спектрами, на основании которых и производят оценку свойств или генетических признаков объекта.

Пример 1 ° Для определения устойчивости персика к вирусному заболеванию — курчавости листьев, листья растения гомогенизируют, а затем обрабатывают ацетоном до исчерпывающей экстракции пигментов. К содержимому настоя добавляют 1 мл гексана и 0,5 мл дистиллированной воды, жидкость при этом разделяют на две фазы.

Иэ верхнего слоя отбирают аликвату и наносят ее на хроматографическую

3 1 2901 пластинку ВТСХ размером 100х100 мм (на закрепленный слой силикагеля).

На одну и ту же пластинку наносят одновременно вытяжки из индикаторных и исследуемых объектов. После разделения их на фракции для снятия спектров возбуждения и спектров флуоресценции хроматографические пластинки помещают в фокус возбуждающего монохроматического света и перемещают последовательно по центральной оси всех разделенных фракций.

Свет флуоресценции также пропускают через монохроматор с последующим его усилением и записью его величины на диаграммной бумаге самописца.

По полученным результатам составлены графики, изображенные на фиг.1. 20

Кривая (1) соответствует спектру флуоресценции хроматограммы край- него индикатора — устойчивого сор,та, обладающего наибольшей устойчивостью к курчавости листьев.

Кривая (2) — спектр флуоресценции исследуемого объекта.

Кривая (3) — спектр флуоресценции хроматограммы неустойчивых к курчавости листьев сорта.

Несмотря на наличие разброса в величинах амплитуды, ограниченных на графике вертикальными линиями, каждая группа сортов занимает вполне определенную полосу амплитуд в относитель-35 ных единицах.

Так, измерения по максимуму (1V) показали величину амплитуд устойчивых сортов от 72 до 80 относительных единиц, неустойчивых сортов от 30 до 38 40 относительных единиц, исследуемого сорта соответствечно от 42 до 53 относительных единиц, что свидетельствует о среднеустойчивости данного сорта.

Из большой группы исследуемых 45 сеянцев для последуюещго размножения и реализации совхозам и колхозам выделялись растения, имеющие показатели амплитуд в четвертой полосе хромато— грамм от 72 и вышее. 50

Растения с амплитудой этой же четвертой полосы хроматограммы — от 30 и менее — ликвидировались путем сжигания и дальнейшего участия в 55 сельскохозяйственном производстве не принимали.

Пример 2.Для определения морозоустойчивости интродуцированных

63

4 в Крыму декоративных растений были исследованы пальмы различных видов.

Исследовали четыре вида пальм различной степени морозоустойчивости (фиг.2).

Ghamaегоps humilis L. — (1) — Хаморопе низкий — достаточно морозоустойчивая пальма, без повреждений переносящая морозы до — 13 С.

Sabal minor (Jacg) Pers — (2) — Сабаль малый — сравнительно.морозоустой-. чивая пальма, переносящая без поврежР дений морозы до -11 С.

Phoenix ecmariensis Chobaund (3) слабо морозоустойчивая пальма, без повреждения переносящая морозы до

-10 С.

Washingtonia filifena (Zind>åõ

Auar) — (4) — Вашингтония нитеносная, наименее морозоустойчивая из отобранных видов, у которой полностью обмерзает крона при всех вышеуказанных температурах.

Спиртовые вытяжки из листьев этих видов пальм наносились одновременно в идентичных условиях на тонкослойные хроматографические стеклянные пластинки размером 100 х 100 мм.

Для снятия спектров возбуждения и спектров флуоресценции хроматогоамм их помещали в специальный- держатель, ( который медленно перемещали с постоянной скоростью сканирования при помощи синхронного мотора.

Путем изменения длины волны возбуждения и регистрации (с записью амплитуды флуоресценции различных зон хроматограммы на диаграммной ленте самописца) находили длины волн возбуждения и длины волн регистрации, при которых разница записи объектов была максимальной.

Для указанных видов пальм, отличающихся различной морозоустойчивостью, они оказались равными

Длина волны возбуждения 448 нм, Длина волны регистрации 666 нм.

На этих длинах волн получены кривые флуоресценции различных зон хроматограммы. Наибольшие различия в амплитуде флуоресценции соответствуют 3-й и 4-й полосам хроматограммы считая от точки старта".

В результате анализа амплитуд флуоресценции этих полос, в частности отношения амплитуды флуоресценции третьей полосы хроматограммы к четвертой (фиг.2), выраженных в от1 290l 63

75 носительных единицах, установленно, что этот показатель коррелирует со степенью морозоустойчивости исследуемых видов пальм.

Так отношение амплитуд 3-й зоны к 4-й у морозоустойчивого сорта равно 1,23„ а у неустойчивого сорта равно 0,25.

Формула изобретения 10

Способ определения генетической специфичности .растений путем подготовки пробы, определения общего спектра возбуждения нахождения в общем спектре точки с максимальной амплитудой флуоресценции, воздействия на нее монохроматическим светом, снятия спектра флуоресценции и оценки результатов путем сравнения с индикаторными объектами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, подготовку пробы осуществляют путем получения спиртовой вытяжки из гомогената листьев растений с последующим хроматографированием в тонком слое на силикагеле.

1290163

>=1,0 ф

Фиг.2 =073

Составитель И. Тареева

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Редактор А.Ревин

Тираж 798 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 7893/39

Производственно-полиграфическое предприятие, г. У ор д, у . р

Ужго о л, Проектная, 4