Способ экспресс-диагностики потенциальной продуктивности растений

Способ экспресс-диагностики потенциальной продуктивности растений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции растений. Цель изобретения - упрощение диагностики и повышение ее достоверности. По 200 семян каждого сорта дезинфицируют , выкладывают на фильтррвальную бумагу в чашки Петри. Семена заливают М раствором хлористого калия и измеряют увеличение концентрации ионов водорода через каждые 10 мин.Рассчитывают средипю скорость увеличения концентрации ионов водорода в растворе, по которой судят о потенциальной продуктивности сорта. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН 511 4 A О1 а 7/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4139372/30-13 (22) 27. 10, 86 (46) 07,08.88. Бюл, У 29 (71) Украинский научно-.исследовательский институт механизации и злектрификации сельского хозяйства (72) Л.Н.Воробьев:, Н.Н.Егорова и А.И.Мартыненко (53)631.521 (088.8)

I (54) СПОСОБ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ

ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕ. НИЙ

„„SU,, 1414 55 А1 (57) Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции растений, Цель изобретения — упрощение диагностики и повышение ее достоверности.

По 200 семян каждого сорта дезинфицируют, выкладывают на фильтрОвальную бумагу в чашки Петри. Семена заливают 10 М раствором хлористого

-э калия и измеряют увеличение концентрации ионов водорода через каждые

10 мин,Рассчитывают среднюю скорость увеличения концентрации ионов водорода в растворе, по которой судят о потенциальной продуктивности сорта.

2 табл.

1414355

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано н селекции растений, например для отбора семян перспектив5 ных гибридов.

Цель изобретения — упрощение. диагностики и повышение ее достоверности.

Сущность способа основана на способности растений избирательного обмена ионами со средой, На начальном этапе развития растения наиболее интенсивно поглощают ионы калия. Это поглощение осуществляется благодаря работе протонных насосов растения, создающих электрохимический градиент на границе с раствором. При поглоще+ нии иона К растение выделяет в среду ион водорода Н

Этот процесс начинается непосред- 20 ственно с момента набухания семени„ особенно интенсивно н первые часы после замачивания, Различные сорта (группы семян) характеризуются различной интенсив- 25 костью ионообмена. Высокая интенсинность ионообмена растений со средой является генетически закрепленным признаком„ сохраняется на последующих этапах развития растений, проявляясь в виде ускоренного метаболизма и более высокой продуктивности. У семян с ускоренной интенсивностью ионообмена более высокая нсхожесть.и

1 энергия прорастания, Таким образом, потенциальную продуктивность растений можно прогнозировать на самых ранних ступенях их развития, определяя интенсивность работы протонных насосов растения. 10

Численно она характеризуется скоростью увеличения концентрации ионов водорода в растворе.

Для осуществления способа необходимо создать условия для работы протонных насосон набухающих семян, Главное условие — в растворе должны присутствовать ионы калия, Поэтому в качестве жидкости для замачинания необходимо использовать слабый раст50 вор калийной соли. Исходная концентрация ионов водорода в растворе ка-: лийной соли измеряется до замачиваФ ния семян и равна (Н ), . Через некоторое время 1 после замачйвания семян концентрация ионов водорода в растворе становится равной (Н ) .

Таким образом, набухающие семена вы- . деляют количество ионов водорода, которое можно определить по результатам измерений.

1 t и= J ((к 1 -(н j )m- J n(z jm. (s) о о

Средняя скорость унеличения концентрации ионов водорода определяется по формуле

v„, = — j z (н ) а . (2) о

Этот показатель является объективной характеристикой потенциальной продуктивности сорта или группы семян с такими общепринятыми характеристиками, как всхожесть и энергия прорастания.

Дпя автоматизации процесса экспресс-диагностики и может быть использован интегратор, измеряющий концентрацию ионов водорода в растворе н течение заданного времени.

Пример i. Исследуются сорта яровой пшеницы, различающиеся по продуктивности. По 200 семян каждого сорта дезинфицируют, выкладывают, на фильтровальную бумагу н чашки

Петри, замачивают в 25 мл жидкости о при 20 С. В качестве жидкости дпя замачивания семян используется раствор калийной соли 10 М KCl, Концентрацию ионов водорода Н в единицах рН измеряют стеклянными электродами, погруженными в раствор калийной соли.

Измерения рН производят непосредственно после эамачивания семян через каждые 10 мин. Измеренные значения рН имеют логарифмическую зависимость от концентрации и . поэтому сложны для количественной интерпретации. Пользуясь известной зависимостью

Н = 10 н переводят рН (t) в Н (t) . Зависи мость концентрации ионов водорода от времени Н (t) имеет линейный участок. Крутизна этого участка опреде( ляется средней скоростью увеличения концентрации ионов водорода в растворе„ Эта скорость в мМ/ч является индивидуальной для каждого сорта пшеницы, что иллюстрируется табл, Как видно по данным табл, 1 существует прямопропорциональная зависи1414355 (Н ) = 0,158 мМ

fH ) = 1,77 мМ

Таблица1

Сорт

Зерновки без зародьппа

0,6

Саратовская-29

Родина

Минская

0,8

0,9

32

Московская

1,4

Ленинградская мость между скоростью увеличения концентрации ионов водорода и потен- . циальной продуктивностью сорта, Пример 2. Исследуется партия семян яровой пшеницы (100 шт.), Измерения рН производят непосредственно после замачивания семян, Отсчет показаний производят через каждые 10 мин.

Результаты измерений показаны в табл.2, Средняя скорость увеличения концентрации ионов водорода .определяется на линейном участке зависимости

Н (t) в интервале времени 30—

150 мин (2ч).

=-, Ю,-Ы,)0,86 мМ/ч.

В последующем можно построить график зависимости скорости увеличения концентрации ионов водорода и продуктивности по которому определять конкретную продуктивность по конкретному значению скорости увеличения концентрации ионов.

10 Формула изобретения

Способ экспресс-диагностики потенциальной продуктивности растений, включающий отбор семян, замачивание

15 их в жидкости и последующее измерение биофизических характеристик семян, по которым выносят суждение о потенциальной продуктивности, о тл и ч а ю шийся тем, что, с

20 целью упрощения диагностики и повышения ее достоверности, в качестве жидкости используют слабый раствор калийной соли, а в качестве биофизической характеристики измеряют среднюю скорость увеличения концентрации ионов водорода в растворе, которая находится в прямой зависимости с потенциальной продуктивностью растений.

1414355

Т а б л и ц а 2

10 М рН

Время, мин.6,6

0,0025

0,036

lO

5,45

0,4

4,4

1,58

3,8

3,16

3,5

3 3

5,0

3,3

5,0

3,2

6,3

3,15

7,08

10

3i0

l 00

3,0

110

7194

3,1

120

2,9

l2,6

130

l5 4

2,8

1 40

2,75

17,7

150

l7,7

2975

19,9

160

2в7

170

19,9

2i7

180

2,75

17,7

Составитель Ю,Тимофеева

Техред Л.Сердюкова, Корректор С.Черни

Редактор Л.Зайцева

Заказ 380I/2 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рау,пская наб., д. 4/5

Производственно- полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4