Способ диагностики физиологического состояния сельскохозяйственных растений

Способ диагностики физиологического состояния сельскохозяйственных растений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может бмть применено в лабораторных и ироизводствеи::ы.х услопиях д.пя оперативного контроля физиологического состояния культурных растений. Цель изобретения - повыи;ение точности и возможность ранней диагностики нарушений. Отбирают растения в тадии проростков или 2- 3 листьев. Готовят временные давленные гфепарат ; апик;;.. мспистс :. Оценивают состояние xpor.Ki гина по распределению клеток с разнемм количеством ДНК. Определяют относительное содержание ДНК в индивидуальных ядрах интерфазных клеток цитофотометрическим методом. О нарушении физиологического состояния судят по изменению относительного содержания ДНК на одно интерфазное ядро ниже ЗС. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1464967 А 1

4 А01а7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1.Д

Cb

4й

CO

1, Ь 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4176165/30-13 (22) 06.01.87 (46) 15.03.89. Бюл. № 10 (7i ) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения

Украины с Россией (72) А. И. Горовая, И. А. Огинова, Н. В. Хлызина и Ю. В. Донченко (53) 631.11 (088.81 (56) Растениевод. науки, 20, 1983, № 4, с. 38 — 50. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ (57) Изобретен <е относится к сельскому хозяйству и может быть применено в лабо

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть применено в лабораторных и производственных условиях для оперативного контроля физиологического состояния культурных растений.

Цель изобретения — повышение точности и возможность ранней диагностики нарушений.

Способ осуществл яют следую!цим образом.

Объектом исследования являются апикальные меристемы различных растений.

Для анализа отбирают растения в стадиях проростков или 2 — 3 листьев. Апикальные меристемы фиксируют в уксусном алкоголе (спирт этиловый: ледяная уксусная кислота 3:1) в течение 1 ч, хранят в 700 -ном этаноле. Окрашивание меристем производят известным способом реактивом Шиффа по

Фельгену после гидролиза в 1 н. НС! при

60 С в течение 8 мин. Готовят временные раторных и производствен::ых:,словник,(ля бперативного контроля физ гологического состояния культурных раст н !й. Цель изобретения — повышение гочности и возможность ранней диагностики нару: !е;!пй. Отбирают расте. IB в талии проростков или 2—

3 лист!.ев. . отовяг временные дзвленные прегарат апик::....- ti мери . м. Оценивают состояние .;::о !. ина чо распределению клеток с разны; количеством ДНК. Определяю; относительное содержание ДНК в индивидуальных ядрах интерфазных клеток цитофотометрическим методом. О нарушении физиологического состояния судят по изменению огносительного содержания ДНК на одно интерфазное ядро ниже 3С. 3 табл.

:!авл.".,: ые препараты апикальных меристем. (.осте:якие хроматина оценивают по pdc. !ðåделению клеток с разным количеством ДНК.

Относительное содержание ДНК в индивидуальных ядрах интерфазных клеток определяют цитофотометрическим методом. Эталоном служит среднее количество ДНК в ранней профазе, равное 4С. Количество ДНК в телофазе принимают равным 2С.

Пример 1. Изменение физиологического состояния растений сорго диагностировали цитофотометрически по изменению состояния хроматина в Hl:Tåpôàçíûõ ядрах клеток апика IbHblx меристем и фиксировали повреждения по увеличению встречаемости ядер с ЗС ДНК. В опытах исследовали влияние различных приемов агротехники: ручная прополка (контроль), механизированный уход за посевами, применение гербицидов.

В табл. 1 приведены результаты цитофотометрич ского определения ДНК в корневой меристеме сорго.

1464967

Как следует из табл. 1, в контроле с ручными прополками (оптимальные условия) относительное содержание ДНК в интерфазе находилось в пределах ЗС вЂ” 4C+2o (61,8 усл. ед.). Высокая засоренность посевов в варианте с механизированным уходом за посевами (70 шт./м ) или присутствие в почве гербицидов вызывает снижение количества цитофотометрически определяемой ДНК (в пределах 2С вЂ” ЗС), ухудшение физиологического состояния, отставание в росте растений. Выявленные нарушения в состоянии, хроматина клеток корневых меристем про ростков вызвали необходимость применения регуляторов роста, которые позволили нор, мализовать не только внутриклеточный ме : таболизм, но и физиологическое состояние, целостных растений.

Связь изучаемого цитофизиологического параметра с высотой растений может быть представлена уравнением регрессии

Y=34,38+0,08х — 0,001х . 20

Все коэффициенты значимо отличны от нуля, коэффициент корреляции равен 0,779, критерий Фишера 24,5. Это подтверждает адекватность представленной модели.

Связь с площадью листьев описывается соотношением

У = 58,64+ 4,84х+ 1,23х .

Коэффициент корреляции равен 0,903.

Пример 2.

В табл. 2 приведены результаты цитофотометрического определения ДНК в стеб- 30 левой меристеме сорго.

Как следует из табл. 2, содержание ДНК в интерфазных ядрах клеток стеблевой меристемы изменяется аналогично описанному для корневой меристемы. Уравнение регрессии имеет вид: 35

Y= 37,73+ 0,01х+ 0,002х .

Коэффициент корреляции равен 0,501. критерий Фишера — 10,58.

Связь с площадью листьев описывается соотношением

Y= 19,60+ 1,68х+ 1,235х, Коэффициент корреляции равен 0,547.

Пример 8.

В табл, 3 приведены результаты цитофотометрического определения ДНК в корневой меристеме кукурузы.

Данные табл. 3 свидетельствуют о том, что ухудшение условий произрастания культурных растений (увеличение дозы гербицида) сопровождается снижением относительного содержания ДНК. Одновременно наблюдается угнетение роста и развития растительного организма. Интегральным показателем физиологического состояния растений является рост в высоту. Изменения состояния хроматина (относительное содержание ДНК), диагностируемые на ранних стадиях развития, реализуются в нарушении ростовых процессов. Своевременное применение регуляторов роста позволяет нормализовать состояние ДНК в интерфазных ядрах клеток апикальных меристем и способствуют нормальному развитию растений.

Связь между состоянием ДНК в клетках корневых меристем у кукурузы и высотой растений описывается соотношением

Y= 64,59 — 1,99х+ 0,02х .

Коэффициент корреляции равен 0,965.

Формула изобретения

Способ диагностики физиологического состояния сельскохозяйственных растений по изменению биофизических характеристик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и возможности ранней диагностики нарушений, диагностируют физиологическое состояние по изменению состояния хроматина в интерфазных ядрах клеток апикальных меристем, при этом о нарушении физиологического состояния судят по изменению относительного содержания ДНК на одно интерфазное ядро ниже ЗС.

1464967

Таблица 1

Относительное содержание ДНК на 1 интерфазное ядро, усл.ед.

Применение регуляторов роста

Варианты

Ручные прополки (контроль)

Механизированный уход за посевами

Пропахлор, 8 кг/га

Пропахлор, 8 кг/ra +

+ атразин, 2 кг/га

Пропахлор, 8 кг/га +

+ 2,4-ДА, 1,5 л/га

Пропахлор, 8 кг/га +

+ 2,4-ДА, 1,5 л/га

Атразин, 4 кг/га +

+ 2,4-ДА, 1,5 л/га

Атразин, 4 кг/га +

+ 2,4-ДА, 1,5 л/га

Промэкстра, 5 кг/га

Примэкстра, 5 кг/га

61,8+2,6

Без регуляторов

39,9+1,5

44, 7+2,2

То же

44+, 1

37,8+2,5

Применение регуляторов

Без регуляторов

69,5+1,9

54,6+2,0

Применение регуляторов

Без регуляторов

Применение регуляторов

Без регуляторов

68, 1+2,8

30, 1+2,1

58,8+2,9»

31, 1+2,9

Дуал, 4 л/га

Ф

Статистически недостоверные отличия от контроля

Таблица 2

Варианты

Относительное содержание ДНЕ на 1 интерфазное ядро, усл.ед.

Применение регуляторов роста

Ручные прополки (контроль)

Механизированный уход за посевами

Пропахлор, 8 кг/га

Пропахлор, 8 кг/ra +

+ атразин, 2 кг/га

Пропахлор, 8 кг/га +

+ 2,4-ДА, 1,5 л/га

Пропахлор, 8 кг/ra +

+ 2,4-ДА, 1,5 л/га

Атразин, 4 кг/га +

+ 2,4-ДА, 1 5 л/га

Атразин, 4 кг/га +

+ 2,4-ДА, 1,5 л/га

Примэкстра, 5 кг/га

Примэкстра, 5 кг/га

64,4+2,9

42,6+2,9

Без регуляторов

То же

49,6+3,9

48 4+3 8

48,8+3,8

82,4+4,7

100,2+5,6

44,4+3,9

Применение регуляторов

То же

Без регуляторов

59,6+4,7

86,4+5,9

То же

Применение регуляторов

Без регуляторов

Дуал, 4 л/га

46,4+2,3

М

Статистически недостоверные отличия от контроля.

1464967

Таблица 3

Относительное содержание ДНК на 1 интерфазное ядро, усл. ед.

Варианты

55,10+1 50

Механизированный уход за посевами +

+ ручные прополки

Механизированный уход за посевами

Атразин, 4 кг/ra + диален, 1,5 л/га

Атразин, б кг/га + диален, 2,0 л/га

Атразин, 8 кг/ra + диален, 2,5 л/га

Атразин, 8 кг/га + диален, 2,5 л/га +

+ регулятор роста

Лассо/атраэин, 4 л/га + диален, л/га

,. с. ) ;!травин, б л/га + диален, ) д ; а .,(с«« )ат,:,,èH) 8 л/га + диален, -)

Примэкстра, 4 кг/ а + диален, 1,5 л/га ((ри-:экстра, 6 кг/га + диален, 2,0 л/га ((римэ(сстра, 3 л/га + диален, 2,5 л/га

Рамрод, 4 кг/га + атразин, 2 кг/га +

+ диален, 1,5 л/га

1 амрод, 6 аг/га + атразин, 2 кг/га +

+,диален, 2 л/га

1 амрод,. 8 кг/га + атразин, 2 кг/га +

+ диален, 2,5 л/га

Эрадикан, 4 л/га + атразин, 2 кг/га +

+ диален, 1,5 л/га

Эрадикан, б л/га + атраэин, 2 кг./га +

+ диален, ..т/га

Эрадпкын, 6 л/га + атразин, 2 кг/га +

+ диы:i н ., з r/ãà + регулятор роста

47,50+1

52,40+1

47, 00+1

48, 13+1

57 60+1,52 ,47 ,4G ,51 ,52

55,80+1,88

53,20+1,43

50,59+1,22

53,51+1,32

50,00+2,19

40,39+2,11

56, 14+1, 75»

54,46+1,53»

45,09+1,53

53,33+1,55

46,12+1,69 б ),93+2,03

:(( (.,тат! (стически недо товер ные от...: -, ия от к,) н роля.

Составит .)н А. Сизов

Реаактор М. Петро((а Т" хр(И Вс рес Коррскто!) 1. Пиаипенко .! !êàç 849/4 1 iii: и н к Подписи )

ВНИИ(1((Гост (i(()emu((()«> ) и и п, (синя((и ".крытии(, н)н (((HT СССР ! !.1(1;!5, . (! (. (а.: .кнн ".U., а. 4,о

Произв()асти(нн()." (лате а).сl(iill )с,(жгороа. елк Гагари)н(, 1 (ii