RU2380885C1 - Способ отбора растений клевера с повышенным содержанием сахаров - Google Patents
Способ отбора растений клевера с повышенным содержанием сахаров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2380885C1 RU2380885C1 RU2008138333/12A RU2008138333A RU2380885C1 RU 2380885 C1 RU2380885 C1 RU 2380885C1 RU 2008138333/12 A RU2008138333/12 A RU 2008138333/12A RU 2008138333 A RU2008138333 A RU 2008138333A RU 2380885 C1 RU2380885 C1 RU 2380885C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plants
- sugar content
- gas discharge
- glow
- sugars
- Prior art date
Links
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 title claims description 8
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 title description 7
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims abstract description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 13
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 3
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 3
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 241000379547 Trifolium medium Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000012675 alcoholic extract Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 1
- 238000012742 biochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical group 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000019439 energy homeostasis Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 235000013526 red clover Nutrition 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции. В способе в фазу бутонизации-цветения отбирают 25-30 растений каждого образца наиболее развитых листьев 4-5 междоузлия, которые подвергают воздействию электромагнитного поля с помощью аппарата газоразрядной визуализации «Корона-ТВ». Регистрируют изображения в виде биоэлектрограмм газоразрядного свечения при экспозиции газового разряда 1 с и режиме мощности «1». По максимальной интенсивности свечения в пределах 100-120 относительных единиц и более определяют повышенное содержание сахара в растениях. Изобретение позволяет за короткий период произвести оценку образцов, выявить наиболее ценные формы и упростить отбор. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции, и может найти применение при отборе сортообразцов клевера, обладающих повышенным содержанием сахаров для дальнейшей селекционной работы с целью повышения кормовой питательности и увеличения семенной продуктивности за счет активного привлечения насекомых-опылителей.
Известен способ, при котором производят отбор селекционных образцов по качеству продукции, в частности на повышенное содержание сахаров (Гужов Ю., Фукс А., Валичек П. Селекция и семеноводство культурных растений. М.: ВО Агропромиздат, 1991. - С.369). Такой отбор проводится с целью выявления наиболее ценных в питательном отношении сортообразцов, а питательность, как известно, зависит и от содержания сахаров. Однако этот показатель нестабилен и зависит от климатических и погодных условий, содержания в почве питательных элементов, точности проведения химических исследований.
Наиболее близким техническим решением является способ, при котором определяют содержание сахара по методу Бертрана, путем приготовления водной или спиртовой вытяжки с последующим определением сахаров с помощью соответствующих реактивов. Метод основан на способности редуцирующих сахаров восстанавливать в щелочном растворе окисную медь в закисную. Сахароза и другие олигосахара требуют предварительного гидролиза кислотой или ферментом. В известном способе для приготовления вытяжки отвешивают 25±0,001 г сырого материала средней пробы с последующим тщательным его измельчением в фарфоровой ступке с 2-3 г стеклянного песка и последующим нагреванием в конической колбе на водяной бане с добавлением 150-200 см3 горячей дистиллированной воды в течение часа. Через час колбу снимают с бани, переносят содержимое в мерную колбу на 500 см3, ополаскивая несколько раз колбу, в которой производилось извлечение сахаров на бане. После охлаждения вытяжки объем ее доводят до метки и фильтруют вытяжку в любую другую колбу, тщательно перемешав содержимое. Из профильтрованной вытяжки, доведенной в мерной колбе до метки, берут пипеткой пробы для определения сахаров с применением специальных реактивов (Методы биохимического исследования растений / А.И.Ермаков, В.В.Арасимович, Н.П.Ярош и др.; Под ред. А.И.Ермакова. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. - С.128).
Недостатком данного способа является сложность и длительность производимых последовательно операций для получения результата (пробу нельзя оставлять на час и дольше, иначе будет получен искаженный результат вследствие контакта реактивов с воздухом), а главное наличие специфических реактивов и оборудования. Немаловажным фактором является также крайняя загруженность биохимических лабораторий многочисленными анализами во время вегетационного периода, что еще более увеличивает затраты времени на проведение исследований и снижает эффективность способа при оценке многочисленных селекционных образцов.
Цель изобретения - повышение эффективности способа, упрощение метода отбора.
Поставленная цель достигается тем, что содержание сахара в растениях исследуют не химическими, а физическими методами, для чего с 25-30 растений в фазу бутонизации-цветения отбирают наиболее развитые листья с 4-5 междоузлия, которые подвергают воздействию электромагнитного поля высокой напряженности с помощью аппарата «Корона-ТВ» с последующей регистрацией изображений (биоэлектрограмм) газоразрядного свечения, с экспозицией газового разряда 1 с, при режиме мощности «1», и выделяют формы с высоким содержанием сахара по максимальной интенсивности свечения в пределах 100-120 относительных единиц и более.
Способ осуществляется следующим образом.
Для проведения биоэлектрографии с разных участков опытной делянки отбирают подряд не менее 25-30 растений исследуемого сортообразца клевера, что обеспечивает необходимый объем выборки для последующей статистической обработки, так как наиболее крупные листья, удовлетворяющие требованиям оптимального размещения под заземляющим электродом, находятся на 4-5 междоузлиях, то именно в этой части каждой исследуемой особи последовательно отбирают три наиболее развитых тройчатых листа. Листовую пластинку помещают верхней стороной в центр диэлектрической пластины аппарата газоразрядной визуализации «Корона-ТВ» и фиксируют посредством цилиндрического заземляющего электрода с последующей съемкой биоэлектрограмм объекта. Оптимальный режим работы прибора для съемки листовых пластинок выявлен экспериментальным путем. Каждая листовая пластинка подвергается десятикратной статической съемке с экспозицией газового разряда 1 с, при режиме мощности «1», т.к. при меньшей экспозиции (0,5 с) не удается зафиксировать все особенности свечения объекта, индуцированного электромагнитным полем высокой напряженности, а увеличение режима мощности не повышает информативность исследования, но приводит к износу аппарата. Последующая статистическая обработка полученных биоэлектрограмм, а именно параметра интенсивность свечения, производится с помощью программного пакета «GDV Scientific Laboratory» (разработчик ООО «Кирлионикс Технолоджис Интернейшнл») путем ввода в программу файлов биоэлектрограмм каждого исследуемого растения с ограничением параметра «рабочий радиус» на уровне 65 единиц, что позволяет нивелировать разнообразие формы и размеров листовых пластинок и удалять из рассмотрения все точки изображения, расстояние от которых до центра свечения больше заданного.
После обработки данных производится отбор растений с достоверно максимальной интенсивностью свечения, поскольку согласно нашим экспериментальным данным существует тесная положительная корреляционная связь между интенсивностью свечения и содержанием сахара в зеленой массе. Как показали наши исследования, растения, интенсивность свечения которых составляла 100-120 относительных единиц, имели по данным биохимических анализов наибольший процент содержания сахаров. Это связано с тем, что именно углеводы и, в первую очередь, сахара связаны с энергетической компонентой жизнедеятельности, а интенсивность свечения характеризует именно уровень энергетического гомеостаза организма, его биоактивность.
Применяемый в предлагаемом нами способе метод ГРВ биоэлектрографии основан на эффекте Кирлиан - визуальном или приборном наблюдении свечения газового разряда, возникающего вблизи поверхности исследуемого объекта при помещении последнего в электрическое поле высокой напряженности. Программно-аппаратный комплекс «ВЕО GDV-camera» (прибор первого поколения «Корона - ТВ»), разработанный в лаборатории д.т.н. Короткова К.Г., позволяет наблюдать развитие Кирлиан-изображения биологических объектов в реальном масштабе времени, в обычном, не затемненном помещении, записывать их, преобразовывать, распечатывать и хранить в памяти компьютера. Соответствующее программное обеспечение дает возможность построить биоэлектрограмму объекта, наблюдать ее изменения, а также количественно оценить параметры изображений для более четкой оценки динамики происходящих в организме процессов.
Исследования показали, что интенсивность, характер и структура ГРВ-свечения живых тканей в переменном электрическом поле во многом зависит от исходного состояния объекта (уровня его жизненных процессов, функционального состояния отдельных органов и тканей, специфики биохимических процессов). Метод ГРВ дает возможность оценивать структурно-функциональное состояние организма с получением стабильных воспроизводимых результатов в реальном масштабе времени.
Эффективность тесной корреляционной связи между содержанием сахаров и параметром биоэлектрограммы - интенсивность свечения - была подтверждена серией опытов. Производилась съемка листовых пластинок пяти сортообразцов клевера лугового: Дарьял, Даргавский, Минский мутант, Устодливый, Яскравый. Полученные файлы обрабатывались с помощью программного пакета «GDV Scientific Laboratory», параллельно производился биохимический анализ данных сортообразцов на содержание сахаров методом Бертрана (прототип). Последующая статистическая обработка данных с использованием коэффициента корреляции Спирмэна показала, что существует тесная положительная корреляционная связь между параметром БЭО-граммы - интенсивность свечения - и содержанием сахара в зеленой массе клевера. Таким же способом можно определять содержание сахаров и у других биообъектов. Данные результаты опытов сведены в таблицу.
| Корреляционная взаимосвязь интенсивности свечения листовых пластинок клевера лугового с содержанием сахара в зеленой массе (р≤0,05) | |||
| Сорта | Интенсивность свечения, отн.ед | Содержание сахара, % | Коэффициент корреляции Спирмэна |
| Дарьял | 98,8 | 2,81 | 0,75 |
| Даргавский | 120,8 | 4,08 | 0,72 |
| Минский мутант | 105,9 | 3,61 | 0,77 |
| Устодливый | 115,0 | 3,34 | 0,69 |
| Яскравый | 120,5 | 3,98 | 0,76 |
Таким образом, съемка биоэлектрограмм листовых пластинок клевера с последующей статистической обработкой полученных файлов позволяет выявить растения, отличающиеся максимальными показателями интенсивности свечения. Эти растения, как показали наши исследования, отличаются повышенным содержанием растворимых сахаров, а значит, обладают повышенной кормовой питательностью. Повышенное содержание сахара в нектаре обеспечивает также более высокую обсемененность соцветий энтомофильной культуры клевера.
Селекция на качество кормовой продукции - одна из важнейших задач аграрной науки. Не меньшее значение имеет селекция на повышенную семенную продуктивность как показатель постоянного обновления луга.
Предлагаемый способ позволяет за короткий период произвести оценку многих образцов и выявить наиболее ценные растения, отобрать их для дальнейшей селекционной работы.
Отпадает необходимость в проведении сложных, длительных химических анализов, требующих специального оборудования и реактивов биохимических исследований.
Claims (1)
- Способ отбора растений клевера с повышенным содержанием сахара, отличающийся тем, что в фазу бутонизации-цветения осуществляют отбор 25-30 растений каждого образца наиболее развитых листьев 4-5 междоузлия, которые подвергают воздействию электромагнитного поля с помощью аппарата газоразрядной визуализации «Корона-ТВ», регистрируют изображения в виде биоэлектрограмм газоразрядного свечения при экспозиции газового разряда 1 с при режиме мощности «1», и по максимальной интенсивности свечения в пределах 100-120 относительных единиц и более определяют повышенное содержание сахара в растениях.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008138333/12A RU2380885C1 (ru) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Способ отбора растений клевера с повышенным содержанием сахаров |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008138333/12A RU2380885C1 (ru) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Способ отбора растений клевера с повышенным содержанием сахаров |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2380885C1 true RU2380885C1 (ru) | 2010-02-10 |
Family
ID=42123577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008138333/12A RU2380885C1 (ru) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Способ отбора растений клевера с повышенным содержанием сахаров |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2380885C1 (ru) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2110824C1 (ru) * | 1996-05-28 | 1998-05-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Многопрофильное предприятие "Элсис" | Устройство газоразрядной визуализации изображения |
| WO2004099403A1 (en) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | The University Of Queensland | A method of increasing the total or soluble carbohydrate content or sweetness of an endogenous carbohydrate by catalysing the conversion of an endogenous sugar to an alien sugar. |
-
2008
- 2008-09-25 RU RU2008138333/12A patent/RU2380885C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2110824C1 (ru) * | 1996-05-28 | 1998-05-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Многопрофильное предприятие "Элсис" | Устройство газоразрядной визуализации изображения |
| WO2004099403A1 (en) * | 2003-05-12 | 2004-11-18 | The University Of Queensland | A method of increasing the total or soluble carbohydrate content or sweetness of an endogenous carbohydrate by catalysing the conversion of an endogenous sugar to an alien sugar. |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Методы биохимического исследования растений, под ред. А.И.Ермакова, 3-е изд., Л.: ВО Агропромиздат, Ленинградское отделение, 1987, с.127-132. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Neumann et al. | Strategies and methods for studying the rhizosphere—the plant science toolbox | |
| Hosomi et al. | Preconditioning Cattleya seeds to improve the efficacy of the tetrazolium test for viability | |
| JP4848520B2 (ja) | 植物培養細胞塊の状態を判別する方法、そのための装置および植物培養細胞塊の状態を判別するためのプログラム | |
| Karabourniotis et al. | Epicuticular phenolics over guard cells: exploitation for in situ stomatal counting by fluorescence microscopy and combined image analysis | |
| CN102239779B (zh) | 一种大白菜种质抗黑斑病的快速鉴定方法 | |
| CN101131385B (zh) | 褶皱臂尾轮虫微核制备技术 | |
| RU2380885C1 (ru) | Способ отбора растений клевера с повышенным содержанием сахаров | |
| Rao et al. | Varietal identification in rice (Oryza sativa) through chemical tests and gel electrophoresis of soluble seed proteins | |
| Tan et al. | Quantitative determination of the strength of rapeseed pod dehiscence | |
| CN115753723A (zh) | 一种分析海洋刺胞生物中微塑料含量与分布的方法 | |
| CN103070141B (zh) | 家蚕胚胎发育进程的测定方法 | |
| Lazarević et al. | Anatomical and micromorphological characteristics of the seed coat of field pea (Pisum sativum L.) genotypes in relation to cracks and damage of seeds | |
| RU2258345C1 (ru) | Способ оценки жизнеспособности семян | |
| Baldini et al. | Genetic analysis of hullability in sunflower | |
| RU2836821C1 (ru) | Способ непрямой оценки интенсивности окислительного фосфорилирования в тканях винограда с использованием показателя относительной копийности митохондриальной ДНК | |
| RU2823067C1 (ru) | Способ оценки интенсивности фотосинтеза винограда с использованием показателя относительной копийности хлоропластной ДНК | |
| Tamkoc et al. | Comparison of agronomic characters, total seed storage proteins and their use for genotypes discrimination in the Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.) | |
| RU2643833C1 (ru) | Способ оценки морозоустойчивости озимого ячменя | |
| Pradhan et al. | Methods for Seed Varietal Identification for Agricultural Resilience | |
| JP4730786B2 (ja) | 水質評価方法および水質評価システム | |
| RU2427128C2 (ru) | Способ оценки устойчивости исходного селекционного материала риса к пирикуляриозу | |
| CN102072902A (zh) | 利用离体叶片失绿进程快速鉴定黄瓜耐盐潜力的新方法 | |
| CN109142496A (zh) | 一种曼氏无针乌贼胚胎dna损伤的检测方法 | |
| CN109735606A (zh) | 荧光定量pcr对吡虫啉水体污染的快速检测方法 | |
| KR101663665B1 (ko) | 개구리밥으로부터 분리된 잠아를 이용한 수질 독성 진단 키트 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110926 |