Способ определения скорости флоэмного потока в побегах растений

 

Использование: в области биологических исследований при измерении скорости передвижения ассимилятов в растениях. Сущность изобретения: ксилемный и флоэмный потоки разделяют путем отделения от ксилемы продольной полоски коры одного междоузлия. Между ксилемой и флоэмой устанавливают термоизолирующую прокладку. На отделенную полоску коры устанавливают датчик и осуществляют физическое воздействие. Физическое воздействие и регистрацию параметров флоэмного потока осуществляют электротермическим методом. 4 ил. v Ё

COIO3 COB Е ТС КИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 P 5/10, 05/00

ГО УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BE OMCTB0 СССР

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПАТЕНТ СССР) (Г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4820535/13

03.05.90

07.02,93. Бюл. Л). 5

Государственный Никитский ботаничесад и Всесоюзный научно-исследоваский институт винограда и продуктов переработки "Магарач" ,O,À.Èëüíèöêèé, Н.Г. Нилов и С,С. Радо

Карманов В.Г„Рябова Е,П. Прибор для страции относительных измерений скои водного потока по растению (Агрофиские приборы и автоматические ойства), Сб. трудов по агрономической ке. Л., 1968, вып,16, с.81 — 87.

Семин В.С., Филипп А.П., Килиянчук

Меченые атомы в плодоводстве и вида рстве. Кишинев: Штиинца, 1972, 120 с.

В.И ног зобретение относится к физиологии рас ний, а именно к определению скорости флоэмного потока в побегах (стеблях) растений, и может быть использовано для изм рения скорости передвижения ассимилят в у различных видов растений и при сел кции новых сортов, а также при проведен и биологических исследований по распределению ассимилятов по растению. звестен способ измерения относитель ой скорости ксилемного потока в побегах растений термоэлектрическим методом, При том способе измеряется полный поток (фло мный и ксилемный), но так как составляю ая флоэмного потока составляет 1 — 2% от с,ммарного, то она не может быть из него выделена, Кроме того, ксилемный поток всегда направлен от корней растения по проводящим сосудам ксилемы к листьям, а фло мный — может иметь разные направле(21) (22) (46) (71) ски тел его, (72)I чен (56) рег рос зич уст физ

„„5U„„1793381 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

ФЛОЭМНОГО ПОТОКА В ПОБЕГАХ РАСТЁНИЙ (57) Использование: в области биологических исследований при измерении скорости передвижения ассимилятов в растениях.

Сущность изобретения: ксилемный и флоэмный потоки разделяют путем отделения от ксилемы продольной полоски коры одного междоузлия. Между ксилемой и флоэмой устанавливают термоизолирующую прокладку. На отделенную полоску коры устанавливают датчик и осуществляют физическое воздействие. Физическое воздействие и регистрацию параметров флоэмного потока осуществляют электротермическим методом, 4 ил. ния. Принято считать, что при этом способе измеряется лишь ксилемный поток.

Наиболее близким к изобретени1о является способ измерения скорости флоэмного потока в различных органах растения путем введения в него радиоиндикэторов (взят в качестве прототипа).

Чаще всего в качестве радиоиндикаторов используют изотопы углерода и фосфора. Существо метода заключается в том, что метка иньецируется непосредственно во флоэму (фосфор) либо метится углекислый гаэ атмосферы, Передвижение метки либо меченых ассимилятов регистрируется при помощи специал ь н ых датчиков.

Недостатком этого способа является невозмо>кность непрерывной регистрации флоэмного потока, так как скорость регистрируется лишь в момент прохождения метки. При введении радиоактивной метки в питательный раствор через некоторое вре1793381

55 ь фоном"). Кроме того на графике показано изменение освещенности 4, измеренное пимя создается недопустимый радиоактивный фон, что приводит к невозможности дальнейшей регистрации скорости.

Цель изобретения — упрощение и обеспечение возможности непрерывного изме-. рения скорости флоэмного потока.

Достигается цель тем, что в качестве индикатора скорости флоэмного потока применяется датчик для измерения. скорости ксилемного потока, а для разделения флоэмного и ксилемного потоков на молодом побеге растения механически отделяется продольная полоска зеленой коры одного междоузлия шириной в несколько миллиметров. При отделении полоски флоэмы (вместе с корой) проводящие продольные ее сосуды не разрываются, а лишь отделяются от камбия (см, фиг. 4) и поэтому процесс флоэмного транспорта не нарушается. На фиг. 4 использованы обозначения:

1 — кора, 2 — сосуд флоэмы (а — транспорт сахаров), 3 — камбий (делящиеся клетки), 4 — сосуд ксилемы (Ь вЂ” транспорт воды);

5 — традиционное установление датчика (измеряется совместный поток Б+ а =Б, т,к.

lb l » 1а!). б — предлагаемый способ измерения а путем хирургического отделения участка коры при изгибе побега.

Под отделенную полоску помещается прокладка из термоизоляционного матери ала, Затем на эту полоску устанавливают датчик для измерения относительной скорости ксилемного потока (см. фиг. 3, где 2— нагреватель, 3 — термочувствительный элемент, сам корпус датчика не изображен, чтобы не затенять рисунок). При длинных междоузлиях побега (например, у винограда) датчик можно устанавливать непосредственно на отделенную полоску флоэмы с корой. При этом побег необходимо немного согнуть (см, рис. без номера, где А — ширина полоски отделенной флоэмы, т.е, флоэмы вместе с корой). Таким образом предоставляется возможность измерять скорость флоэмного, ксилемного и общего потоков в побегах (стеблях) растений. Через 5-7 дней измерений этот участок флоэмы отмирает и эксперимент прекращается. Затем датчики переставляются на другой побег. Приведенные отличительные признаки данного способа по отношению к наиболее близкому техническому решению позволяют сделат вывод о соответствии требованию новизны

Отличительные существенные признаки предлагаемого технического решения не обнаружены в ходе исследований известных в науке и технике решений. следовательно предлагаемое техническое решение соответствует требованию существенных отличий, Возможность непрерывной регистрации скорости флоэмного потока позволяет повысить эффективность изучения передвижения ассмилятов по растению и может быть использована при селекции новых сортов.

Поскольку предлагаемая совокупность, отличающаяся существенными признаками, позволяет достичь поставленную цель, то предлагаемое техническое решение соответствует требованию положительного эффекта.

20 Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

При измерении скорости флоэмного потока в качестве индикатора применяется датчик для измерения скорости ксилемного потока. Ксилемный и флоэмный потоки разделяются путем отделения ножом продольной полоски зеленой коры одного междоузлия в несколько миллиметров. Затем на эту полоску устанавливается датчик

30 для измерения относительной скорости ксилемного потока. Так как принцип действия этого датчика электротермический (основан на переносе тепла между нагревателм и термочувствительными элементами), то для

35 предотвращения теплового контакта между флоэмой и ксилемой прокладывается изолирующая прокладка из стеклоткани. Растения, у которых побеги имеют длинные междоузлия (например, виноград), позволя40 ют легко отделить такую полоску, согнув при этом побег. Затем зафиксировав побег в согнутом состоянии, можно установить датчики на флоэму и ксилему, а потом измерять независимые потоки.

В 1989 r. на опытной базе ВНИИВиВ

"Магарач" (г. Ялта) проводили изучение скорости флоэмного и ксилемного потоков винограда различных сортов. На фиг. 1 показана суточная динамика флоэмного 1, ксилемного 2 и суммарного 3 потоков винограда сорта Мускат белый, Датчики для измерения этих потоков были установлены в верхней части однолетнего побега. Для измерения флоэмного потока 1 датчик был установлен на отделенной полоске коры, ксилемного 2 — на обнажившейся ксилеме, а суммарный поток 3 измерялся обычным способом (с "флоэмным

1793381

МЙВ!

8 3

У

6 ! 2

I ! . 2 1 ! В ля, 3 5 7 У

YMb

6

5 ф

5 и .1

5 ронометром Янишевского. Данные пара-! метры в аиде постоянного напряжения регистрировались многоточечным самопишущим потенциометром типа КСП4

Как видно из фиг; 1, флоэмный поток в с етлое время суток направлен вверх побег, что подтверждается и данными научной л тературы, Ксилемный и суммарный поток также направлены вверх. Иная картина н блюдается в нижней части побега (фиг. 2).

B этом варианте датчики были установлены в ше виноградной грозди примерно на 1/3 д ины побега. Обозначения на фиг. 2 те же, ч оинафиг,1.

Как видно из этого графика, флоэмный и ток в светлое время суток направлен

Формула изобретения

Способ определения скорости флоэмн го потока в побегах растений, предусматр вающий установку датчиков на флоэмной т ани, физическое воздействие на нее и реr страцию изменения параметров потока, отличающийся тем, что, С целью вниз, т.е. в сторону виноградной грозди.. многолетней древесины и корней. Ксилемный и суммарный потоки направлены вверх. Эти результаты также подтвер5 ждаются данными научной литературы.

Предложенный способ позволяет проследить передвижение ассимилятов в раз10 личных ярусах и распределение их между различными органами растений, повышает эффективность исследований, так как отпадает необходимость инъецирования меченых веществ во флоэму, и не требует

15 применения дорогостоящей аппаратуры и меченых веществ, упрощения процесса и обеспечения непрерывного измерения скорости флоэмного потока, на побеге отделяют.продольную полоску флоэмной ткани одного междоузлия, термоизолируют ее от ксилемы. а физическое воздействие и регистрацию измененйя параметров потока осуществ 1яют электротермическим методом. t793381

3 г

II

Il

l1

Il !

l !!

lI !!

tI

1»

II !!

4 !!

1l тс

Составитель О. Ильницкий

Редактор 3. Хорина Техред М,Моргентал. Корректор 3. Салко

Заказ 502 Тираж .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101