Способ идентификации разновидностей корней женьшеня

 

Изобретение относится к области прикладной ботаники, растениеводства и селекции растений и может быть применено для идентификации корней дикорастущего и плантационного женьшеня при проведении различных экспертиз для медицинского применения, таможенного контроля, создания новых сортов и т.д. Способ включает приготовление препаратов поперечных срезов корня и последующий анализ его анатомических признаков. Срезы делают в области ксилемы, а анализу подвергают паренхимные клетки в локализованной зоне роста. По линейным параметрам клеток рассчитывают индекс отношения длины к ширине и средние статистические значения упомянутых показателей. Идентификацию проводят путем сравнения значений показателей анализируемого корня с эталонными значениями дикорастущего и плантационного корней. Изобретение способствует повышению точности идентификации корней женьшеня. 2 ил., 14 табл.

Изобретение относится к области прикладной ботаники, растениеводства и селекции растений и может быть применено для идентификации корней дикорастущего и плантационного женьшеня при проведении различных экспертиз для медицинского применения, таможенного контроля, создания новых сортов и т.д.

Известен способ классификации корней женьшеня, заключающийся в определении размеров корня, соотношения размеров стержневого корня и дополнительных отростков (придаточных корней), формы корня, количества основных отростков, длины шейки корня (корневища) и степени сохранности корня (ГОСТ 10064-62, "Жень-шень дикорастущий (корни)", введен 1.07.1962 г.).

Недостаток известного способа заключается в том, что он основан на анализе только внешних признаков, включает элемент интуитивной оценки и в связи с большой морфологической изменчивостью в пределах популяции не позволяет точно идентифицировать дикорастущие и культивируемые корни женьшеня, а также дорощенные в культуре корни.

Известен способ сравнительной анатомо-морфологической характеристики корней женьшеня, выращенных на различных плантациях. Способ заключается в том, что сравнительную характеристику корней женьшеня проводят путем анализа не только морфологических признаков, но и анатомических. Анатомическую характеристику дают путем анализа тканей корня на поперечном срезе, для чего исследуют типы тканей: их расположение, форму и развитие, количество структурных элементов в них (Андреева И.С. Анатомическая характеристика разновозрастных корней женьшеня // Материалы к изучению женьшеня и лимонника. - М.: Изд. Академии наук СССР, 1960, вып.4, с.117-121).

Недостаток известного способа заключается в том, что анализируются признаки, характеризующие только общее развитие ткани (например, площадь ксилемы, общее и относительное число сосудов в ней), сильно варьирующие в зависимости от условий произрастания, что недостаточно для точного определения его принадлежности к дикорастущей или культивируемой форме и, несмотря на обилие признаков сравнения дикорастущего и культивируемого корней женьшеня, его нельзя считать способом идентификации разновидностей корней женьшеня.

На настоящий момент заявителю неизвестно из уровня техники наличие источника информации по разработке способов идентификации разновидностей корней женьшеня.

Задача изобретения - повышение точности идентификации, разработка способа идентификации разновидностей корней женьшеня.

Задача решается тем, что в способе идентификации разновидностей корней женьшеня, включающем приготовление препаратов поперечных срезов корня и последующий анализ его анатомических признаков, срезы делают в области ксилемы и анализу подвергают паренхимные клетки в локализованной зоне роста, при этом по линейным параметрам клеток рассчитывают индекс отношения длины к ширине клетки и средние статистические значения упомянутых показателей, а идентификацию проводят путем сравнения значений показателей анализируемого корня с эталонными значениями дикорастущего и плантационного корней.

Способ основан на том, что анализируется количественная характеристика анатомического среза корня женьшеня, а идентификацию разновидностей корней женьшеня проводят путем сравнения определенных количественных показателей параметров клеток запасающей паренхимной ткани - паренхимы (основная ткань, внутри которой дифференцируются высокоспециализированные (проводящие, механические) ткани), локализованной зоны роста с эталонными значениями для дикорастущего и плантационного женьшеня.

Эти признаки ранее не использовались для идентификации разновидностей корней женьшеня.

Определение количественных показателей анатомических признаков корня женьшеня является достаточным для установления принадлежности корня к дикорастущей или плантационной разновидности женьшеня.

Для осуществления способа достаточно иметь небольшой кусочек корня женьшеня, из которого любым известным приемом готовят поперечный срез для последующего анализа.

На приготовленном поперечном срезе корня четко видны клетки паренхимной ткани ксилемы (водопроводящая ткань сосудистых растений), которые подвергают дальнейшему исследованию.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 - поперечный срез главного корня женьшеня.

На фиг.2 - сегмент ксилемы главного корня женьшеня (поперечный срез).

Способ осуществляют следующим образом.

Берут корень женьшеня и делают поперечный срез из верхней части главного корня, затем выделяют из него сегмент, ограниченный камбием (однорядный слой клеток образовательной ткани) и парой радиальных рядов сосудов проводящей ткани (ксилемы) (фиг.1). Исследованию подвергают ряд паренхимных клеток, которые расположены по медиане сегмента, от камбия до сердцевины (фиг.2). Вначале ведут подсчет клеток этого ряда, начиная от камбия. Полученное число клеток определяют как общее количество клеток - (N_общ.). Условно его делят на 5 и получают количество измеряемых клеток (N_изм.) (при расчетах полученные цифры округляют до целых). Это будет локализованная зона роста, которую берут для последующего анализа. Теперь находят положение локализованной зоны роста в исследуемом ряду клеток, для чего общее количество клеток (N_общ.) также условно делят на 2 и полученное частное будет являться порядковым номером центральной клетки (n_ц)=N_общ.:2. Далее определяют порядковый номер клетки, с которой начинают проводить исследования. Для этого от порядкового номера центральной клетки (n_ц) отнимают число, полученное от условного деления на 2 количества измеряемых клеток (N_изм: 2), и получают n начальное (n_н.). Начиная с этой клетки, измеряют с помощью известного приема окуляр-микрометром микроскопа линейные параметры (размеры) каждой клетки локализованной зоны роста: длину (L) (под длиной клетки понимают ее размер по медиане сегмента) и ширину (h). После чего находят среднее арифметическое длины клетки L_cp.. Далее рассчитывают индекс отношения длины клетки к ширине (L/h) для каждой клетки локализованной зоны роста и определяют среднее арифметическое значение этого показателя (L/h)_cp.. Показатели: длина клетки (L) и расчетный (L/h)_cp. идут в основу способа идентификации разновидностей корней женьшеня. Идентификацию проводят путем сравнения значений показателей (L_cp.) и (L/h)_cp. анализируемого корня с эталонными значениями дикорастущего и плантационного корней.

Эталонные значения дикорастущего и плантационного корней определяют следующим образом.

Берут, например, 7 корней дикорастущего женьшеня (G1, G2, G3, G4, G5 G6, G7) и у каждого из них делают поперечный срез из верхней части главного корня для последующего анализа.

На приготовленных срезах под микроскопом хорошо виден слой паренхимных клеток. Для анализа выделяют сегмент, ограниченный камбием и парой радиальных сосудов проводящей ткани, и подвергают клетки центрального ряда паренхимы, от камбия до сердцевины исследованию. Вначале ведут подсчет клеток этого ряда. Для первого корня дикорастущего женьшеня (G1) полученное число клеток равно 50, его определяют как общее количество клеток - (N_общ.). Условно его делят на 5 и получают количество измеряемых клеток (N_изм.). Оно равно (N_общ.):5=50:5=10 (при расчетах полученные цифры округляют до целых). Это будет локализованная зона роста, которую берут для последующего анализа.

Теперь находят положение локализованной зоны роста в ряду, для чего общее количество клеток (N_общ.) условно делят на 2, полученное частное и определяет порядковый номер центральной клетки в ряду, n_ц=50/2=25. Далее определяют порядковый номер клетки, с которой начинают проводить исследования. Для этого от порядкового номера центральной клетки n_ц.=25 отнимают число, полученное от условного деления на 2 количества измеряемых клеток (N_изм:2=10:2=5), и находят n начальное (n_н.). n_н=n_ц.-(N_изм:2)=25-5=20 - порядковый номер клетки, с которой начинают проводить исследования. Теперь, начиная с этой клетки (n_н.)=20, проводят измерение длины и ширины каждой клетки из локализованной зоны роста (N_изм.)=10 клеток: длина каждой клетки, начиная с двадцатой и по двадцать девятую (L_n20-29)=50, 40, 40, 40, 60, 60, 60, 60, 80, 40; ширина (h_n20-29)=60, 70, 70, 60, 60, 60, 60, 50, 50, 40. После этого рассчитывают среднее арифметическое длины клетки L_cp.=53 Далее рассчитывают индекс отношения длины клетки к ширине L/h для всей группы клеток L/h_n20-29 и определяют среднее арифметическое значение этого показателя (L/h)_cp.=0,9.

Аналогичным образом находят значения L_cp и (L/h)_cp. для остальных корней дикорастущего женьшеня - G2, G3, G4, G5, G6, G7.

Исходные данные занесены в табл.1-7.

Таким образом, значения анализируемых показателей для дикорастущего женьшеня (G) составляют:

Отсюда интервал значений анализируемых показателей для дикорастущего женьшеня находится в пределах: для (L_cp.): 52-74, для (L/h)_ср.: 0,9-1,5.

Эти показатели приняты в качестве эталонного значения для дикорастущего женьшеня и идут в основу идентификации разновидностей корней женьшеня.

Аналогичным образом определяют показатели эталонного значения для плантационного корня женьшеня.

Данные по исследуемым срезам плантационных корней (Р) занесены в табл.8-14.

Таким образом, значения анализируемых показателей для дикорастущего женьшеня (Р) составляют:

Отсюда интервал значений анализируемых показателей для плантационного женьшеня находится в пределах: для (L_cp.): 93-125, для (L/h)_cp.:1,6-2,3.

Эти показатели приняты в качестве эталонного значения для плантационного женьшеня и идут в основу идентификации разновидностей корней женьшеня.

Пример 1

Берут корень женьшеня и делают срез из верхней части главного корня, затем выделяют из него сектор, ограниченный камбием (однорядный слой клеток образовательной ткани) и парой радиальных рядов сосудов проводящей ткани. Исследованию подвергают ряд паренхимных клеток, которые расположены по медиане сектора, от камбия до сердцевины и ведут подсчет клеток этого ряда. Полученное число клеток определяют как общее количество клеток - (N_общ.)=35. Условно его делят на 5. Это число клеток берут как локализованную зону роста для последующего анализа - количество измеряемых клеток - (N_изм.)=(N_общ.):5=35:5=7. Теперь находят положение этой группы клеток в ряду, для чего общее количество клеток (N_общ.) условно делят на 2. Полученное частное и определяет порядковый номер центральной клетки, n_ц=N_общ.:2=35:2=18 (цифру округляют). Далее определяют порядковый номер клетки, с которой начинают проводить исследования. Для этого от порядкового номера центральной клетки n_ц=18 отнимают число, полученное от условного деления на 2 количества измеряемых клеток N_изм:2=7:2=4 (цифру округляют) и находят n начальное (n_н.), n_н=n_ц.-(N_изм:2)=18-4=14 порядковый номер клетки, с которой начинают проводить исследования. Теперь, начиная с этой клетки, (n_н.)=14 проводят измерение длины и ширины каждой клетки из локализованной зоны роста. (N_изм)=7 клеток (L_n14-20=40;40;50;60;60;60;60, h_n14-20=70;70;60;60;60;60;50), после чего рассчитывают среднее арифметическое длины клетки L_cp.=53. Далее рассчитывают индекс отношения длины клетки к ширине L/h для всей группы клеток L/h_n14-20=0,6;0,6;0,8;1,0;1.0;1,0;1,2 и определяют среднее арифметическое значение этого показателя (L/h)_cp=0,9.

Эти показатели идут в основу идентификации разновидностей корней женьшеня. Идентификацию проводят путем сравнения значений L_cp. и (L/h)_cp. анализируемого корня с эталонными значениями для дикорастущего и плантационного женьшеня. L_cp.=53 попадает в эталонный интервал (52-74) для дикорастущих корней. (L/h)_cp.=0,9 также попадает в эталонный интервал (0,9-1,48) для дикорастущих корней. Таким образом, корень классифицируется как дикорастущий.

Пример 2

Берут корень женьшеня и делают срез из верхней части главного корня, затем выделяют из него сектор, ограниченный камбием (однорядный слой клеток образовательной ткани) и парой радиальных рядов сосудов проводящей ткани. Исследованию подвергают ряд паренхимных клеток, которые расположены по медиане сектора, от камбия до сердцевины и ведут подсчет клеток этого ряда. Полученное число клеток определяют как общее количество клеток - (N_общ.)=50. Условно его делят на 5. Это число берут как локализованную зону роста для последующего анализа - количество измеряемых клеток - (N_изм.)=50:5=10. Теперь находят положение этой группы клеток в ряду, для чего общее количество клеток (N_общ.) делят на 2. Полученное частное и определяет порядковый номер клетки в центре локализованной зоны роста (n_ц). n_ц=N_общ.:2=50:2=25. Далее определяют порядковый номер клетки, с которой начинают проводить исследования. Для этого от порядкового номера центральной клетки n_ц.=25 отнимают число, полученное от условного деления на 2 количества измеряемых клеток, оно равно N_изм.:2=10:2=5, и получают n начальное (n_н)=25-5=20, т.е. порядковый номер клетки, с которой начинают проводить исследования. Далее, начиная с клетки с номером n_н=20, проводят измерение длины и ширины 10 клеток L_n20-29=100; 100; 100; 100; 100; 100; 100; 100; 100; 120; h_n20-29=40; 60; 50; 40; 40; 40; 40; 50; 50; 40, после чего суммируют и рассчитывают среднее арифметическое длины клеток L_cp.=102. После этого рассчитывают индекс отношения длины клетки к ширине L/h для всей группы клеток L/h_n20-29=2,5; 1,7; 2,0; 2,5; 2,5; 2,5;2,5;2,0;2,0;3,0 и определяют среднее арифметическое значение этого показателя (L/h)_cp.=2,3. Эти показатели идут в основу идентификации разновидностей корней женьшеня. Идентификацию проводят путем сравнения средних значений L_cp. и (L/h)_cp. анализируемого корня с эталонными значениями для дикорастущего и плантационного женьшеня. L_cp.=102 попадает в эталонный интервал (93-125) для плантационных корней. (L/h)_cp.=2,3 также попадает в эталонный интервал (1,6-2,3) для плантационных корней. Следовательно, корень идентифицируется как плантационный.

Пример 3

Берут корень женьшеня и делают срез из верхней части главного корня, затем выделяют из него сектор, ограниченный камбием и парой радиальных рядов сосудов проводящей ткани. Исследованию подвергают ряд паренхимных клеток, которые расположены по медиане сектора, от камбия до сердцевины и ведут подсчет клеток этого ряда. Полученное число клеток определяют как общее количество клеток - (N_общ.)=30. Условно его делят на 5. Это число клеток берут как локализованную зону роста для последующего анализа - количество измеряемых клеток - (N_изм.)=30:5=6. Теперь находят положение этой группы клеток в ряду, для чего общее количество клеток (N_общ.) делят на 2, полученное частное и определяет порядковый номер клетки в центре (n_ц). n_ц=N_общ.:2=30:2=15. Далее определяют порядковый номер клетки, с которой начинают проводить исследования. Для этого от порядкового номера центральной клетки n_ц.=15 отнимают число, полученное от условного деления на 2 количества измеряемых клеток, оно равно N_изм.:2=6:2=3, и получают n начальное n_н=15-3=12, т.е. - порядковый номер клетки, с которой начинают проводить исследования. Далее, начиная с этой клетки с номером (n_н.)=12, проводят измерение длины и ширины 6 клеток: L_n12-17=80; 80; 80; 70; 100; 140, h_n12-17=60; 50; 60; 60; 70; 100, после чего рассчитывают среднее арифметическое длины клетки L_cp.=92. Далее рассчитывают индекс отношения длины клетки к ширине L/h для всей группы клеток L/h_n12-17=1,3; 1,6; 1,3; 1,2; 1,4; 1,4 и определяют среднее арифметическое значение этого показателя (L/h)_cp.=1,4. Идентификацию проводят путем сравнения средних значений L_cp. и (L/h)_cp. анализируемого корня с эталонными значениями для дикорастущего и плантационного женьшеня. L_cp.=92 не попадает в эталонный интервал ни для дикорастущих (52-74), ни для плантационных корней (93-125), но весьма близок к нижней границе эталонного интервала плантационных корней. (L/h)_cp.=1,4 попадает в эталонный интервал (0,9-1,5) для дикорастущих корней. Следовательно, корень идентифицируется как дорощенный (т.е. дикорастущий корень, перенесенный из тайги в условия плантации, где рос в течение ряда лет).

Формула изобретения

Способ идентификации разновидностей корней женьшеня, включающий приготовление препаратов поперечных срезов корня и последующий анализ его анатомических признаков, отличающийся тем, что срезы делают в области ксилемы и анализу подвергают паренхимные клетки в локализованной зоне роста, при этом по линейным параметрам клеток рассчитывают индекс отношения длины к ширине клетки и средние статистические значения упомянутых показателей, а идентификацию проводят путем сравнения значений показателей анализируемого корня с эталонными значениями дикорастущего и плантационного корней.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2