Спосіб диференційної діагностики антоціанового забарвлення рослин

Номер патенту: 118728

Опубліковано: 28.08.2017

Автор: Феденко Володимир Савелійович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб диференційної діагностики антоціанового забарвлення рослин, що включає аналіз відбивальних характеристик тканин у видимому діапазоні, який відрізняється тим, що встановлюють домінувальну довжину хвилі та при значенні показника у діапазоні червоного кольору ідентифікують неасоційовану форму антоціану, при значенні показника у діапазоні синього або фіолетового кольору діагностують асоційовану форму антоціану, а при значенні показника у діапазоні пурпурного кольору визначають суміш асоційованої та неасоційованої форм антоціану.

Текст

Реферат: UA 118728 U UA 118728 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель стосується сільського господарства, а саме способів селекції та рослинництва культур із антоціановим забарвленням тканин. Спосіб може бути використаний при створенні нових сортів та ідентифікації садових форм, для добору рослинних об'єктів із підвищеною стійкістю до полютантів при фіторемідіації техногенно забруднених природних середовищ. Відомий спосіб діагностики квіток із червоним, синім та пурпуровим забарвленням шляхом аналізу вмісту антоціанів, алюмінію, копігментів і рН гомогенату пелюсток [1]. До причин, що перешкоджають спрощенню та підвищенню достовірності діагностики слід віднести складність різних процедур виділення екстрактів і аналізу для кожного компоненту. Унаслідок реалізації цього способу встановлюють специфічну особливість синіх квіток лише за одним показником (вміст копігменту), однак за іншими критеріями відмінність між різнозабарвленими формами статистично недостовірна. Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб діагностики антоціанового забарвлення квіток, який включає визначення вмісту пігменту за відбивальними характеристиками пелюсток в видимому діапазоні [2]. Спосіб передбачає складну процедуру встановлення діагностичного показника із використанням двох аналізаторів для квіток із червоним та синім забарвленням. Додатково ускладнює спосіб необхідність проведення попередньої калібровки цих аналізаторів за вмістом антоціанів, які екстрагують окремо із червоних і синіх квіток та визначають методом диференціальної спектрофотометрії за різних значень рН. Крім того, використання діагностичного показника (вміст антоціанів) дозволяє встановити відмінності у різних фазах цвітіння і за ступенем яскравості, однак не дає можливості розрізняти форми квіток із різним кольоровим тоном. В основу корисної моделі поставлено задачу диференційної діагностики антоціанового забарвлення рослин шляхом виключення екстракції та визначення вмісту пігменту для калібровки приладу, встановлення колориметричного параметру тканин, забезпечення спрощення і підвищення достовірності ідентифікації. Поставлена задача вирішується тим, що у способі диференційної діагностики антоціанового забарвлення рослин, який включає аналіз відбивальних характеристик тканин у видимому діапазоні, згідно із корисною моделлю встановлюють домінувальну довжину хвилі та при значенні показника у діапазоні червоного кольору ідентифікують неасоційовану форму антоціану, при значенні показника у діапазоні синього або фіолетового кольору діагностують асоційовану форму антоціану, а при значенні показника у діапазоні пурпурного кольору визначають суміш асоційованої та неасоційованої форм антоціану. Спосіб базується на властивості антоціанових пігментів до локалізації у поверхневих тканинах рослин у різних формах - неасоційованій та асоційованій (копігментованій), яка утворюється унаслідок зв'язування із копігментами (флавоноїди, фенольні кислоти) або іонами металів. Різний ступінь спряження хромофорної системи антоціанів зумовлює варіабельність спектральних характеристик і кольорового тону рослинних тканин, що може бути встановлено на основі відповідних значень домінувальної довжини хвилі. Виділення і визначення вмісту антоціану окремо для квіток із червоним та синім забарвленням для проведення калібровки двох оптичних аналізаторів виключається. Замість визначення інтенсивності відбиття при аналітичних значеннях довжини хвилі встановлюють колориметричний показник, який дозволяє більш об'єктивно проводити диференційну ідентифікацію різнозабарвлених форм, оскільки зміна кольорового тону, головним чином, пов'язана із різним ступенем асоціації антоціану, а не із загальним вмістом пігменту у рослинних тканинах. Використання запропонованого діагностичного показника дозволяє прогнозувати можливість створення нових сортів декоративних рослин із більш значним кольоровим діапазоном квіток, а також проводити добір рослинних об'єктів, для яких підвищена стійкість в умовах фіторемедіації техногенно забруднених територій пов'язана із здатністю антоціанів до детоксикації металів за рахунок зв'язування. Внаслідок цього забезпечується спрощення і підвищення достовірності діагностики. Заявлений спосіб здійснюється наступним чином. Проводять відбір рослинного матеріалу, яким заповнюють тримач для твердих зразків. Визначають спектральний розподіл інтенсивності залежно від довжини хвилі у видимому діапазоні на спектрофотометрі. На основі координат кольоровості встановлюють значення домінувальної довжини хвилі та його відповідність певному діапазону кольору згідно колориметричної системи СІЕ XYZ. При значенні показника у діапазоні червоного кольору ідентифікують неасоційовану форму антоціану, при значенні показника у діапазоні синього або 1 UA 118728 U 5 10 фіолетового кольору діагностують асоційовану форму антоціану, а при значенні показника у діапазоні пурпурового кольору визначають суміш цих форм. Приклад 1. Для проведення діагностики здійснювали відбір квіток із різним типом забарвлення люпину багатолистого (Lupinus polyphyllus Landl.) на стадії цвітіння. Варіабельність пігментації квіток цього виду пов'язана із асоціацією ацильованих дельфінідину, апігеніну (копігмент) та іонів заліза [3]. Заповнювали тримач для твердих зразків пелюстками для кожного із відібраних типів. Отримували спектральний розподіл інтенсивності пелюсток залежно від довжини хвиль у видимому діапазоні (380-780 нм) на спектрофотометрі Спекорд М40 з фотометричною сферою і касетою для математичної обробки даних "Color Measurement". Для кожного із досліджених типів визначали координати кольоровості (х, у), на основі яких знаходили значення домінувальної довжини хвилі (λd) за рекомендаціями [4]. За отриманими значеннями λd встановлювали відповідність забарвлення пелюсток певному" діапазону кольору згідно колориметричної системи СІЕ XYZ [4]. Результати наведені у табл. 1. Таблиця 1 Типи забарвлення люпину багатолистого №1 №2 №3 №4 №5 №6 х у λd, нм Колір пелюсток 0,3921 0,4143 0,3458 0,3402 0,2807 0,2985 0,3273 0,3066 0,2355 0,2430 0,2102 0,2654 630,0 496,0* 548,5* 551,0* 569,0* 434,0* Червоний Пурпурний Пурпурний Пурпурний Пурпурний Фіолетовий * Додаткова довжина хвилі в діапазоні пурпурних кольорів 15 20 25 Аналізуючи отримані результати, слід відзначити, що значення λd для типу № 1 підтвердило присутність антоціанового пігменту у неасоційованій формі, а значення λd для типу №6 у діапазоні фіолетового кольору дозволило встановити наявність асоційованої форми дельфінідину. Для типів № 2-5 встановлена додаткова довжина хвилі в діапазоні пурпурних кольорів, що свідчило про накопичення у поверхневих тканинах пелюсток суміші асоційованої та неасоційованої форм антоціану. Наявність різних співвідношень обох форм обумовило різні значення λd, що підтвердило можливість використання діагностичного показника для об'єктивної диференціації квіток одного виду рослин із близьким кольоровим тоном пурпурового діапазону. Приклад 2. Аналогічно прикладу 1 проводили диференційну діагностику антоціанового забарвлення квіток різних видів пенстемону. Результати представлені у табл. 2. За даними табл. 2 присутність неасоційованої форми антоціану обумовило кольоровий стимул пелюсток Penstemon barbatus у діапазоні червоного кольору. Наявність асоційованої форми пігменту для пелюсток Penstemon ovatus підтверджено значенням λd у діапазоні синього кольору. 30 Таблиця 2 Вид Penstemon barbatus (Cav.) Nutt. Penstemon ovatus Dougl. Penstemon glaber Pursh. Penstemon hirsutus (L.) Willd. х у λd, нм Колір пелюсток 0,5502 0,3192 620 Червоний 0,2408 0,4436 0,3265 0,2018 0,3024 0,2582 468 495* 559* Синій Пурпурний Пурпурний * Додаткова довжина хвилі в діапазоні пурпурних кольорів 35 Пелюстки Penstemon glaber і Penstemon hirsutus відрізнялись накопиченням різних співвідношень асоційованої та неасоційованої форм антоціану, що відповідало розрахунковим значенням додаткової довжини хвилі у діапазоні пурпурового кольору. Отримані результати підтверджували діагностичну значимість показника для диференціальної ідентифікації у разі міжвидової мінливості забарвлення квіток рослин одного роду. 2 UA 118728 U 5 Приклад 3. Аналогічно прикладу 1 визначали вплив обробки розчинами препарату свинцю із різною концентрацією на антоціанове забарвлення коренів проростків кукурудзи, що обумовлено накопиченням у поверхневих тканинах ціанідин 3-глюкозиду. Як контроль використовували корені, які не оброблені розчином солі металу. Отримані результати представлені у табл. 3. Таблиця 3 2+ Концентрація Рb , нМ Контроль 0,1 1 х 0,4597 0,4264 0,4028 у 0,3266 0,3166 0,3014 λd, нм 617,5 494,0* 497,7* Колір коренів Червоний Пурпурний Пурпурний * Додаткова довжина хвилі в діапазоні пурпурних кольорів 10 15 20 25 Для контрольного варіанта значення λd у діапазоні червоного кольору підтвердило 2+ локалізацію антоціану в неасоційованій формі. У разі надходження Рb до тканин кореня відбувалась детоксикація металу шляхом його зв'язування із утворенням асоційованої форми антоціану, тому наявність суміші двох форм обумовила стимул у діапазоні пурпурового кольору. 2+ Збільшення концентрації Рb призвело до підвищення відносної кількості асоціату в суміші обох форм, що спричинило збільшення значень λd. Діагностичний показник дозволив встановити здатність рослинного об'єкту до детоксикації металу, що може бути використано для добору рослин із підвищеною стійкістю за умов фіторемедіації техногенно забруднених природних середовищ. Таким чином, наведені приклади підтверджують, що при здійсненні заявленого способу досягнуто спрощення і підвищення достовірності діагностики антоціанового забарвлення рослин. Джерела інформації: 1. Kodama M., Tanabe Y., Nakayama M. // Horticulture J. - 2016. - V. 85, N 4. - P. 372-379. 2. Schreiber H.D., Wade S.E., Mayhew K.M., Cobb J.A. // J. Environ. Hort. - 2011. - V. 29, N3. - P. 131-136. 3. Take4a K., Harbt)rne J.B., Waterman P.G. // Phytochemistry. - 1993. - V. 34, N 2. - P. 421-423. 4. Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике. - М.: Мир, 1978. - 592 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб диференційної діагностики антоціанового забарвлення рослин, що включає аналіз відбивальних характеристик тканин у видимому діапазоні, який відрізняється тим, що встановлюють домінувальну довжину хвилі та при значенні показника у діапазоні червоного кольору ідентифікують неасоційовану форму антоціану, при значенні показника у діапазоні синього або фіолетового кольору діагностують асоційовану форму антоціану, а при значенні показника у діапазоні пурпурного кольору визначають суміш асоційованої та неасоційованої форм антоціану. Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: G01N 33/52, A01H 1/04

Мітки: діагностики, антоціанового, рослин, спосіб, забарвлення, диференційної

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/5-118728-sposib-diferencijjno-diagnostiki-antocianovogo-zabarvlennya-roslin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб диференційної діагностики антоціанового забарвлення рослин</a>

Подібні патенти