способ раннего отбора высокопродуктивных деревьев сосны обыкновенной для закладки плантаций

Формула изобретения

Способ раннего отбора высокопродуктивных деревьев сосны обыкновенной для закладки плантаций, включающий анализ хвои сеянцев в условиях питомника и определение биохимического показателя с последующим выделением растений по значению показателя, отличающийся тем, что при отборе деревьев сосны обыкновенной с высоким содержанием альфа-пинена в эфирном масле анализу подвергают хвою однолетних сеянцев, при этом о количественном содержании альфа-пинена в эфирном масле судят по скорости проявления пероксидазы, которая находится в прямо пропорциональной зависимости от содержания, и для закладки плантаций выделяют сеянцы с максимальным содержанием альфа-пинена.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к селекции сосны обыкновенной на недревесные продукты.

Ценнейшим компонентом эфирного масла сосны обыкновенной является пинен. Его используют для синтеза душистых веществ, медицинских препаратов (камфора и др.), в защите растений, получения биологически активных веществ, смол и других веществ (Бронникова Г. В. Падерин В. Я. Сидельников А. И. ЦНИЛХИ. Продукты на основе канифоли и скипидара: Обзор. информ. М. ВНИПИЭИлеспром, 1984 г. с 59; Выродов В. А. Старцева Л. Г. Степанова Г. А. Каталитическое превращение компонентов скипидара и получение полиформов терпенов: Обзор. информ. ВНИПИЭИлеспром, 1986 г. с 44; Григорюк Г. П. Шаврьин С. В. Кислицин А. Н. Использование терпеноидов хвойных пород семейства Pinacca в качестве биологически активных веществ: Обзор. информ. - М. ВНИПИЭИлеспром, 1987 г. с. 40). Поэтому отбор деревьев с высоким содержанием в эфирном масле a пинена (наряду с общей продуктивностью) для создания специализированных плантаций имеет большое значение в повышении эффективности создаваемых насаждений.

Известно несколько способов извлечения эфирных масел из хвои: с помощью водяного пара (Горячев М. И. Плива И. И. Методы исследования эфирных масел.

Алма-Ата, изд-во АН КазССР, 1962 г. С. 7), экстрагированием органическими растворителями (Ладинская С. И. Медников Ф. А. Выбор растворителя для экстракции зеленых пигментов из древесной зелени. Лесохимия и подсочка, N 3. с. 2-3; Нещядин А. Г. Овчинникова Г. А. Экстракция масел органическими растворителями с получением масла непосредственно из экстрактов. - Масложировая промышленность, 1968 г. N 10, с. 14-16). Качественный состав в количественное содержание компонентов эфирного масла определяется с помощью хроматографии (Горячев М. И. Плива И. И. Методы исследования эфирных масел. - Алма-Ата, издательство АН КазССР, 1962 г. 24 с. Чернодубов А. И. Дерюжкин Р. И. Эфирные масла сосны. Воронеж, изд-во ВГУ, 1990 г. с 12). Однако все вышеперечисленные способы требуют объем хвои для получения эфирного масла от 2 до 100 г, что возможно только в возрасте 2-5 лет растений росны и к тому же сосны наносится поранение, которое отрицательно воздействует на его рост. Для выделения эфирного масла также требуется специальное оборудование, а выполнение такого анализа возможно только в лабораторных условиях.

Известен способ ранней диагностики жизнеспособных и высокопродуктивных сеянцев сосны в возрасте 2-х лет, который позволяет отбирать потенциально высокопродуктивные растения. Этот способ основан на качественном содержании белков исследуются неспецифические эстеразы хвои (см. а. с. СССР N 1281216, А 01 Н 1/04, А 01 Н 23/00, 1987).

Однако данный способ предложен для отбора жизнеспособных и потенциально высокопродуктивных на быстрый рост в высоту и диаметр ствола растений, устойчивость их к абиотическим и биотическим факторам среды, но не на высокое содержание эфирных масел. К тому же выполнение работ, связанных с определением качественного содержания белков (неспецифических эстерах) требуют специального оборудования, дорогостоящих импортных реактивов и возможны только в лабораторных условиях (Э. Гааль, Г. Медьеши, Л. Верецкеи. Электрофорез белков. В кн. "Электрофорез в разделении биологических микромолекул". М."Мир", 1982 г. с. 446 ), так как локусы неспецифической эстеразы можно выявить только после проведения электрофоретического разделения белков, что невозможно осуществить в условиях лесопитомника.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является отбор высокопродуктивных растений сосны обыкновенной на содержание a - пинена в эфирном масле в возрасте 1-летних сеянцев в условиях лесопитомника, для последующего создания специализированных плантаций.

Способ осуществляется следующим образом. В фарфоровую ступку наливают 0,7 мл буферного раствора веронал-ацетатного и помещают туда 10 мг хвои (из верхней части сеянца) и растирают до гомогенной массы. Веронал-ацетатный буферный раствор состоит из: веронала 1,740 г, уксусно-кислотного натрия - 1,3 г, соляной кислоты 12 мл 0,1 Н, едкого натра 0,58 г и дистиллированной воды 200 мл.

Полученный гомогенат (растертая хвоинка) наносят на полоску фильтровальной бумаги пастеровской пипеткой по 1 капле в 10 кратной повторности и добавляют к ней сразу же по 0,1-0,2 мл свежеприготовленного реактива. Реактив состоит из смеси в равных количествах. двух растворов: первый этиловый спирт 100 мл, бензидин 100 мг, уксуснокислый натрий 6 г, уксусная кислота 3 мл; второй 1 мл пергидроля, 99 мл дистиллированной воды.

О количественном содержании a пинена у растений сосны, с которых взята проба, судят по скорости проявления пероксидазы, проявляющейся в виде синего окрашивания капель: у растений с содержанием a пинена 61,9-88,5% синее окрашивание капель наблюдается через 6-10 секунд, у растений с более низким содержанием a пинена (35,8-47,6%) окрашивание происходит через 15-32 секунды.

Для закладки специализированных плантаций используют сеянцы сосны с максимальным содержанием a пинена.

Предлагаемый способ разработан на основании выявленной закономерности скорости проявления активности пероксидазы от количественного содержания a пинена в эфирном масле из хвои сосны обыкновенной.

в 11-летних культурах сосны, заложенных в Ступинском стационаре ЦНИИЛГиС, где было определено содержание a пинена методом ГЖХ, отобрали образцы хвои из верхней части кроны 70 деревьев сосны и способом, описанным выше, определили скорость проявления пероксидазы. Из данных, приведенных в таблице, видно, что у 40 растений сосны проявление пероксидазы наступило через 6-10 секунд при содержании a пинена 61,9-88,5% У остальных 30 деревьев при содержании a пинена 35,8-57,6% проявление пероксидазы произошло через 15-32 секунды.

Весной 1992 года предлагаемым способом было проанализировано до 800 сеянцев сосны, отобраны сеянцы с высоким содержанием a пинена и в 105 квартале Учебно-опытного лесхоза Воронежского лесотехнического института заложена плантация целевого назначения.