Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ оценки ячменя на содержание белка в зерне

 
Международная патентная классификация:       A01H G01N

Патент на изобретение №:      2394223

Автор:      Полонский Вадим Игоревич (RU), Герасимов Сергей Александрович (RU)

Патентообладатель:      Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский Государственный Аграрный Университет (RU)

Дата публикации:      10 Июля, 2010

Начало действия патента:      29 Декабря, 2008

Адрес для переписки:      660049, г.Красноярск, пр. Мира, 90, ФГОУ ВПО КрасГАУ, зам.Директора НИИ АММ Е.Н.Дмитриенко


Изображения





Изобретение относится к области сельского хозяйства (селекция растений) и может быть использовано для отбора высокобелковых линий в процессе селекции зерновых культур, в частности к оценке ячменя на содержание белка в зерне. Новым является то, что зерна предварительно замачивают водой с температурой 20°С в течение 10-20 минут, разделяют последовательно в растворах сахарозы с концентрацией 50%-90% на фракции. Потонувшие в растворах фракции зерен промывают каждую отдельно в воде и выдерживают в воде в термостате при температуре 40-50°С в течение 4-х часов. Затем проводят повторное разделение в растворах сахарозы, возвращая назад каждую фракцию зерен в соответствующий по концентрации раствор сахарозы, отделяют и объединяют всплывшие фракции зерен, которые промывают, подсушивают на воздухе и используют в селекционном процессе как наиболее высокобелковые. Настоящее изобретение позволяет сократить время на определение содержания белка в зернах ячменя и обеспечивает возможность индивидуального отбора ячменя на содержание белка в семени и сохранение всхожести семян после оценки их на содержание белка. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства (селекция растений) и может быть использовано для отбора высокобелковых линий в процессе селекции зерновых культур, в частности к оценке ячменя на содержание белка в зерне.

Известен простой косвенный (визуальный) способ оценки ячменя на содержание белка в зерне, основанный на том, что при использовании 2-4-кратной концентрации питательных веществ в корнеобитаемой зоне на концах листьев растений после 10 суток выращивания наблюдается некротическая реакция, выраженность которой тем больше, чем выше содержание белка в зерне (Полонский В.И., Сурин Н.А. Оценка зерновых злаков на устойчивость к неблагоприятным экологическим факторам. Кн. Новосибирск, 2003, с.104-109).

Недостатками данного способа является то, что он длительный, осуществим после 10 дней выращивания проростков.

Наиболее близким способом является способ отбора высокобелковых форм семян, при котором 300 г навески семян заливают 500 мл воды с температурой 45-48°С и выдерживают их в течение суток в термостате при температуре 45°С с последующим определением остаточного объема воды, по которому делают сравнительную оценку белковости селекционных образцов бобовых культур, принимая образцы с меньшим объемом остаточной воды как наиболее высокобелковые (RU Пат. 2275794, МПК A01H 1/04, 2006, прототип).

Недостатком данного способа является то, что способ длителен и не дает возможность оценить содержание белка в отдельном зерне, т.е провести индивидуальный отбор, что важно для селекции.

Задача изобретения - сокращение времени на определение содержания белка в зернах ячменя и возможность индивидуального отбора ячменя на содержание белка в зерне, сохранение посевных качеств ячменя после оценки их на содержание белка.

Задача решается тем, что способ включает выдерживание зерен в воде в термостате, притом зерна предварительно замачивают в воде с температурой 20°С в течение 10-20 минут, разделяют зерна по плотности последовательно в растворах сахарозы с концентрацией 50%-90% на фракции, потом потонувшие в растворах фракции зерен каждую отдельно промывают в воде и выдерживают в воде в термостате при температуре 40-50°С в течение 4-х часов, затем проводят повторное разделение в растворах сахарозы, возвращая назад каждую фракцию зерен в соответствующий по концентрации раствор сахарозы, отделяют всплывшие фракции зерен, которые промывают, подсушивают на воздухе и используют в селекционном процессе как наиболее высокобелковые. Зерна после повторного разделения в растворах сахарозы и промывания в воде подсушивают на воздухе до состояния сыпучести.

Способ отбора зерен ячменя на содержание белка поясняется фигурами 1-5.

На фиг.1 приведен график изменения массы зерен сорта Соболек при замачивании их в воде комнатной температуры в течение 1-20 минут, в %; на фиг.2 - график изменения массы зерен ячменя сорта Соболек при их выдерживании в термостате при 40-50°С, в % от первоначальной массы; на фиг.3 - график изменения объема зерен ячменя сорта Соболек при их выдерживании в термостате при 40-50°С, в % от первоначального объема; на фиг.4 приведен график изменения массы зерен сорта Соболек при выдерживании в термостате при температуре от 30°С до 50°С, в % от первоначальной массы; на фиг.5 приведен график изменения объема зерен ячменя сорта Соболек при выдерживании в термостате при температуре от 30°С до 50°С, в % от первоначального объема семян.

Пример 1. Исследования проводили в лабораторных условиях. Для опыта брали 100 зерен ячменя сорта Соболек. Для установления времени первоначального замачивания в воде при температуре 20°С измеряли массу зерен через 1, 5, 10, 15 и 20 минут. Установлено, что в течение первых 1-10 мин шел интенсивный процесс увеличения массы зерен (фиг.1) за счет интенсивного поступления воды под пленку зерен, но масса зерен не изменялась в промежутке времени 10-20 минут. Это говорит о том, что после 10-минутной экспозиции у всех зерен все воздушные полости под пленками заполнены водой. Поэтому для выравнивания начальных условий состояния зерен выбрано время предварительного замачивания зерен ячменя 10-20 минут.

Пример 2. Для опыта брали 1000 зерен ячменя Соболек. После первоначального замачивания зерен в течение 10-20 минут при температуре 20°С с зерен ячменя удаляли избыток влаги фильтровальной бумагой. Затем для разделения зерен по плотности все зерна помещали в 90% раствор сахарозы, всплывшие в этом растворе зерна переносили в 80% раствор сахарозы, всплывшие в этом растворе зерна переносили в 70% раствор и далее в 60%, 50% и 40% раствор (табл.1). Результаты, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что плотность зерен основной части популяции сорта Соболек может быть определена при использовании растворов сахарозы в пределах концентраций от 50% до 90%. В итоге было получено 6 фракций. Для разделения зерен ячменя по плотности использование растворов в концентрациях 40% сахарозы и менее, а также более 90% нецелесообразно, так как оцениваемая доля зерен составляет в этом случае менее 20%. Следовательно, оптимальным режимом для разделения зерен ячменя по плотности являются растворы сахарозы 50%-90%.

Таблица 1 Распределение популяции ячменя по плотности СортКонцентрация сахарозы, %Количество всплывших зерен, шт. Количество утонувших зерен, шт. Соболек40% 73 8350% 156 14860% 304 17070% 474 17680% 650 25090% 900 100

Пример 3. Для опыта брали по 100 штук зерен ячменя Соболек и после первоначального замачивания зерен в течение 10-20 минут при температуре 20°С с зерен ячменя удаляли избыток влаги фильтровальной бумагой. Затем все зерна помещали в термостат и выдерживали в воде при температуре 40-50°С в течение 12 часов, а измерение массы и объема зерен проводили через 4, 8 и 12 часов (фиг.2, 3).

По результатам опытов видно, что через 4 часа масса зерен увеличивается значительно на 48,2% от первоначальной, а далее наступает спад, и через 8 часов увеличение составляет всего 11,5%, а в 12 часов еще меньше - 7,5% (фиг.2). Объем зерен ячменя увеличивается значительно на 37,0% через 4 часа, а после 4 часов рост объема замедляется до 8,8% в 8 часов и до 8,5% через 12 часов (фиг.3).

Таким образом, видно, что до 4 часов идет интенсивное поглощение воды зернами за счет их набухания, а далее процесс поглощения воды практически выходит на плато. В это время меняется механизм поглощения: от набухания к осмотическому поглощению (в результате увеличения дыхания и гидролиза запасных веществ, как это показано в литературе, что приведет в дальнейшем к снижению посевных качеств семян (Н.В.Обручева, О.В.Антипова. Физиология инициации прорастания семян, ж. Физиология растений, М., 1997, т.44, 2, с.287-302). Таким образом, оптимальное время выдерживания зерен в воде в термостате при температуре 40°С-50°С составляет 4 часа.

Пример 4. Для опыта брали 3 группы зерен ячменя по 100 штук в каждой сорта Соболек и после предварительного замачивания зерен в воде в течение 10-20 минут при температуре 20°С с зерен ячменя удаляли избыток влаги фильтровальной бумагой. Затем каждую группу зерен выдерживали в воде в термостате при температурах: одну группу при 30°С, другую при 40°С и третью при 50°С. Результаты исследований приведены на фиг.4 и 5. График изменения массы зерен ячменя при разном температурном режиме показывает, что через 20 минут масса зерен выше при 40°С и 50°С и равна соответственно 115,2% и 117,8% по сравнению с массой зерен при 30°С, которая составила 104,7% от первоначальной массы (фиг.4). Также превышение массы зерен при 40°С и 50°С по сравнению с 30°С наблюдалось на всем временном интервале через 1, 2, 3, 4, 8 и 12 часов, например через 4 часа масса зерен при 30°С составляла 137,2%; при 40°С - 145,4% и при 50°С - 151,4%.

График изменения объема зерен при 30°С, 40°С и 50°С показывает (фиг.5), что при выдерживании в термостате в воде при температуре 30°С через 20 минут объем зерен составлял 105,3%, через 1 час - 109,8%, через 2 часа - 111,5%, через 3 часа - 114,3%, через 4 часа - 121,9%.

При выдерживании в воде в термостате наибольший объем зерен наблюдался при 40°С через 20 минут - 110,1%, через 1 час - 112,8% и через 2 часа - 116,5%, через 3 часа - 117,4%, через 4 часа - 132,6%. Через 3 часа выдерживания в термостате при температуре 50°С максимальная величина объема составляла 120,4%, а через 4 часа - 137,1%. Далее свыше 4-х часов и через 8 и 12 часов сохранялась тенденция превышения объемов зерен ячменя при 40°С и 50°С, но при этом происходят необратимые изменения в осевых органах зародыша за счет повышения интенсивности дыхания и начало гидролиза крахмала.

Следовательно, оптимальным режимом выдерживания зерен в термостате в воде является температура 40°С-50°С и продолжительность 4 часа.

Пример 5. Для опыта брали 1000 штук зерен ячменя Соболек. После первоначального замачивания зерен в течение 10-20 минут при температуре 20°С с зерен удаляли избыток влаги фильтровальной бумагой. Затем для разделения зерен по плотности все зерна помещали в 90% раствор сахарозы, всплывшие в этом растворе зерна переносили в 80% раствор сахарозы, всплывшие в этом растворе зерна переносили в 70% раствор и далее в 60%, 50% растворы. Таким образом, получено 5 фракций потонувших зерен ячменя сорта Соболек. Потонувшие зерна в каждом растворе сахарозы отдельно по фракциям промывали водой и выдерживали в течение 4 часов в воде в термостате при температуре 40°-50°С каждую фракцию. После набухания зерен в течение 4 часов в воде с каждой фракции зерен удаляли влагу фильтровальной бумагой и проводили повторное разделение зерен в растворах сахарозы, возвращая назад каждую фракцию зерен в соответствующий по концентрации раствор сахарозы, в котором они первоначально тонули. Всплывшие в каждом растворе зерна объединяли в одну группу, промывали водой, подсушивали на воздухе и определяли содержания белка в зерне по химическому методу Кьельдаля. Эта группа зерен характеризуется наибольшим содержанием белка - 12,8% (табл.2) и может быть использована в селекции на повышение белка. Потонувшие зерна при повторном разделении в растворах сахарозы объединяли в одну группу, промывали водой, подсушивали на воздухе и определяли содержание белка в зерне - 11,13%. Следовательно, данный способ позволяет произвести индивидуальный отбор высокобелковых зерен ячменя для дальнейшего использования их в селекции на повышение белка.

Таблица 2 Содержание белка в зернах ячменя СортФракции зерен после повторного разделения в растворах сахарозы Содержание белка, % СоболекУтонувшие зерна11,13 Всплывшие зерна 12,80

Для выяснения возможного негативного влияния отбора на посевные качества зерен ячменя у них определяли лабораторную всхожесть при хранении. Оказалось, что предложенный способ отбора ячменя на содержание белка в зерне не ухудшает посевные качества ячменя, поскольку без проведения отбора лабораторная всхожесть зерен составляла 68,2%, а после отбора через 2 месяца 68,0% и через 7 месяцев 70,0%, то есть оставалась на одном уровне при хранении в течение 2-7 месяцев.

Таким образом, способ может быть реализован в лабораторных условиях при селекции ячменя на содержание белка в зерне и может найти применение в практике селекции.

Кроме того, предлагаемый способ сокращает время отбора до 6-7 часов, не снижает лабораторную всхожесть ячменя как при длительном, так и при непродолжительном хранении, то есть при экспозиции в термостате при 40-50°С в течение 4 часов не выявлено отрицательного действия на зародыш ячменя.

Формула изобретения

1. Способ оценки ячменя на содержание белка в зерне, включающий выдерживание зерен в воде в термостате, отличающийся тем, что зерна предварительно замачивают водой с температурой 20°С в течение 10-20 мин, разделяют последовательно в растворах сахарозы с концентрациями от 50 до 90% на фракции, потом потонувшие в растворах фракции зерен каждую отдельно промывают в воде и выдерживают в воде в термостате при температуре 40-50°С в течение 4 ч, затем проводят повторное разделение в растворах сахарозы, возвращая назад каждую фракцию зерен в соответствующий по концентрации раствор сахарозы, отделяют всплывшие фракции зерен, которые промывают, подсушивают на воздухе и используют в селекционном процессе, как наиболее высокобелковые.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что зерно после повторного разделения в растворах сахарозы и промывания в воде подсушивают на воздухе до состояния сыпучести.

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.12.2010

Дата публикации: 10.12.2011





Популярные патенты:

2399194 Способ и устройство контроля воздушного режима в корнеобитаемой среде

... объема является установочной константой предложенного устройства. Заявленный результат достигается благодаря следующей работе предложенного устройства.Для контроля воздушного режима какого-либо объекта отбирается представительный испытуемый образец (2) с внутренней воздухопроницаемой структурой, подходящий по размерам и форме. Им может быть почвенная проба или несколько единиц посадочного материала. Такой образец помещают в герметичную камеру (1). При этом надо, чтобы внутренний объем камеры, определяющий в основном величину установочной константы измерительной системы, находился в определенном соответствии с общим объемом отобранного образца так, чтобы остающееся в камере ...


2489835 Гнездовой высевающий аппарат для посева проросших семян овощных культур

... 20 30° в зависимости от высеваемой культуры. При дальнейшем движении державки 5 она соскальзывает с планки 14 и под действием пружины 10 возвращается в исходное положение, ударяясь об упор 9. В результате удара на ложечку 6 действует сила инерции, которая выбрасывает семя в область уловителя 15, и далее оно направляется в высевное окно 16. Так как шаг посева задается количеством державок 5 с ложечками 6, то подача семян в высевное окно 16 будет происходить с определенным интервалом, в результате семена будут поступать по семяпроводу в бороздку, сделанную сошником через определенное расстояние и с заданным количеством семян.Посев проросших семян овощных культур данным ...


2312500 Способ защиты смородины от вредителей и болезней

... Ph. persimilis, определяя среднюю численность хищника на одном листе. Берут листья фасоли, заселенные хищником, и с учетом установленной нормы 50-100 особей хищника на один куст кладут между веточками или черешками компактно расположенных листьев смородины, в очаги повреждения паутинными клещами в нескольких местах.N. barkeri расселяют в начале массовой миграции почковых клещей в очаги повреждения вредителем с нормой расхода 500-700 самок на одно растение. Хищника к рассеву готовят следующим образом. Берут пробы из субстрата с N. barkeri. Хищника отделяют от отрубей просеиванием через капроновое сито в чашку Петри и после этого проводят подсчет самок под бинокуляром. Уточнив ...


2076594 Установка для промышленного разведения дождевых червей

... пропитанным приманивающим ...


2069949 Устройство для направленной передачи наследственной информации

... отверстия в стенке капсулы 4 и концентрируется эллипсоидом на срез 6 волновода 5. Попавшее в волновод 5 сконцентрированное биоизлучение с малыми потерями передается семенам, помещенным в бюксу 11. Воздействие на объект-приемник осуществляется в течение времени, необходимого для проращивания облучаемых семян, благодаря чему последним и передаются свойства семени-излучателя, помещенного в камеру 1. Затем облученные семена высаживаются в открытий грунт и подвергаются обычному уходу. Необходимо отметить, что подбор пар биообмена, отработка режимов выращивания, селекция растений с новыми свойствами требуют большого объема исследований, для проведения которых и предназначено ...


Еще из этого раздела:

2019938 Рабочий орган почвообрабатывающей машины

2251837 Рабочий орган кустореза

2468582 Инсектицидно-фунгицидный состав и способ борьбы с вредителями и болезнями крестоцветных культур

2196418 Устройство для укладки, сушки и хранения прессованного сена и соломы в рулонах

2084104 Ручная сеялка для разбросного посева семян травосмесей

2125366 Доильный аппарат

2165134 Корнеподрезающий рабочий орган машины для добычи лакричного сырья

2160981 Способ создания плантаций солодки голой на обесструктуренных почвах в орошаемом земледелии

2163071 Способ определения потенциальной соленостной толерантности водных беспозвоночных

2452155 Лапа культиватора