СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЭФИРНОГО МАСЛА В ЛИСТЬЯХ РАСТЕНИЙ МЯТЫ ПО СУММАРНОМУ ОБЪЕМУ СЕКРЕТОРНЫХ ЖЕЛЕЗ
METHOD OF DETERMINING CONTENT OF ETHEREAL OIL IN LEAVES OF MINT PLANTS ACCORDING TO TOTAL VOLUME OF SECRETORY GLANDS

Изобретение относится к сельскому хозяйству и, в частности к селекции, и касается создания экспресс-метода выделения перспективных гибридов и сортов мяты. Известен способ оценки перспективных гибридов и сортов мяты по количеству эфирного масла, выделенного из вегетативной массы листьев и соцветий растения, методом гидродистилляции (метод Клевенджера, модифицированный Лошкаревым (ГОСТ 24027.2-80)). Недостатком данного способа является длительное время экстракции водяным паром (не менее 2 часов), достаточно большое количество сухого материала (не менее 50 г) и сроки отбора анализируемого материала (вторая половина вегетационного периода - фаза бутонизации-массового цветения), поэтому дальнейшая работа с отобранным селекционным материалом возможна только на следующий вегетационный год.
Другими оценочными показателями продуктивности селекционного материала могут бы физиологические и биохимические параметры и их комплексный системный анализ - данный способ широко применяется при прогнозировании потенциальной продуктивности зерновых культур (патент RU 2439873 С2, A01G 7/00, 2009).
Продуктивность эфирного масла мяты определяется железистым аппаратом растения, главным образом численностью 10 - клеточных железок (трихом) сферической формы на поверхности листьев и соцветий.
2
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ отбора высокопродуктивных форм мяты по количеству эфирного масла, приходящегося на I мм листовой поверхности (Диссертационная работа на соискание кандидата сельскохозяйственных наук Лысяковой Н.Ю., 1984). Этот способ заключается в анализе методом хромотографии суспензии из высечек листовых пластинок растений мяты на ранних сроках вегетации. Недостатком данного экспресс-метода является необходимость наличия высокоточного и дорогостоящего оборудования - газового хроматографа.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание более простого способа прогнозирования продуктивности эфирного масла межвидовых гибридов, внутривидовых клонов и сортов мяты. Поставленная задача решается путем учета количества и морфологических параметров трихом на листьях мяты, отобранных в фазу технической спелости, расчета суммарного объема железистых образований и сопоставления полученных данных с результатами районированных сортов старой селекции мяты. Необходимо наличие только светового микроскопа с видеосистемой Lumenera Infinity 2 или цифровой фотокамерой, линейки для фиксирования масштаба при фотосъемке, или бинокуляра с окулярным микрометром.
Ход работы
У отобранных к оценке растений мяты отбираются 10-30 листьев 5-7 пары 2-3 яруса главного цветоносного побега в фазу технической спелости, т.к. в данную фазу заканчивается формирование эфиромасличных желез и в них наблюдается наибольшее содержание масла.
2
2
С помощью видеосистемы или цифровой фотокамеры, присоединенной к световому микроскопу, фотографируются на увеличении ×500 по 10 участков каждого листа с верхней и нижней сторон, поскольку железки зачастую расположены с обеих сторон листа. На полученных снимках с помощью программы Infinity camera V:5.02 подсчитывают число железок в кадре, определяют площадь поверхности листа в кадре в см, количество железок на 1 см верхней и нижней сторонах листа. Также измеряют их диаметр и вычисляют среднее значение диаметра железок.
Возможно проведение данных расчетов с помощью масштабной линейки, для чего ее фотографируют и учитывают, что 1 мм =100 мкм.
При отсутствии светового микроскопа аналогичные замеры можно проводить с помощью бинокуляра. Учет количества железок в поле зрения, их диаметра и площади поля зрения проводят, используя окулярный микрометр.
2
Используя полученные данные, вычисляют суммарный объем железок на 1000 см площади листьев по формулам:
1000
верх
низ
V=V+V
верх или низ
3
V=4/3πR×n×1000, где
1000
2
3
V - суммарный объем железок на 1000 см площади листьев, см;
верх
3
V - объем железок на верхней стороне, см;
них
3
V - объем железок на нижней стороне, см;
πR=3,14;
R - радиус железок, см;
2
n - число железок на 1 см поверхности листа, шт.
2
Для отбора перспективных селекционных образцов гибридов и сортов мяты рассчитанные суммарные объемы их железок на листьях растений сравнивают с аналогичными данными районированных сортов мяты или растениями старой селекции. В ходе разработки данного экспресс-метода получена положительная корреляция между суммарным объемом железок на 1000 см площади листьев и сбором эфирного масла с целого растения, что позволяет рассматривать данный признак в качестве показателя продуктивности эфирного масла растений мяты.
1000
1000
Пример 1. Расчет V для сортов мяты старой селекции, районированных для Украины и южных регионов России, выращенных на экспериментальном участке лаборатории в Главном ботаническом саду РАН. На отобранных 30 листьях 5-7 пары 2-3 яруса главного цветоносного побега в фазу технической спелости каждого сорта подсчитаны количество секреторных железок, их диаметр и V (табл.1).
Табл.1.
Суммарный объем желез (V<sub>1000</sub>) сортов мяты старой селекции, см<sup>3</sup>.
сорт
кол-во желез на 1 см<sup>2</sup> площади листа, шт.
диаметр желез, мкм
V<sub>1000</sub>.см<sup>3</sup>
верхняя сторона листа
нижняя сторона листа
верхняя сторона листа
нижняя сторона листа
Краснодарская 2
334
1080
88,58
88,39
0,509
Кубанская 6
590
1252
90,61
85,99
0,646
Симферопольская 200
210
850
106,6
106,2
0,664
Москвичка
655
999
90,44
87,81
0,605
Удайчанка
474
1257
92,21
95,55
0,766
Лекарственная 4
551
895
93,22
90,94
0,583
1000
1000
3
Как видно из данных таблицы районированные сорта мяты старой селекции имеют V не менее 0,5 см (мл). Данная величина (0,5) взята за нижний предел показателя V при отборе перспективных селекционных образцов межвидовых гибридов и внутривидовых клонов растений мяты для дальнейшей селекционной работы.
1000
Пример 2. Расчет V Для межвидовых гибридов, внутривидовых клонов мяты, выращенных на экспериментальном участке лаборатории в Главном ботаническом саду РАН.
1000
На отобранных 30 листьях 5-7 пары 2-3 яруса главного цветоносного побега в фазу технической спелости каждого селекционного образца согласно предлагаемому способу подсчитаны количество секреторных железок, их диаметр и V (табл.2).
1000
3
Как видно из данных таблицы опытные образцы растений мяты №1, 2, 4, 7 и 8 имеют V больше 0,5 см, поэтому они были отобраны для дальнейшей селекционной работы.
Табл.2.
Суммарный объем желез (V<sub>1000</sub>) опытных образцов растений мяты, см<sup>3</sup>.
№
Внутривидовые клоны, межвидовые гибриды
кол-во желез на 1 см<sup>2</sup> площади листа, шт.
диаметр желез, мкм
V<sub>1000,</sub>см<sup>3</sup>
верхняя сторона листа
нижняя сторона листа
верхняя сторона листа
нижняя сторона листа
Внутривидовой
тетраплоидный клон М.
1
arvensis,
439
785
101,75
93,09
0,573
Внутривидовой клон М.
2
arvensis (NV-74)
524
1373
87,57
87,79
0,670
Внутривидовой клон М.
3
arvensis (17-Тайвань)
411
983
87,89
88.68
0,502
Внутривидовой клон М.
4
arvensis (18-Япония)
385
1148
86,33
88,29
0,541
Внутривидовой клон М.
5
arvensis (24-Сыктывкар)
218
204
77,78
73,29
0,094
Внутривидовой клон М.
6
arvensis (19-Крым)
302
1008
86,2
88,06
0,460
7
Межвидовой гибрид М. piperita и М. crispa
539
1320
85,83
85,73
0,611
8
Внутривидовой клон М. crispa (Крым)
550
1741
81,77
86,44
0,745
Таким образом, предлагаемый нами способ определения содержания эфирного масла в листьях растений мяты по суммарному объему секреторных желез отличается простотой и позволяет быстро оценить потенциальную продуктивность селекционных образцов и выбрать перспективные гибриды и клоны растения, дальнейшая селекционная работа с которыми будет экономически оправданна. Источники информации
1. ГОСТ 24027.2-80. Сырье лекарственное растительное. Методы определения влажности, содержания золы, экстрактивных и дубильных веществ, эфирного масла.
2. Лысякова Н.Ю. Некоторые морфо-физиологические особенности межвидовых гибридов мяты, определяющие уровень накопления эфирного масла / Диссертационная работа на соискание кандидата сельско-хозяйственных наук. Симферополь, 1984.