Аннотация: Прочность хлорофиллов у пшеницы можно определять по скорости экстракции пигмента в этанол при комнатной температуре.
Маймистов Виталий Васильевич
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ ХЛОРОФИЛЛОВ ПШЕНИЦЫ
Давно подмечено (1), что жизнеспособность листьев в засуху во многом зависит от состояния хлорофилл-белково-липоидного комплекса. Или, как говорят в лабораториях, от прочности хлорофиллов.
Мы разработали метод (1, 2), который использует способность горячего (+45 градусов) петролейного эфира фракции 70-100 экстрагировать слабосвязанный , а горячего этанола (+45) полностью весь хлорофилл из нативных тканей растений.
Метод реализуется следующим образом. Из средней части верхних развитых листьев (10 шт.) пробочным сверлом диаметром 6 мм берут 10 высечек и помещают в стеклянные бюксы (40-50 мл) с притёртыми крышечками. К ним добавляют по 20 мл петролейного эфира и помещают в водяной термостат на 24 часа, температура 45 градусов. К концу срока слабосвязанная фракция хлорофиллов из высечек переходит в петролейный эфир. Он сливается. "Мокрые" высечки заливают 20-ю мл 96-% этанола и помещают в этот же термостат ещё на 24 часа в те же 45 градусов. К концу срока этанол полностью экстрагирует оставшуюся в высечках прочносвязанную фракцию пигментов. Или, как говорят физиологи, весь прочный хлорофилл переходит в спирт!
Параллельно из высечек, взятых у тех же листьев, извлекают 96-% этанолом весь хлорофилл при температуре 45 градусов за 24 часа.
Общее содержание хлорофиллов и его связанные фракции определяют на спектрофотометре с использованием для расчёта известных формул (3). О прочности хлорофиллов судят по величине отношения (%) прочно связанной фракции хлорофиллов к их общему содержанию.
Но во время работы (а это были годы...) я всегда замечал, заглядывая в термостат, неравномерность обесцвечивания высечек пшеницы различных сортов в горячем этаноле. Высечки некоторых сортов быстро обесцвечивались, другие долго оставались зелёными. Но образцы изначально имели разное содержание хлорофиллов, это и не давало повода для скорой, лихой балльной оценки. Хотя долго удерживал хлорофилл как раз сорт с отличной репутацией по прочности, но он был и самым "хлорофилльным"...
Прошли годы. Попал я как-то почти случайно на конкурсное сортоиспытание озимой мягкой пшеницы. К моему удовольствию, все линии в поле "как по заказу" были высокохлорофилльны. Визуально по содержанию хлорофиллов их флаговые листья почти не отличались. А это значит, что прочность хлорофиллов у линий можно попытаться определить по скорости экстракции хлорофиллов в горячий этанол. А то и просто в этанол при комнатной температуре. Близкое к этому что-то я уже делал, но зимой (4).
Была проведена некоторая подготовительная работа. Нашлись помощники. И получилось! На шестом этапе органогенеза при комнатной температуре (23 градуса) нами оценена прочность хлорофиллов листьев девяти сортов озимой мягкой пшеницы по скорости их экстракции в этанол. Чёткие различия между сортами были выявлены через 12 часов. В бюксы закладывались не высечки, а отрезки в 1,5 - 2,0 см. Отрезков бралось 10 шт., этанола - 30 мл. Пробы держали в темноте!
Восемь баллов имели листья сортов, которые почти не потеряли свой первоначальный тёмно-зелёный цвет. Два балла имели слабаки.
И никаких приборов и формул. На кухне всё делалось! А показатель архиважен. Чем прочнее хлорофилл, тем дольше живёт лист во время засухи, тем выше урожай!
Литература
1. Маймистов В.В. Физиологические основы селекции озимой пшеницы на засухоустойчивость / Дис. на соис. уч. ст. докт. биол. наук.- Краснодар, 2000,- 315 с.
2. Маймистов В., Федулов Ю. Ускоренный метод оценки прочности хлорофилл-белкового комплекса злаковых растений / Ин-т селекции и акклиматизации растений.- Радзиков, ПНР, 1988,- С. 98-100.
3. Гавриленко В.Ф., Ладыгина М.Е., Хандобина Л.М. Большой практикум по физиологии растений.- М.:Высшая школа, 1975.- 392 с.
4. Маймистов В.В. Советы молодым селекционерам. Простой и быстрый способ оценки морозоустойчивости пшеницы/ Самиздат. 2012.- 8 к.