MD1134Z

MD1134Z - Metodă de determinare a temperaturii de inhibiţie a sistemului radicular la Cucumis sativus L.

Info

Publication number: MD1134Z
Application number: MDS20160113A
Authority: MD
Inventors: Мария КАУШ; Татьяна КЭЛУГЭРУ-СПЭТАРУ; Александру ДАСКАЛЮК
Original assignee: Институт Генетики, Физиологии И Защиты Растений Академии Наук Молдовы
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2017-11-30
Also published as: MD1134Y

Abstract

Invenţia se referă la fitotehnie, şi anume la o metodă de determinare a temperaturii de inhibiţie a sistemului radicular la Cucumis sativus L.Metoda, conform invenţiei, include germinarea seminţelor la întuneric la temperatura de 25°C şi umiditatea de 70…80% în decurs de 24 ore, imersarea seminţelor germinate cu lungimea radiculei de cca 1 cm în apă cu valori ale temperaturilor de la 42 până la 54°C, în decurs de 10 min, cu expunerea ulterioară la întuneric la temperatura de 25°C şi umiditatea de 70…80% în decurs de 5...7 zile şi aprecierea gradului de afectare a sistemului radicular la fiecare valoare a temperaturii, totodată temperatura de inhibiţie se consideră temperatura la care survine stoparea ireversibilă a creşterii rădăcinii primare şi celor secundare.

Description

Invenţia se referă la fitotehnie, şi anume la o metodă de determinare a temperaturii de inhibiţie a sistemului radicular la Cucumis sativus L.

Capacitatea de creştere şi dezvoltare a plantelor horticole, precum şi celor de castravete Cucumis sativus L., este influenţată de un şir de factori, inclusiv de temperaturile ridicate. Schimbările climatice la nivel global determină acţiunea temperaturilor ridicate, ca fiind factorul critic pentru creşterea şi productivitatea plantelor. Stresul temperaturii ridicate - şocul termic (ŞT), este definit, ca fiind creşterea temperaturii pozitive dincolo de un prag critic, pentru o perioadă de timp, suficientă de a provoca daune ireversibile asupra creşterii şi dezvoltării plantelor.

Stresul de temperatură are efecte devastatoare asupra creşterii şi dezvoltării plantelor, deoarece desfăşurarea metabolismului vegetal are limite de temperatură optimă, care este în dependenţă atât de specia plantelor, perioada de dezvoltare, cât şi de valoarea şi durata extinderii şocului termic.

Temperatura ridicată poate afecta mai multe aspecte ale creşterii plantelor, inclusiv supravieţuirea şi diviziunea celulară.

Sursele literaturii de referinţă demonstrează că daunele provocate în urma expunerii plantulelor în perioada juvenilă acţiunii ŞT pot să deruleze la diferite niveluri, cum ar fi cele morfologice, fiziologice, biochimice şi genice.

Sunt cunoscute mai multe investigaţii, ce vizează diferite metode de studiere a acţiunii ŞT asupra diferitor aspecte ale creşterii şi dezvoltării plantelor.

În calitate de cea mai apropiată soluţie poate servi o metodă de determinare a temperaturii de inhibiţie a sistemului radicular la Cucumis sativus L., care include expunerea radiculei germenilor de castravete cu vârsta de o zi la temperaturi de 30, 35, 37,5, 40, 42,5, 45°C, timp de 2 ore, cu evaluarea lungimii radiculei după 2 zile, totodată temperatura de inhibiţie se consideră temperatura la care survine stoparea creşterii rădăcinii. Aplicarea ŞT de 45°C timp de 2 ore a redus considerabil (≈ cu 90...94%) elongaţia ulterioară a radiculei plantulelor de castravete, faţă de plantulele martor (30°C) [1].

Neajunsurile acestei metode constau în aceea că:

i) valoarea maximă a temperaturii ŞT care s-a aplicat a fost de 45°C, nefiind testate valori mai ridicate ale ŞT asupra elongaţiei radiculei plantulelor de castravete;

ii) evaluarea elongaţiei radiculei s-a efectuat numai după 2 zile (48 ore), deci posibilitatea dezvoltării ulterioare a sistemului radicular a fost diminuată.

Din punct de teoretic şi practic această metodă necesită îmbunătăţire pentru stabilirea valorilor temperaturii maxime limită de inhibiţie a rădăcinilor principale şi celor secundare.

Aceste neajunsuri pot fi înlăturate cu ajutorul metodei propuse.

Problema pe care o rezolvă invenţia propusă constă în elaborarea unei metode de alternativă, de determinare a temperaturii de inhibiţie a sistemului radicular la Cucumis sativus L., care este mai aproape de condiţiile reale de cultivare a castraveţilor în seră şi care asigură rezultate veridice.

Metoda, conform invenţiei, include germinarea seminţelor la întuneric la temperatura de 25°C şi umiditatea de 70…80% în decurs de 24 ore, imersarea seminţelor germinate cu lungimea radiculei de cca 1 cm în apă cu valori ale temperaturilor de la 42 până la 54 °C, în decurs de 10 min, cu expunerea ulterioară la întuneric la temperatura de 25°C şi umiditatea de 70…80% în decurs de 5...7 zile şi aprecierea gradului de afectare a sistemului radicular la fiecare valoare a temperaturii, totodată temperatura de inhibiţie se consideră temperatura la care survine stoparea ireversibilă a creşterii rădăcinii primare şi celor secundare.

Rezultatul invenţiei constă în simplificarea metodei de determinare a temperaturii de inhibiţie a sistemului radicular (a acţiunii şocului termic asupra germenilor de castravete), cu obţinerea rezultatelor veridice despre valorile limită ale temperaturilor pozitive ridicate, care afectează creşterea şi dezvoltarea plantulelor de castravete, din cauza afectării celulelor meristemelor radiculare apicale şi meristemelor secundare ale coletului (zona de frontieră dintre rădăcină şi tulpină), provocând leziuni ireversibile, ce conduc la stoparea creşterii rădăcinilor principale, şi respectiv, a rădăcinilor secundare.

Exemplu de realizare a invenţiei

Cercetările au fost efectuate cu utilizarea seminţelor de castravete Cucumis sativus L., soiul Concurent. Seminţele bine spălate şi dezinfectate au fost plasate pentru germinaţie în termostat la întuneric, la temperatura de 25°C şi umiditatea de 70…80%. După 24 ore de germinaţie, seminţele cu radicula cu o lungime de cca1 cm (figura 1) au fost imersate în apă cu valori ale temperaturilor de la 42 până la 54°C, în decurs de 10 min, cu expunerea ulterioară la întuneric la temperatura de 25°C şi umiditatea de 70…80% în decurs de 5...7 zile, perioadă suficientă pentru restabilirea dereglărilor reversibile, provocate de şocul termic. După care a fost apreciat gradul de afectare a sistemului radicular la fiecare valoare a temperaturii. Temperatura de inhibiţie fiind considerată temperatura la care survine stoparea ireversibilă a creşterii rădăcinii primare şi celor secundare. Seminţele germinate din varianta martor au fost imersate în apă cu temperatura de 25°C, timp de 10 min.

Fotografierea plantulelor s-a realizat cu utilizarea sistemului de documentare - Vilber Lourmat. Rezultatele obţinute sunt prezentate în figurile 2 şi 3.

Figura 2, unde sunt prezentate plantulele de castravete la a 5-a zi după acţiunea ŞT (120 ore după expunerea la ŞT) cu intensitatea valorilor de temperatură în intervalul 42... 45°C şi durata de 10 min, demonstrează că iniţialele meristemelor apicale ale rădăcinii primare sunt inhibate complet la aplicarea ŞT de 45°C. Totodată, din figura 2 se observă că la aplicarea ŞT de 45°C concomitent cu inhibiţia meristemelor apicale ale rădăcinii primare are loc dezvoltarea meristemelor secundare ale coletului (zona de frontieră dintre rădăcină şi tulpină) plantulelor, generând îngroşarea zonei coletului, cu dezvoltarea rădăcinilor secundare.

În figura 3, unde sunt prezentate plantulele de castravete la a 7-a zi după acţiunea ŞT (168 ore după expunerea la ŞT) cu intensitatea valorilor de temperatură în intervalul 46…49°C (A) şi 50…54°C (B) cu durata de 10 min, se arată că, comparativ cu varianta martor, aplicarea ŞT cu valorile de temperatură în intervalul 46…52°C cauzează inhibiţia completă a meristemelor apicale ale rădăcinii primare, dar are loc dezvoltarea meristemelor secundare ale coletului, ce conduc la formarea şi creşterea rădăcinilor secundare.

Iar din figura 3B se vede că aplicarea ŞT de 53°C cauzează inhibiţia totală a dezvoltării meristemelor sistemului radicular. Aceasta demonstrează că la aceeaşi durată de acţiune, iniţialele rădăcinilor laterale, datorită dominării apicale, rezistă la temperatura ŞT cu 6°…7°C mai înaltă în comparaţie cu cea caracteristică pentru meristemele rădăcinii principale.

Metoda permite determinarea temperaturii de inhibiţie a sistemului radicular la castravete şi obţinerea rezultatelor veridice despre valorile limită ale temperaturilor pozitive ridicate, care afectează creşterea şi dezvoltarea plantulelor.

1. Kazuho D., Shigeo I. Effect of hight temperature on viability and growth of radicles in cucumber seedlings. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 2002, vol. 71, nr.6, p. 805-811

Claims

Metodă de determinare a temperaturii de inhibiţie a sistemului radicular la Cucumis sativus L., care include germinarea seminţelor la întuneric la temperatura de 25°C şi umiditatea de 70…80% în decurs de 24 ore, imersarea seminţelor germinate cu lungimea radiculei de cca 1 cm în apă cu valori ale temperaturilor de la 42 până la 54 °C, în decurs de 10 min, cu expunerea ulterioară la întuneric la temperatura de 25°C şi umiditatea de 70…80% în decurs de 5...7 zile şi aprecierea gradului de afectare a sistemului radicular la fiecare valoare a temperaturii, totodată temperatura de inhibiţie se consideră temperatura la care survine stoparea ireversibilă a creşterii rădăcinii primare şi celor secundare.