RU2308183C1 - СРЕДА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РЯСКИ МАЛОЙ, Lemna minor L. - Google Patents

СРЕДА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РЯСКИ МАЛОЙ, Lemna minor L. Download PDF

Info

Publication number
RU2308183C1
RU2308183C1 RU2006102755/12A RU2006102755A RU2308183C1 RU 2308183 C1 RU2308183 C1 RU 2308183C1 RU 2006102755/12 A RU2006102755/12 A RU 2006102755/12A RU 2006102755 A RU2006102755 A RU 2006102755A RU 2308183 C1 RU2308183 C1 RU 2308183C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
molasses
medium
boric acid
potassium phosphate
potassium
Prior art date
Application number
RU2006102755/12A
Other languages
English (en)
Inventor
Людмила Владимировна Цаценко (RU)
Людмила Владимировна Цаценко
Юрий Витальевич Темиров (RU)
Юрий Витальевич Темиров
Нина Георгиевна Гайдукова (RU)
Нина Георгиевна Гайдукова
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"
Priority to RU2006102755/12A priority Critical patent/RU2308183C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2308183C1 publication Critical patent/RU2308183C1/ru

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Hydroponics (AREA)

Abstract

Изобретение относится к методу эффективного выращивания ряски малой, Lemna minor L. в стационарных условиях для биотестирования воды. Среда для культивирования Lemna minor L. содержит калий азотнокислый, кальций азотнокислый, калий фосфорнокислый однозамещенный, калий фосфорнокислый двузамещенный, магний сернокислый, борную кислоту, при этом в нее дополнительно вводят мелассу при следующем соотношении компонентов, мас.%: калий азотнокислый, KNO3 - 0,0175-0,014; калий фосфорнокислый однозамещенный, KH2PO4 - 0,0045-0,0036; калий фосфорнокислый двузамещенный трехводный, К2HPO4·3Н2O - 0,0045-0,0036; кальций азотнокислый четырехводный, Са(NO3)2·4Н2O - 0,0148-0,0118; магний сернокислый семиводный, MgSO4·7H2O - 0,005-0,004; кислота борная, Н3ВО3 - 12,0-9,6·10-6; меласса - 0,002-0,004; дистиллированная вода - остальное. Указанная среда позволяет повысить эффективность культивирования необходимого тест-объекта - ряски малой, которая в дальнейшем используется для тестирования водных проб на присутствие токсичных веществ, в первую очередь ионов тяжелых металлов. 3 табл.

Description

Изобретение относится к методу биотестирования воды на степень ее загрязнения тяжелыми металлами, пестицидами и другими токсичными веществами с использованием растений ряски малой, Lemna minor L. как чувствительного тест-объекта.
Для культивирования тест-организма ряски малой известны следующие среды (таблица 1).
Среда Е, стандартно рекомендуемая для выращивания различных видов рясок (в том числе Lemna minor) и содержащая нитраты калия и кальция, дигидрофосфат калия, сульфат магния, борную кислоту и соли марганца, железа, меди, цинка и молибдена. Общая концентрация солей - 0.416 мас.%; количественное соотношение азота, фосфора и калия составляет 4.00:1.32:9.56 соответственно (McLaughlin J., Rogers L. The use of biological assays to evaluate botanicals // Drug Inf. J. 1998. V.32. P.513-524).
Модифицированная среда Штейнберга, содержащая нитратный азот, фосфаты калия, кальций, магний, а также комплекс микроэлементов - неорганических солей тяжелых металлов и борную кислоту. Общая концентрация солей - 0.085 мас.%; количественное соотношение азота, фосфора и калия составляет 4.00:1.05:9.90 соответственно (протокол DIN AK "Bioteste", Vorlage für einen ISO/CEN Entwurf zum Lemnatest, ISO/WD 20079 (Stand: 04.05.2001): Water quality - Duckweed growth inhibition; Determination of the toxic effect of water constituents and waste water to duckweed, Lemna minor) - прототип.
Недостатком этих сред для культивирования ряски малой в целях биотестирования является следующее.
1. В числе микроэлементов содержатся соли тех тяжелых металлов, на которые тестируются водные пробы. Для предотвращения их токсичного действия на растения ряски малой в указанные среды вводится комплексон III - этилендиаминтетраацетат натрия, ЭДТА, который связывает не только ионы тяжелых металлов, но также кальция и магния. Это негативно влияет на рост и развитие ряски малой и может искажать результаты тестов при использовании подобной среды для разбавления образцов согласно стандартной методике (Einhelling F., Leather G., Hobbs L. Use of Lemna minor L. as bioassay on allelopathy // J. Chem. Ecol. 1985. V.11. P.65-92). При культивировании ряски малой в упомянутых средах наблюдали низкий уровень размножения растений (средний суточный коэффициент роста =1.08) и пожелтение (хлороз) листецов.
2. Относительно высокая концентрация фосфата в среде Е, 0.068 мас.%, также может способствовать связыванию ионов тяжелых металлов при их концентрации в тестируемых пробах порядка 0.01-0.001%, на что в принципе рассчитан тест с ряской малой. Таким образом, чувствительность, ожидаемая для данного метода биотестирования, может значительно снижаться при использовании такой среды.
Таблица 1
Компоненты Концентрация, мас.%
Модифицированная среда Штейнберга Среда Е
Калий азотнокислый 0.0350 0.1515
Калий фосфорнокислый однозамещенный 0.0090 0.0680
Калий фосфорнокислый двузамещенный трехводный 0.0013 -
Кальций азотнокислый четырехводный 0.0295 0.1180
Магний сернокислый семиводный 0.0100 0.0492
Кислота борная 12·10-6 0.0286
Цинк сернокислый семиводный 18·10-6 0.00022
Железо треххлористое шестиводное 76·10-6 0.0054
Марганец двухлористый четырехводный 18·10-6 0.00362
Продолжение таблицы 1
Компоненты Концентрация, мас.%
Модифицированная среда Штейнберга Среда Е
Натрий молибденовокислый двухводный 4.4·10-6 0.00012
Медь сернокислая пятиводная - 0.00022
ЭДТА 0.00015 0.00112
Техническим решением задачи является повышение эффективности культивирования ряски малой в стационарных условиях для последующего использования ее культуры в биотестировании.
Поставленная задача достигается тем, что в среду для культивирования растений ряски малой, Lemna minor L., содержащую калий азотнокислый, кальций азотнокислый, калий фосфорнокислый однозамещенный, калий фосфорнокислый двузамещенный, магний сернокислый и борную кислоту, дополнительно вводят мелассу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
калий азотнокислый, KNO3 - 0.0175-0.0140;
калий фосфорнокислый однозамещенный, КН2РО4 - 0.0045-0.0036;
калий фосфорнокислый двузамещенный трехводный, К2НРО4·3Н2О - 0.0045-0.0036;
кальций азотнокислый четырехводный, Са(NO3)2·4Н2О - 0.0148-0.0118;
магний сернокислый семиводный, MgSO4·7Н2О - 0.005-0.004;
кислота борная, H3BO3 - 12.0-9.6·10-6;
меласса - 0.002-0.004;
дистиллированная вода - остальное.
Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что использование мелассы обеспечивает хороший рост растений ряски, отсутствие их хлороза при длительном культивировании; в то же время такая среда вполне пригодна для проведения корректного и высокочувствительного биотестирования воды на наличие тяжелых металлов. Кроме того, при содержании 1:1 однозамещенного / двузамещенного фосфорнокислого калия значение рН среды имеет значение, близкое к 6, что соответствует норме для ряски малой и в то же время не способствует переходу токсичных металлов в нерастворимые соединения.
По данным патентной и научной литературы не обнаружено аналогичного решения, которое бы обеспечило достижение поставленной задачи, что позволяет говорить об изобретательском уровне предложения.
Среду готовят следующим образом.
1. Исходно приготовляют концентрированные растворы питательных солей, борной кислоты и мелассы в дистиллированной воде; концентрации указаны в таблице 2.
2. Раствор борной кислоты титруют 4%-м (мас.) раствором гидроксида калия до рН 7 с индикаторным красителем бромтимоловым синим.
3. Аликвоты концентрированных растворов, указанные в таблице 2, разводят дистиллированной водой до общего объема 2 л.
Общая концентрация солей - 0.0475 мас.%; количественное соотношение азота, фосфора и калия составляет 3:1:8 соответственно.
Таблица 2
Компоненты Конечная концентрация компонентов. мас.% Концентрация в исходных растворах, мас.% Объемы аликвот, разводимых до 2 л готовой среды, мл
Калий азотнокислый 0.0175 3.5 10
Калий фосфорнокислый однозамещенный 0.0045 0.9 10
Калий фосфорнокислый двузамещенный трехводный 0.0045 0.9 10
Кальций азотнокислый четырехводный 0.0148 2.95 10
Продолжение таблицы 2
Компоненты Конечная концентрация компонентов, мас.% Концентрация в исходных растворах, мас.% Объемы аликвот, разводимых до 2 л готовой среды, мл
Магний сернокислый семиводный 0.0050 1 10
Кислота борная 12·10-6 0.12 0.2
Меласса 0.002 1 4
При таком способе приготовления среды представляется целесообразным приводить примеры на совокупность граничных значений концентраций солей и борной кислоты, при различном разбавлении аликвот их концентрированных растворов. В таблице 3 даются эти значения для пяти примеров, рассмотренных ниже.
Таблица 3
Концентрации ингредиентов в готовой среде, мас.%
Калий азотнокислый Калий фосфорнокислый однозамещенный Калий фосфорнокислый двузамещенный трехводный Кальций азотнокислый четырехводный Магний сернокислый семиводный Кислота борная
Пример 1 0.0175 0.0045 0.0045 0.0148 0.0050 12·10-6
Пример 2 0.0140 0.0036 0.0036 0.0118 0.0040 9.6·10-6
Пример 3 0.0175 0.0045 0.0045 0.0148 0.0050 12·10-6
Пример 4 0.0233 0.0060 0.0060 0.0197 0.0066 16·10-6
Пример 5 0.0175 0.0045 0.0045 0.0148 0.0050 12·10-6
Граничные значения концентрации мелассы (мас.%): 0.001; 0.002; 0.004; 0.01. Все приводимые значения были определены опытным путем через оценку интенсивности роста ряски малой в средах с варьирующим составом. Эффективность заявляемой среды проверяли выращиванием в ней растений ряски малой при постоянной температуре 24-26°С и освещенности порядка 3000 люкс в течение 4-7 суток. После того часть размножившихся растений пересаживали в свежие порции среды; такой перенос повторяли трижды.
Пример 1. Готовят концентрированные растворы указанных выше питательных веществ в дистиллированной воде, в концентрациях, приведенных в таблице 2. Раствор борной кислоты титруют 4%-м (мас.) раствором гидроксида натрия до рН 7 с бромтимоловым синим. Раствор мелассы 1%-й прогревают 15 минут на водяной бане при 100°С для гибели грибных спор и бактериальных клеток, затем охлаждают. Отмеривают аликвоты концентрированных растворов солей и борной кислоты (объемы приведены в таблице 2) и 2 мл 1%-го раствора мелассы, разводят их дистиллированной водой до конечного объема 2.0 литра и перемешивают. Конечная концентрация мелассы в среде составляет 0.001 мас.%, концентрации остальных ингредиентов приведены в таблице 3. На полученной среде средний суточный коэффициент роста (СКР) имел значение 1.30, тогда как в контрольных посевах на водопроводной воде с добавлением 0.001% мелассы среднее значение СКР было 1.12. Однако у некоторого числа растений в среде был отмечен хлороз, таким образом, при данных концентрациях ингредиентов среда неоптимальна для выращивания ряски малой.
Пример 2. Готовят концентрированные растворы указанных выше питательных солей, борной кислоты и мелассы в дистиллированной воде, в концентрациях, приведенных в таблице 2. Раствор борной кислоты титруют 4%-м (мас.) раствором гидроксида натрия до рН 7 с бромтимоловым синим. Раствор мелассы 1%-й прогревают 15 минут на водяной бане при 100°С для гибели грибных спор и бактериальных клеток, затем охлаждают. Отмеривают аликвоты концентрированных растворов солей и борной кислоты (объемы приведены в таблице 2) и 5 мл 1%-го раствора мелассы, разводят их дистиллированной водой до объема 2.5 литра и перемешивают. Конечная концентрация мелассы в среде составляет 0.002 мас.%, концентрации остальных ингредиентов приведены в таблице 3. На полученной среде средний суточный коэффициент роста (СКР) имел значение 1.32, тогда как в контрольных посевах на водопроводной воде с добавлением 0.002% мелассы среднее значение СКР было 1.04. Все растения, как в опыте, так и в контроле, оставались зелеными. Таким образом, при данных концентрациях ингредиентов среда является оптимальной для стационарного культивирования ряски малой.
Пример 3. Готовят концентрированные растворы указанных выше питательных веществ в дистиллированной воде, в концентрациях, приведенных в таблице 2. Раствор борной кислоты титруют 4%-м (мас.) раствором гидроксида натрия до рН 7 с бромтимоловым синим. Раствор мелассы 1%-й прогревают 15 минут на водяной бане при 100°С для гибели грибных спор и бактериальных клеток, затем охлаждают. Отмеривают аликвоты концентрированных растворов солей и борной кислоты (объемы приведены в таблице 2) и 6 мл 1%-го раствора мелассы, разводят их дистиллированной водой до объема 2.0 литра и перемешивают. Конечная концентрация мелассы в среде составляет 0.003 мас.%, концентрации остальных ингредиентов приведены в таблице 3. На полученной среде средний суточный коэффициент роста (СКР) имел значение 1.37, тогда как в контрольных посевах на водопроводной воде с добавлением 0.003% мелассы среднее значение СКР было 1.04. Растения в среде оставались зелеными. Таким образом, при данных концентрациях ингредиентов среда является оптимальной для стационарного культивирования ряски малой в течение по крайней мере 7 суток.
Пример 4. Готовят концентрированные растворы указанных выше питательных солей, борной кислоты и мелассы в дистиллированной воде, в концентрациях, приведенных в таблице 2. Раствор борной кислоты титруют 4%-м (мас.) раствором гидроксида натрия до рН 7 с бромтимоловым синим. Раствор мелассы 1%-й прогревают 15 минут на водяной бане при 100°С для гибели грибных спор и бактериальных клеток, затем охлаждают. Отмеривают аликвоты концентрированных растворов солей и борной кислоты (объемы приведены в таблице 2) и 6 мл 1%-го раствора мелассы, разводят их дистиллированной водой до объема 1.5 литра и перемешивают. Конечная концентрация мелассы в среде составляет 0.004 мас.%, концентрации остальных ингредиентов приведены в таблице 3. На полученной среде средний суточный коэффициент роста (СКР) имел значение 1.14, тогда как в контрольных посевах на водопроводной воде с добавлением 0.004% мелассы среднее значение СКР было 1.08. Наблюдали также слабый хлороз растений в среде. Таким образом, при данных концентрациях ингредиентов среда неоптимальна для выращивания ряски малой.
Пример 5. Готовят концентрированные растворы указанных выше питательных веществ в дистиллированной воде, в концентрациях, приведенных в таблице 2. Раствор борной кислоты титруют 4%-м (мас.) раствором гидроксида натрия до рН 7 с бромтимоловым синим. Раствор мелассы 1%-й прогревают 15 минут на водяной бане при 100°С для гибели грибных спор и бактериальных клеток, затем охлаждают. Отмеривают аликвоты концентрированных растворов солей и борной кислоты (объемы приведены в таблице 2) и 20 мл 1%-го раствора мелассы, разводят их дистиллированной водой до объема 2.0 литра и перемешивают. Конечная концентрация мелассы в среде составляет 0.01 мас.%, концентрации остальных ингредиентов приведены в таблице 3. На полученной среде средний суточный коэффициент роста (СКР) имел значение 1.36, тогда как в контрольных посевах на водопроводной воде с добавлением 0.01% мелассы среднее значение СКР было 1.16. Все растения как в опыте, так и в контроле, оставались зелеными. Таким образом, полученная среда пригодна для стационарного культивирования ряски малой в течение по крайней мере 7 суток. Однако при относительно высоких концентрациях мелассы в нестерильных условиях существует угроза интенсивного размножения бактерий и грибов в среде с культурой ряски.

Claims (1)

  1. Среда для культивирования растений ряски малой, Lemna minor L., содержащая калий азотнокислый, кальций азотнокислый, калий фосфорнокислый однозамещенный, калий фосфорнокислый двузамещенный, магний сернокислый, борную кислоту, при этом в нее дополнительно вводят мелассу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
    калий азотнокислый, KNO3 0,0175-0,014 калий фосфорнокислый однозамещенный, КН2PO4 0,0045-0,0036 калий фосфорнокислый двузамещенный трехводный, К2HPO4·3H2O 0,0045-0,0036 кальций азотнокислый четырехводный, Са(NO3)2·4Н2O 0,0148-0,0118 магний сернокислый семиводный, MgSO4·7H2O 0,005-0,004 кислота борная, Н3ВО3 12,0-9,6·10-6 меласса 0,002-0,004 дистиллированная вода остальное
RU2006102755/12A 2006-01-31 2006-01-31 СРЕДА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РЯСКИ МАЛОЙ, Lemna minor L. RU2308183C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006102755/12A RU2308183C1 (ru) 2006-01-31 2006-01-31 СРЕДА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РЯСКИ МАЛОЙ, Lemna minor L.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006102755/12A RU2308183C1 (ru) 2006-01-31 2006-01-31 СРЕДА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РЯСКИ МАЛОЙ, Lemna minor L.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2308183C1 true RU2308183C1 (ru) 2007-10-20

Family

ID=38925146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006102755/12A RU2308183C1 (ru) 2006-01-31 2006-01-31 СРЕДА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РЯСКИ МАЛОЙ, Lemna minor L.

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2308183C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578394C1 (ru) * 2014-12-05 2016-03-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) СОСТАВ СРЕДЫ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВА РЯСКОВЫЕ (Lemna minor) В УСЛОВИЯХ in vitro

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171840C1 (ru) * 2000-05-29 2001-08-10 Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН Питательная среда для получения каллусной ткани lemna minor l.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171840C1 (ru) * 2000-05-29 2001-08-10 Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН Питательная среда для получения каллусной ткани lemna minor l.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN A.K. "Biotest", Voriage fur einen ISO/CEN Entwurf zum Lemnatest (ISO/WD 20079), stand: 04.05.2001. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578394C1 (ru) * 2014-12-05 2016-03-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) СОСТАВ СРЕДЫ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВА РЯСКОВЫЕ (Lemna minor) В УСЛОВИЯХ in vitro

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Whitelaw et al. Plant growth promotion of wheat inoculated with Penicillium radicumsp. nov.
Prakash et al. Influence of humic substances on the growth of marine phytoplankton: dinoflagellates 1
Hutner et al. Culture media for Euglena gracilispter
Hall et al. Stress modification of allelopathy of Helianthus annuus L. debris on seedling biomass production of Amaranthus retroflexus L.
Rezakhani et al. Effect of silicon and phosphate-solubilizing bacteria on improved phosphorus (P) uptake is not specific to insoluble P-fertilized sorghum (Sorghum bicolor L.) plants
Sarkar et al. In vitro characterization of manganese toxicity in relation to phosphorus nutrition in potato (Solanum tuberosum L.)
Hota et al. Effect of inorganic and organic amendments on yield of cocoyam (Colocasia esculenta), and on soil properties
De Santiago et al. Effect of Trichoderma asperellum strain T34 on iron nutrition in white lupin
Rabah et al. Microbiological And Physico-chemical Assessment Of Soil Contaminated With Abattoir Effluents In Sokoto Metropolis, Nigeria.
Pasković et al. Manganese soil and foliar fertilization of olive plantlets: The effect on leaf mineral and phenolic content and root mycorrhizal colonization
Kolesnikov et al. Effect of bismuth contamination on soil biological properties
Kruskopf et al. Induction of both acid and alkaline phosphatase activity in two green-algae (chlorophyceae) in low N and P concentrations
Musa et al. Screening of bacterial isolates for phosphate solubilizing capability in a ferruginous ultisol in Benin City, Edo State, Nigeria
You et al. Hydrolysis of fluorescein diacetate in an avocado plantation mulch suppressive to Phytophthora cinnamomi and its relationship with certain biotic and abiotic factors
Volk et al. Mineral requirements for the growth of Anabaena spiroides in vitro
Salomon et al. Evaluation of commercial composts and potting mixes and their ability to support arbuscular mycorrhizal fungi with maize (Zea mays) as host plant
RU2308183C1 (ru) СРЕДА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РЯСКИ МАЛОЙ, Lemna minor L.
Siwik-Ziomek et al. The content of carbon, nitrogen, phosphorus and sulphur in soil against the activity of selected hydrolases as affected by crop rotation and fertilisation
Chowdhury et al. Correlation among microbial biomass S, soil properties, and other biomass nutrients
Gadallah Interactive effect of heavy metals and temperature on the growth, and chlorophyll, saccharides and soluble nitrogen contents in Phaseolus plants
Darwesh Effect of soil and foliar application of iron chelate on nutrient balance in lentil (Lens esculenta L.) by using modified DRIS equation
Allison et al. Gaseous losses of nitrogen from green plants. II. Studies with excised leaves in nutrient media
CN114014709A (zh) 一种腐殖酸-复合微生物菌剂液体肥调理剂及其制备方法
Mendes et al. Toxicological effects of metal-EDTA/NTA complex formation in a synthetic medium on the macroalga Gracilaria domingensis
Tabari et al. Evaluation of biochar and salicylic acid application on soil biochemical properties and some growth parameters of Borago officinalis L. under different irrigation regimes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080201