,,METODY OCENY ŻYWOTNOŚCI SADZONEK

Rodzaje metod:

1) Technika REL (REL- przewodnictwo elektrolityczne korzenia)

2)Metoda RGC (RGC- wydajność wzrostowa korzeni)

3)Metoda TTBB (TTBB- czas potrzebny do przerwania stanu uśpienia pączków)

4)Technika PMS (PMS- potencjał wodny rośliny)

5)Technika IR (IR- termowizja podczerwieni)

6)Metoda TTC (TTC- chlorek 2, 3, 5 trójfenylotetrazolinowy)

7)Metoda enzymatyczna

8)Metoda plazmolityczna

9)Metoda MI (MI- indeks mitotyczny)

10)Metoda pomiaru przewodnictwa elektrycznego pędu (strzałki)

11)Test zginania (‘’bending test’’)

12)Pomiar fluorescencji chlorofilu

13) Metoda biochemicznych markerów

14) Metoda oceny  szybkości przepływu „wody” w ksylemie

1.      Technika REL (Root Electrolyte Leakage)

Metoda oceny żywotności sadzonek poprzez dyfuzję

elektrolitu, opisywana przez: Dexter, Smit- Spinks, Mc Kay, Mason, Lindstrom.

·      uszkodzenie błon komórkowych powoduje wzrost ich przepuszczalności

·      umieszczając tkankę korzeniową w odjonizowanej wodzie na dany okres czasu (24 godz.) obserwuje się przepływ jonów z tkanki do otaczającej ją wody

·      wypływ jonów powstałego roztworu bada się urządzeniem pomiarowym zwanym konduktometrem

·      im większy przepływ jonów, tym wyższa konduktywność roztworu, co oznacza duży stopień uszkodzenia błon komórkowych, a zatem niską żywotność sadzonek.

Doświadczenie (metoda Dextera):

1)    Krojenie części nadziemnej lub korzenia na odcinki o długości 1- 1,5- 2 cm

2)    Umieszczenie próbek w kolbach z odjonizowaną wodą

3)    Poddanie próbek infiltracji pod pompą próżniową przez okres 30 minut

4)    Pomiar konduktywności roztworu w żywej próbce

5)    Zlanie roztworu znad próbki po upływie 24 godzin

6)    Zalanie próbek odjonizowaną wodą i zabicie tkanki w autoklawie (10 minut)

7)    Po upływie 24 godzin dokonanie pomiaru konduktywności roztworu

Ilość jonów wypływających z tkanki określa stopień jej uszkodzenia.

Uwaga! Obecnie spotykamy się z modyfikacją metody Dextera przez McKay. Modyfikacja nie uwzględnia stosowania infiltracji i zlewania elektrolitu znad żywej tkanki.

2. Metoda RGC (Root Growth Capacity)

Metoda oceny żywotności sadzonek poprzez ekspresję mierzonego stanu fizjologicznego, jakim jest wydajność sadzonek do zwiększania rozmiaru swojego systemu korzeniowego, w określonym czasie i kontrolowanym środowisku; opisywana przez: Stone, Jenkinson, Mattson, Lindstrom, Nystrom.

·      W zależności od rodzaju literatury używane są następujące pojęcia:

-        w literaturze dotyczącej kultur tkankowych: RRP i RGP

-        w literaturze z zakresu szkółkarstwa: RGC

RRP- Root Regenerating Potential (potencjał regeneracji korzenia)

RGP- Root Growth Potential (potencjał wzrostu korzenia)

RGC- Root Growth Capacity (wydajność wzrostowa korzenia)

Ocena żywotności sadzonek na podstawie wydajności wzrostowej korzeni:

1)   próbki sadzonek kontenerowych umieszcza się w nierdzewnych perforowanych tacach (aby nadmiar wody mógł być swobodnie odsysany na zewnątrz za pomocą pompy), w substracie o składzie:

    piasek: torf (1:1)

2)   tace zostają umieszczone w nierdzewnej wannie z wodą (24 tace w jednej wannie), zamocowanej do wózka zaopatrzonego w oświetlenie

3)   światło dostarczone jest do sadzonek za pośrednictwem wysokociśnieniowej lampy sodowej (SON T 400W, General Electric) dającej wiązkę światła gęstości 325 mmol m-2 s-1, która osadzona jest  na wysokości 1 metra ponad sadzonkami

4)   w czasie trwania testu (21 dni) temperatura powietrza wynosi 20 0C, wilgotność powietrza 60%, przy fotoperiodzie 18 godzin

5)   po upływie 21 dni korzenie, które wyrosły poza obręb kontenera są obcięte i zarejestrowane za pomocą skanera (Root Lengh Scaner)

Przy ocenie żywotności sadzonek tą metodą należy mieć na uwadze tkwiący w RGC model sezonowy.

Na determinację wzrostu korzenia mogą mieć wpływ:

·     aktywność metaboliczna pędu (strzałki)

·     faza rozwojowa części nadziemnej

·     czynniki glebowe (temperatura, wilgoć, tlen)

·     czynniki środowiska oddziaływujące na rozwój części nadziemnej (m.in. intensywność światła)

3. Metoda TTBB (Time To Bud Break)

Podobnie jak metoda RGC, metoda TTBB jest związana z pomiarem ekspresji stanu fizjologicznego sadzonek. W tym przypadku chodzi o monitoring zdolności sadzonek do przełamywania stanu uśpienia pączków.

Rykel, Bullard, Dymoch.

Przy zastosowaniu identycznych warunków jak w metodzie RGC(światło, temperatura, podłoże) określa się czas potrzebny do przełamania spoczynku pączków u wszystkich monitorowanych sadzonek.

4.      Technika PMS (Plant Moisture Stress)

Metoda pomiaru potencjału wodnego pędów sadzonek za pomocą komory ciśnieniowej Scholandera, opisywana przez: Pukacki, Sadowska.

·      przy deficycie wody w roślinie, potencjał wodny spada

·      działając na odciętą, szczytową część rośliny (sadzonki) danym ciśnieniem, obserwuje się moment pojawienia się kropli wody na powierzchni przekroju części odciętej

·      na ciśnieniomierzu odczytywana jest wartość ciśnienia potrzebnego do pokazania się kropli wody na przekroju odciętej części rośliny

·      im wyższe ciśnienie potrzebne do zaobserwowania kropel wody, tym niższa żywotność sadzonki

W Polsce pomiary tego typu wykorzystywane bywają w warunkach laboratoryjnych pod nazwą: ‘’technika ciśnienia komorowego’’. Wykorzystuje się w nich komorę ciśnieniową typ 600, Oregon, USA.

Za granicą (USA) pomiary potencjału wodnego prowadzone są zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i polowych (obecnie na szeroką skalę).

W zależności od gatunku badanej rośliny wykorzystuje się ciśnieniomierze różnych typów:

-       typ 600

-       typ 610

-       typ 650

-       typ 1000

Do pomiarów w terenie używa się specjalnych stelaży, na których zamocowane jest oprzyrządowanie.

5.              Technika IR (Infrared Thermography)

Metoda pomiaru termicznego promieniowania podczerwonego wysyłanego z sadzonek, opisywana przez: Orlander, Egnell, Forsen, Vleck, Weatherspoon, Laacke.

·      temperatura liści (igieł) jest uzależniona od poziomu transpiracji sadzonki

·      niski poziom transpiracji sadzonki oznacza jej niską żywotność

Ocena żywotności sadzonek na podstawie IR:

1)           do pomiaru temperatury sadzonek używa się termicznego skanera (AGA Infrared Systems AB, Sweden) operując długością fali 3-5 mm

2)           skaner zostaje umieszczony na wysokości 1,5 metra ponad sadzonką

3)           sadzonkę poddaje się promieniowaniu 400W za pośrednictwem żarówki wiszącej 0,5 metra ponad sadzonkami i dającą strumień fotonów gęstości 400 mmol/ m2, s

4)           temperatura pomieszczenia wynosi 27 0C, a wilgotność powietrza waha się pomiędzy 40%, a 60% (wilgotność mierzona jest psyhrometrem Assmana)

5)           na monitorze termowizji sygnały ze skanera przekształcane są we wskaźnik termiczny sadzonek, jak również rejestrowane są na video (Canon VR- 30 Inc. Japan)

·     okazuje się, że sadzonki rejestrowane jako ciepłe oznaczają niską transpirację (niska żywotność), a sadzonki zobrazowane termicznie jako zimne, posiadają wysoki poziom transpiracji (lepsza żywotność)

UWAGA!

Ze względu na trudne do uniknięcia błędy związane z wynikami uzyskiwanymi tą metodą (skaner charakteryzuje się wysoką czułością i promieniowanie wysyłane przez roślinę może być zaniżone lub zawyżone promieniowaniem substratu [gruntu]) wykonuje się pomocniczo do tej metody pomiar temperatury sadzonek metodą termoelektrod.

Wyniki obu metod korelują ze sobą.

Do pomiaru temperatury sadzonek za pomocą metody termoelektrod stosuje się termoelektrody Omega Eng. Inc., USA – 0,2 mm, które wkłuwane są do igieł (jedna- w część szczytową, druga- w dolną partię części nadziemnej sadzonki)

...