Патент на изобретение №2386252

(54) СРЕДСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СИСТЕМНОЙ ИНДУЦИРОВАННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР, НАПРИМЕР ГОРОХА, К ГРИБКОВЫМ ПАТОГЕНАМ

(57) Реферат:

Препарат для повышения системной индуцированной устойчивости кормовых культур к грибковым патогенам содержит 2·10^-8 М салициловую кислоту, экстракты из лекарственных растений Эхинацея пурпурная и Синюха голубая, 2·10^-8 М лектины из семян фасоли, 0,2 М сульфат магния и 0,2 М сульфат цинка при равном соотношении компонентов по массе. Использование предлагаемого средства позволит исключить необходимость многократной предпосевной обработки семян, совместить применение средства с технологией предпосевной обработки семян традиционными протравителями, а также повысить системную индуцированную устойчивость к грибковым патогенам. 3 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии, в частности к средствам для предпосевной обработки семян, повышающим системную индуцированную устойчивость (СИУ).

3, p.799-803).

К недостаткам указанных средств относится использование химических соединений, загрязняющих окружающую среду и создающих опасность для здоровья человека и животных, большая трудоемкость их изготовления.

4, с.17-21).

1. – с.4-9).

Задачей предлагаемого изобретения является однократная предпосевная обработка, полная совместимость с технологией предпосевной обработки семян традиционными протравителями, а также повышение системной индуцированной устойчивости кормовых культур к грибным патогенам.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в известном препарате для повышения системной индуцированной устойчивости кормовых культур к грибным патогенам, содержащем 2·10^-8 М салициловую кислоту, согласно изобретению дополнительно используют экстракты из лекарственных растений Эхинацея пурпурная и Синюха голубая, 2·10^-8 М лектины из семян фасоли, 0,2 М сульфат магния и 0,2 М сульфат цинка при следующем соотношении компонентов: экстракт Эхинацеи пурпурной:экстракт Синюхи голубой:лектины из семян фасоли:салициловая кислота: MgSO₄:ZnSO₄=1:1:1:1:1:1.

В индукцию и координацию защитных антивирусных реакций растений при СИУ в качестве сигнальных молекул вовлечены как минимум четыре полипептидные гормона, лектины, PR-белки, салициловая и жасмоновая кислоты, а также некоторые другие соединения. Известно, что развитие патогенеза у растений сопровождается образованием перекисных радикалов, вызывающих деструктивные процессы в структуре клеточных мембран (Методы биохимического исследования растений. Под. ред. Ермакова А.И. – М.: Агропромиздат, – 1987. 431 с.).

В связи с этим особое значение приобретает идея терапевтического использования биоиммунных молекул для подавления реакций перекисного окисления. Таким образом, эти элиситорные молекулы потенциально способны выступать в роли индукторов системной устойчивости растений.

Вместе с тем требования экологии приводят к необходимости создания препаратов, относящихся к категории биопрепаратов, использование которых было бы эффективно в малых дозах.

Подготовка сырья включает в себя процессы взвешивания порошков, отмеривания жидкостей, измельчения растений.

Для приготовления экстрактов Эхинацеи и Синюхи использовалась родниковая слабоминерализованная вода, соответствующая требованиям СаН ПиН 2.3.2.1078-01 из природного источника национального заповедника «Орловское Полесье». Родниковую воду перед подачей на экстракцию подвергают стерилизации. Для этого воду разливают в стеклянную тару, укупоривают и стерилизуют в автоклаве паром в течение 30 минут при давлении 1,5 атм и температуре 119-120°С.

Лекарственные растения для производства экстрактов берут в следующем соотношении: 1 часть Эхинацеи и 1 часть Синюхи. Высушенные части растения (корни и наземные части в стадии цветения) измельчают на лабораторной мельнице. Размер измельченных частиц лекарственных трав составляет 3-5 мм. Далее осуществляют экстракцию 40%-ным водно-спиртовым раствором по стандартной методике в течение 10-12 часов при комнатной температуре. Выход фитокомпозиции составляет 87,69%.

Далее выделяют и проводят очистку пектинов из семян фасоли следующим образом:

Экстрагирование измельченных семян 0,9 М NACl 1 час (100 г муки: 900 мл NaCl).
Центрифугирование (2000g 20 минут).
Экстрагирование и центрифугирование (повторно) в том же режиме 0,9 М NaCl 500 мл. Объединенные супернатанты доводят до pH 4.0 4 н HCl.
Центрифугирование (2000g, 20 минут). Супернатант нейтрализуется до pH 7.0
Осадок удаляется центрифугированием (2000g, 20 минут).
Белок высаливается 60% сульфатом аммония.
Неочищенный (сырой) лектин собирается на фильтр и растворяется в пятикратном (по объему) количестве дистиллированной воды.
Диализ: 24 ч при 110°С против буферной смеси (0,1 М ацетатный буфер, pH 6.8)
Раствор лектина осветляют центрифугированием (6000g, 20 минут).
Осветленный лектин наносят на колонку с Sephodex G-75, уравновешенную буферной смесью.
Адсорбированный лектин элюируют 0,1М раствором глюкозы в 0,1М ацетатном буфере (pH 6.8). Белок определяют спектрофотометрически.
Белок элюата осаждают 70% сульфатом аммония.
Осадок отделяют центрифугированием (2000g, 30 минут) и растворяют в воде.
Диализ: 18 ч при 14°C против 0,1 М ацетатного буфера (рН 6.8).
Образованный осадок удаляется центрифугированием (6000g, 30 минут).
Диализ: 24 ч при 14°C против дистиллированной воды.
Сформированные кристаллы лектина растворяют в воде (подкисленной 0,1 н. HCl до рН-4,0), раствор нейтрализуется до рН 6.7-7.0 и лиофильно высушивается.

В результате получен препарат лектинов с активностью гемагглютининов 27 (мг/мл)^-1.

Далее в необходимом количестве взвешивают салициловую кислоту, сульфаты магния и цинка на весовом дозаторе и подают на стадию приготовления растворов.

Затем смешивают предварительно приготовленные растворенные компоненты (экстракты Эхинацеи и Синюхи, пектины фасоли, салициловую кислоту, сульфаты магния и цинка) в соотношении 1:1:1:1:1:1.

Далее для приготовления 1 л рабочего раствора приготовленные растворенные компоненты разводят в пропорции 20 мл (столовая ложка препарата) на 1 л воды. Затем этот раствор смешивают с 2%-ным водным раствором КМЦ-натрий (обойный клей), который является традиционным инкрустатором семян в соотношении 1:1 по объему.

2, с.321-331. Метод оценки устойчивости гороха к возбудителям фузариоза и аскохитоза по биохимическим показателям. / Павловская Н.Е., Шалимова О.А., Азарова Е.Ф, Орел. – ОрелГАУ, 2002, 20 с.).

В опытах использовались 1500 штук семян гороха сорта «Орлус». Было сформировано 3 группы по 500 штук семян.

Пример 1. Первая группа семян (контроль) была обработана традиционным инкрустатором КМЦ-натрий. Семена помещали в емкость и перемешивали с инкрустатором на качалке в течение 15 мин. Затем семена помещали в растильни на смоченную водой фильтровальную бумагу. Изучали энергию прорастания семян (таблица 1). С целью изучения системной индуцированной устойчивости трехсуточные проростки гороха обрабатывали культуральной жидкостью гриба патогена Fusarium oxyspomm и изучали пероксидазную активность в инфицированных проростках (таблица 2).

Пример 2. Брали по 500 штук семян гороха, помещали в емкость и перемешивали с порошкообразным препаратом «ЭКОСТ» на качалке в течение 15 мин. Семена помещали в растильни на смоченную водой фильтровальную бумагу. Результаты энергии прорастания представлены в таблице 1. С целью изучения системной индуцированной устойчивости трехсуточные проростки гороха обрабатывали культуральной жидкостью гриба патогена Fusarium oxysporum и изучали пероксидазную активность в инфицированных проростках (таблица 2).

Пример 3. Брали по 500 штук семян гороха, помещали в емкость и перемешивали с предлагаемым средством на качалке в течение 15 мин. Семена помещали в растильни на смоченную водой фильтровальную бумагу. Изучали энергию прорастания семян (таблица 1). С целью изучения системной индуцированной устойчивости трехсуточные проростки гороха обрабатывали культуральной жидкостью гриба патогена Fusarium oxysporum и изучали пероксидазную активность в инфицированных проростках (таблица 2).

Таким образом, видно, что применение предлагаемого средства позволит повысить энергию роста бобовых культур.

В результате установлено, что предпосевная обработка предлагаемым биопрепаратом увеличивает энергию прорастания гороха, способствует повышению пероксидазной активности. Причем препарат вызывает более интенсивную активацию пероксидазы по сравнению с промышленным препаратом «ЭКОСТ».

Одним из природных механизмов устойчивости растений на грибную инфекцию является реакция сверхчувствительности, о которой можно судить по развитию некрозов. Так, на нижних инокулированных листьях гороха, предварительно обработанных предлагаемым средством, количество регистрируемых некрозов было значительно меньше в сравнении с контролем. В то же время в верхних неинфицированных листьях некрозы вообще не регистрировались (таблица 3).

Это свидетельствует о повышении системной индуцированной устойчивости кормовых культур к грибным патогенам под влиянием предлагаемого средства.

Таким образом, использование предлагаемого средства позволит исключить необходимость многократной предпосевной обработки семян, совместить применение средства с технологией предпосевной обработки семян традиционными протравителями, а также повысить системную индуцированную устойчивость к грибным патогенам.

Формула изобретения

Средство для повышения системной индуцированной устойчивости кормовых культур, например гороха, к грибковым патогенам, включающее 2·10^-8 М салициловую кислоту, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит экстракты из лекарственных растений Эхинацея пурпурная и Синюха голубая, 2·10^-8 М лектины фасоли, 0,2 М сульфат магния, 0,2 М сульфат цинка при соотношении компонентов по массе экстракт Эхинацеи пурпурной: экстракт Синюхи голубой: лектины из семян фасоли: салициловая кислота: MgSO₄:ZnSO₄=1:1:1:1:1:1.