CC BY
115. Катанская В.М. Методика исследования высшей водной растительности //Жизнь пресных вод СССР. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1056. - С. 160-170.
6. Плохинский Н.А. Биометрия для гидробиологов. - М.: Колос, 1970. - С. 61-70.
УДК 634.8 : 57.986 : 581.817
ГИСТОХИМИЧЕСКИЕ ЭКСПРЕСС-МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ КАМБИЯ
ВИНОГРАДНЫХ ПОБЕГОВ
Тамахина А.Я., доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры экологии и безопасности продовольственного сырья и товаров Фисун М.Н., доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры плодоовощеводства
и виноградарства
ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В.М. Кокова»
HISTOCHEMICAL EXPRESS METHODS OF THE ASSESSMENT OF VIABILITY OF THE CAMBIUM OF GRAPE ESCAPES
Tamakhina A.Ya., Doctor of Agricultural Sciences, Professor of Ecology and Safety of Food chair Fisun M. N., Doctor of agricultural sciences, Professor of Fruit-and-vegetable and Wine Growing chair
FSBEIHPE «Kabardino-Balkarian State Agrarian University named after V.M. Kokov»
Гистохимические методы окрашивания поперечных срезов виноградных побегов толуидиновым синим и синим Эванса позволяют дифференцировать камбий и оценить его активность. Эти методы могут эффективно дополнить и повысить точность полевого метода оценки морозоустойчивости винограда по состоянию тканей побегов.
Ключевые слова: камбий, виноградные побеги, морозоустойчивость, гистохимические методы, толуидиновый синий, синий Эванса.
Histochemical methods of coloring of cross-section cuts of grape escapes Toluidine blue and Evans blue allow to differentiate a cambium and to estimate its activity. These methods can effectively add and increase accuracy of a field method of an assessment of frost resistance of grapes on a condition of fabrics of escapes.
Key words: cambium, grape escapes, frost resistance histochemical methods, Toluidine blue, Evans blue.
Значительная часть площадей виноградных насаждений России расположена в зоне рискованного виноградарства и почти ежегодно страдает от заморозков и морозов. Поэтому при районировании новых сортов винограда необходимо строго учитывать их морозо- и зимостойкость, а также регенерационную способность, то есть способность развивать плодоносные побеги из замещающих, спящих и пасынковых почек и восстанавливать поврежденные морозом ткани [1].
В настоящее время для оценки морозоустойчивости винограда применяются лабораторные, косвенные и полевые методы. Лабораторный метод заключается в промораживании побегов винограда в низкотемпературных камерах. Температура изменяется по определенным программам для проведения закаливания с последующим тестированием морозостойкости. Метод широко применяется в районах с неустойчи-
выми условиями в зимний период и позволяет моделировать различный ход температур, их перепады, скорость нарастания применительно к различным регионам.
Косвенные методы устанавливают взаимосвязь между тем или иным состоянием ряда веществ в тканях растений или интенсивностью процессов метаболизма этих тканей с их морозостойкостью. В настоящее время разработаны методы, основанные на количественном определении низкомолекулярных сахаров; соотношении форм связанной и свободной воды; определении активности некоторых ферментов; электропроводности тканей; интенсивности выхода электролитов из поврежденных тканей; вязкости цитоплазмы клеток; особенностях сверхслабого и длительного послесвечения тканей.
Полевой метод основан на сборе материала, характеризующего степень повреждения глаз-
ков, луба и древесины после особо суровых зимних морозов или провокационных зимних оттепелей. При анализе глазков на продольных срезах изучают состояние центральной и замещающих почек. В том случае, если почки имеют ярко-зеленую окраску, значит, они не повреждены, если же почки бурого или темно-коричневого цвета - они погибшие. Одновременно на каждом побеге проводится учет поврежденных тканей путем визуальной оценки продольных и поперечных надрезов. На поперечных надрезах здоровых лоз луб ярко-зеленый, при слабом повреждении луб слегка побуревший, при сильном - коричневый. На продольных срезах здоровая древесина окрашена в белый цвет с желтоватым оттенком, поврежденные ткани окрашены в черный или бурый цвет.
Несмотря на доступность и простоту, полевой метод оценки морозоустойчивости недостаточно точен, так как не дает информации о состоянии камбия (вторичной меристемы). Известно, что повреждение побегов в слабой и средней степени не опасно, так как живой камбий образует новые ткани взамен погибших, и побег будет функционировать нормально. Следовательно, прежде чем проводить обрезку, необходимо оценить жизнеспособность камбиальных клеток побегов.
Клетки камбия тонкостенные, многогранные, плотно сомкнутые, с густой цитоплазмой, крупным ядром и очень мелкими вакуолями. хорошо развитым эндоплазматическим ретику-лумом, многочисленными диктиосомами, повышенным количеством митохондрий, свободных рибосом. В отличие от клеток других тканей в камбиальных клетках больше белка, углеводов и ферментов [2].
В настоящее время существует ряд гистохимических методик изучения клеток камбия, флоэмы и ксилемы древесных растений: окрашивание срезов крезиловым прочным фиолетовым (0.5 % водный раствор) после их предварительной фиксации в смеси формалина, уксусной кислоты и этанола [3], дифференциальное окрашивание древесины, луба и протоплазмы то-луидиновым синим [4] и др. Однако исследований в области гистохимического выявления камбия в стеблях винограда не проводилось. В связи с вышеизложенным актуальна разработка гистохимических экспресс-методик, позволяющих оценить морозоустойчивость растений винограда по жизнеспособности камбия побегов.
Объект и методы исследования. Исследования проводились на временных поперечных
срезах одно- и двулетних побегов неукрывного винограда сорта Левокумский в разные периоды вегетации - май-июнь (активизация деятельности камбия), в середине лета, в октябре (снижение камбиальной активности и переход к покою).
Для окрашивания использовали цитоплазма-тические витальные красители - толуидиновый синий и синий Эванса.
Толуидиновый синий (СН3СбН4КН2). - основной ядерный и цитоплазматический краситель, входящий в группу тиазинов [5]. Растворим в воде, спирте и уксусной кислоте. В гистохимии этот краситель применяют для окрашивания кислых мукополисахаридов [6]. Особенность красителя в том, что его анионы окрашены в синий, а катионы - в фиолетовый цвет. Дифференцированная окраска толуидиновым синим живых клеток является показателем раз-нокачественности и используется для сравнения материала: интенсивное окрашивание клеток свидетельствует о высоком уровне жизнедеятельности, слабое окрашивание - о пониженной жизнеспособности. Окрашивание проводится прогрессивным способом. Одревесневшие оболочки и клетчатку краситель окрашивает в голубой, лубяные волокна - в желтый, протоплазму - в фиолетовый цвет [4] .
Эванс синий (краситель Т-1824) - это цито-плазматический азокраситель, продукт диазокон-денсации 2,2'-диметил-4,4'-бисдиазонийдифенила с динатриевой солью 1-амино-2,4-дисульфо-8-оксинафталина. ( С^Н^^Ка^^^, хорошо растворим в воде. Синий Эванса прочно связывается с белками плазмы, адсорбируется ретику-ло-эндотелиальной системой. Применяется в гистохимии для прижизненного окрашивания мукополисахаридно-протеиновых комплексов. Положительная реакция на синюю краску Эван-са свидетельствует о высокой проницаемости межклеточного вещества [7].
Для составления прописи подбирали оптимальные условия фиксации и окрашивания (табл.).
При окрашивании свежих срезов толуидино-вым синим были установлены следующие оптимальными условия:
1) Фиксация в смеси 4% уксусной кислоты и 70% спирта (1:1) в течение 1 часа.
2) Концентрация красителя 0,1% раствор в 2% уксусной кислоте.
3) Время окрашивания 1 мин.
Результат окрашивания: камбий окрашен в фиолетовый, луб - в желтый, древесина - в голубой цвет.
Таблица - Варианты подбора оптимальных условий фиксации и окрашивания камбия стеблей винограда
Элементы прописи Варианты
Толуидиновый синий Синий Эванса
Фиксатор и время фиксации 1) Без фиксации 2) Спирт 70% 30 мин. 3) Спирт 70% 1 час. 4) 4% уксусная кислота 30 мин. 5) 4% уксусная кислота 1 час. 6) Смесь 4% уксусной кислоты и 70% спирта (1%) 30 мин. 7) Смесь 4% уксусной кислоты и 70% спирта (1%) 1 час. 1) Без фиксации 2) Спирт 70% 30 мин. 3) Спирт 70% 1 час. 4) 4% уксусная кислота 30 мин. 5) 4% уксусная кислота 1 час. 6) Смесь 4% уксусной кислоты и 70% спирта (1%) 30 мин. 7) Смесь 4% уксусной кислоты и 70% спирта (1%) 1 час.
Концентрация красителя 1) 2% раствор в 2% уксусной кислоте 2) 0,1% раствор в 2% уксусной кислоте. 1) 2% раствор в кипяченой воде 2) 1% раствор в кипяченой воде 0,1% раствор в кипяченой воде.
Время окрашивания 1) 10 мин. 2) 5 мин. 3) 1 мин. 1)10 мин. 2) 5 мин. 3) 1 мин.
Время хранения материала 1) Свежий 2) После хранения в течение недели в холодильнике(5оС) 1) Свежий 2) После хранения в течение недели в холодильнике(5оС)
Промывание 1) Без промывания 2) В спирте 70% 3) В 4% уксусной кислоте 1) Без промывания 2) В спирте 70% 3) В кипяченой воде
На срезах, сделанных в мае-июне, камбиальные клетки окрашены равномерно и образуют непрерывный слой (рис. 1а). В период покоя
(октябрь) интенсивность окрашивания клеток камбия снижается (рис. 1б).
|к|
1 Л 1
Рисунок 1 - Поперечный срез стебля винограда, окраска толуидиновым синим, увеличение Х 300:
к - камбий, л - луб
При окрашивании свежих срезов синим Эванса оптимальными были условия:
1) Фиксация в 70% спирте в течение 1 часа.
2) Концентрация красителя 0.1% раствор в кипяченой воде.
3) Время окрашивания 1 мин.
4) Промывание в спирте.
Результат окрашивания: камбий окрашен в синий цвет, луб - в бурый, древесина - в голубой цвет.
В период максимальной активности камбий на срезах образует непрерывный слой, равномерно окрашенный в синий цвет (рис. 2а). В период покоя клетки камбия окрашены неравномерно (рис. 2б).
При обработке в тех же условиях срезов, полученных из материала, хранящегося в течение недели при 5оС, не удалось получить дифференцированного окрашивания древесины, камбия и луба, как толуидиновым синим, так и синим Эванса.
Рисунок 2 - Поперечный срез стебля винограда, окраска синим Эванса увеличение Х 300 (а), Х600:
к - камбий, л - луб
В середине лета в перицикле над участками луба и в сердцевинных лучах закладываются кольца новой меристематической ткани - пробкового камбия или феллогена. Пробковый камбий откладывает снаружи слои клеток, превращающиеся в пробковую ткань, а внутрь - живые клетки, образующие ткань, называемую фелло-
дермой. Новая перидерма (совокупность клеток пробковой ткани, пробкового камбия и фелло-дермы) у винограда возникает в виде концентрических колец, что четко видно на срезах, окрашенных толуидиновым синим и синим Эванса (рис. 3).
Рисунок 3 - Камбий и феллоген на поперечном срезе стебля винограда. Окраска толуидиновым синим (а) и синим Эванса (б). Увеличение Х300: к - камбий, ф - феллоген
Выводы. Поперечные срезы стебля винограда, окрашенные толуидиновым синим или синим Эванса по разработанным прописям, благодаря дифференцированной окраске удобны для визуальной оценки жизнеспособности камбия и для микрофотографирования на световом микроскопе.
Предложенные гистохимические методы окрашивания срезов стеблей отличаются простотой и экспрессностью, тем более, что приготовленные растворы красителей можно использовать в течение 2-3 месяцев.
Таким образом, гистохимические методы выявления камбия и оценки его активности путем окрашивания свежих срезов стеблей винограда толуидиновым синим и синим Эванса могут эффективно дополнить и повысить точность полевого метода оценки морозоустойчивости винограда по состоянию тканей побегов.
Литература
1. Олейников Н.П. Селекция морозоустойчивых сортов винограда и современные методы диагностики устойчивости растений к низким
температурам //Виноградарство и виноделие: Сб науч тр. НИИ. - Магарач, 2009. - С. 17-21.
2. Молдавская А.С., Загорча Э.К. Ультраструктура растительных клеток и тканей. АН Молд. ССР, Центр. науч. б-ка, Ботан. сад. - Кишинев: Штиинца, 1978. - 428 с.
3. Антонова Г.Ф., Шебеко В.В. Использование крезилового прочного фиолетового при изучении образования древесины // Химия древесины, 1981. - № 4. - С. 102-105.
4. Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г. и др. Справочник по ботанической микротехни-
ке. Основы и методы. - М.: Изд-во МГУ, 2004. -312 с.
5. Шретер В., Лаутеншлегер К.-Х., Бибрак Х., Шнабель А. Химия : справочник. - М.: Химия, Veb Fachbuchverlag Leipzig, 2000. - 648 с.
6. Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К. Справочник биохимика. - М.: Мир, 1991. -544 с.
7. Селиванов Е.В. Красители в биологии и медицине: Справочник. - Барнаул: Азбука, 2003. - 40 с.
УДК 595.754 (470.64)
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ РЕКРЕАЦИОННОГО РЫБОЛОВСТВА И РЫБОВОДСТВА В КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ
Тукова Ф.Х., соискатель Якимов А.В., кандидат биологических наук Шахмурзов А.М., кандидат экономических наук
ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В.М. Кокова»
THE ANALYSIS OF THE CURRENT STATE OF RECREATIONAL FISHERY AND FISH BREEDING IN THE KABARDINO-BALKARIAN REPUBLIC
Tukova F. H., Seeker of Academic Degree Yakimov A.V., Candidate of Biological Sciences Shahmurzov А. M., Candidate of Economy
FSBEIHPE «Kabardino-Balkarian State Agrarian University named after V.M. Kokov»
В статье анализируется состояние и перспективы развития рекреационного рыболовства и рыбоводства в Кабардино-Балкарской республике.
Ключевые слова: рыбоводство и рыболовство, Кабардино-Балкария.
Особенностью нашего времени является интенсивное развитие всех сфер жизнедеятельности человека, которое формирует проблемы, в том числе и экологии. Для поддержания сложившихся темпов экономического роста требуется переход на использование более рациональных методов и механизмов, одним из которых является рекреационный механизм. О рекреационной привлекательности территории нашей республики говорится уже давно, но практически "и воз поныне там". Для перехода экономики на новый уровень необходимо задействовать развитие перспективных отраслей производственного сектора с максимальным использованием потенциала республики. Одним из таких направлений является рекреационное рыбо-
In article the condition and prospects of development of recreational fishery and fish breeding in the Kabardino-Balkarian republic is analyzed.
Key words: fish breeding and fishery, Kabardino-Balkaria.
водство, как один из кластеров рыбоводства, сельскохозяйственного производства продукции животноводства. Хотя данное направление не имеет активного развития, но при целенаправленном подходе в аквакультуре или отдельных его сегментов можно получить не только финансовую выгоду, но и активно способствовать решению важных проблем - возрождению фермерского рыбоводства, сохранению экологического равновесия и увеличению количества рабочих мест. Оказание услуг спортивного и любительского рыболовства - одно из перспективных направлений, позволяющее населению совместить отдых и развлечение, что должно стать в дальнейшем хорошим подспорьем туристско-рекреационному кластеру.
