Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале

Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале

Изучены физико-химические характеристики семян 10 генотипов озимого тритикале, формировавшихся и созревших под воздействием высоких температур (2010—2011 гг.) и повышенного количества осадков (2010 г.). Оценены устойчи- вость генотипов к абиотическому стрессу и модификационная изменчивость количеств...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Физиология и биохимия культурных растений
Datum:2013
1. Verfasser: Шишлова, Н.П.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України 2013
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66487
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале / Н.П. Шишлова // Физиология и биохимия культурных растений. — 2013. — Т. 45, № 3. — С. 267-274. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-66487
record_format dspace
spelling Шишлова, Н.П.
2014-07-16T16:34:42Z
2014-07-16T16:34:42Z
2013
Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале / Н.П. Шишлова // Физиология и биохимия культурных растений. — 2013. — Т. 45, № 3. — С. 267-274. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
0522-9310
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66487
633.112.9«324»:575.22
Изучены физико-химические характеристики семян 10 генотипов озимого тритикале, формировавшихся и созревших под воздействием высоких температур (2010—2011 гг.) и повышенного количества осадков (2010 г.). Оценены устойчи- вость генотипов к абиотическому стрессу и модификационная изменчивость количественных признаков. Корреляционным анализом установлена достоверная обратная зависимость между водопоглотительной способностью семян и содержанием в них крахмала.
Вивчено фізико-хімічні характеристики насіння 10 генотипів озимого тритикале, які формувались і дозріли під дією високих температур (2010—2011 рр.) і підвищеної кількості опадів (2010 р.). Оцінено стійкість генотипів до абіотичного стресу й модифікаційну мінливість кількісних ознак. Кореляційним аналізом встановлена вірогідна зворотна залежність між водовбирною здатністю насіння і вмістом у ньому крохмалю.
Physical and chemical characteristics of seeds of 10 winter triticale cultivars formation of which was influenced by high temperatures (2010—2011) and increased precipitations (2010), were studied. Genotype resistance to abiotic stress and modification variability of quantitative traits was evaluated. Correlation analysis showed presence of significant negative correlation between water absorption ability of seeds and their starch content.
ru
Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
Физиология и биохимия культурных растений
Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале
Вплив абіотичних чинників на фізико-хімічні характеристики насіння озимого тритикале
Influence of abiotic factors on physical and chemical characteristics of winter triticale seeds
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале
spellingShingle Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале
Шишлова, Н.П.
title_short Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале
title_full Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале
title_fullStr Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале
title_full_unstemmed Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале
title_sort влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале
author Шишлова, Н.П.
author_facet Шишлова, Н.П.
publishDate 2013
language Russian
container_title Физиология и биохимия культурных растений
publisher Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
format Article
title_alt Вплив абіотичних чинників на фізико-хімічні характеристики насіння озимого тритикале
Influence of abiotic factors on physical and chemical characteristics of winter triticale seeds
description Изучены физико-химические характеристики семян 10 генотипов озимого тритикале, формировавшихся и созревших под воздействием высоких температур (2010—2011 гг.) и повышенного количества осадков (2010 г.). Оценены устойчи- вость генотипов к абиотическому стрессу и модификационная изменчивость количественных признаков. Корреляционным анализом установлена достоверная обратная зависимость между водопоглотительной способностью семян и содержанием в них крахмала. Вивчено фізико-хімічні характеристики насіння 10 генотипів озимого тритикале, які формувались і дозріли під дією високих температур (2010—2011 рр.) і підвищеної кількості опадів (2010 р.). Оцінено стійкість генотипів до абіотичного стресу й модифікаційну мінливість кількісних ознак. Кореляційним аналізом встановлена вірогідна зворотна залежність між водовбирною здатністю насіння і вмістом у ньому крохмалю. Physical and chemical characteristics of seeds of 10 winter triticale cultivars formation of which was influenced by high temperatures (2010—2011) and increased precipitations (2010), were studied. Genotype resistance to abiotic stress and modification variability of quantitative traits was evaluated. Correlation analysis showed presence of significant negative correlation between water absorption ability of seeds and their starch content.
issn 0522-9310
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66487
citation_txt Влияние абиотических факторов на физико-химические характеристики семян озимого тритикале / Н.П. Шишлова // Физиология и биохимия культурных растений. — 2013. — Т. 45, № 3. — С. 267-274. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT šišlovanp vliânieabiotičeskihfaktorovnafizikohimičeskieharakteristikisemânozimogotritikale
AT šišlovanp vplivabíotičnihčinnikívnafízikohímíčníharakteristikinasínnâozimogotritikale
AT šišlovanp influenceofabioticfactorsonphysicalandchemicalcharacteristicsofwintertriticaleseeds
first_indexed 2025-11-24T03:38:05Z
last_indexed 2025-11-24T03:38:05Z
_version_ 1850837586748112896
fulltext УДК 633.112.9«324»:575.22 ВЛИЯНИЕ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕМЯН ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ Н.П. ШИШЛОВА Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по земледелию 222160 Минская обл., Жодино, ул. Тимирязева, 1 e-mail: triticale@tut.by Изучены физико-химические характеристики семян 10 генотипов озимого три- тикале, формировавшихся и созревших под воздействием высоких температур (2010—2011 гг.) и повышенного количества осадков (2010 г.). Оценены устойчи- вость генотипов к абиотическому стрессу и модификационная изменчивость ко- личественных признаков. Корреляционным анализом установлена достоверная обратная зависимость между водопоглотительной способностью семян и содер- жанием в них крахмала. Ключевые слова: Triticale, физико-химический состав, абиотические факторы, корреляционный анализ. Тритикале — высокопродуктивная культура, занимающая наряду с тра- диционными зернофуражными культурами важное место в обеспечении кормовой и продовольственной базы Республики Беларусь. Широкий круг проблем, сопутствовавший новой культуре при ее создании и рас- пространении, постепенно сужается в результате интенсивного научно- го поиска и селекционной практики. Получены высокоурожайные сор- та ярового и озимого тритикале с комплексом утилитарных свойств, соответствующих запросам различных зерноперерабатывающих отрас- лей. В зависимости от региона произрастания культуры актуальными ос- таются вопросы перезимовки, полегания, предуборочного прорастания, накопления белка, снижения уровня антипитательных соединений, ус- тойчивости к болезням и др. Ведущей организацией, осуществляющей работы по созданию и внедрению в производство новых сортов гексаплоидного тритикале на территории Беларуси является Научно-практический центр НАН Бела- руси по земледелию, отметивший в 2012 г. 85-летний юбилей. В насто- ящее время Государственный реестр сортов и древесно-кустарниковых пород Республики Беларусь включает 26 сортов озимого тритикале, 13 из которых созданы селекционерами центра. Отечественные сорта Ан- тось, Импульс, Прометей, Амулет, Руно охраняются патентами. Целью исследований было изучение физико-химического состава семян озимого тритикале для выявления генотипической специфики его устойчивости к абиотическим факторам среды и взаимосвязей меж- ду технологическими, физико-химическими и реологическими показа- телями зерна. ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ КУЛЬТ. РАСТЕНИЙ. 2013. Т. 45. № 3 267 © Н.П. ШИШЛОВА, 2013 Методика Основным объектом исследований были семена 10 сортов и сортообраз- цов озимого гексаплоидного тритикале (Х Triticosecale Wittmack, 2 n = 42) отечественной селекции, выращенные на опытных полях Научно-прак- тического центра НАН Беларуси по земледелию в 2010—2011 гг. Срав- нительному анализу подвергали семена трех сортов и сортообразцов яро- вого тритикале Узор, Садко, Лотас (2 n = 42), двух сортов озимой ржи Спадчына (Secale cereale L., 2 n = 28), Алькора (2 n = 14) и одного сор- та озимой пшеницы Капылянка (Triticum aestivum L., 2 n = 42). Опреде- лили технологические и физико-химические показатели: натуру зерна (ГОСТ 10840—64), массу 1000 семян (ГОСТ 12042—80), их водопоглоти- тельную способность (по увеличению массы семян после пребывания в водопроводной воде в течение 6 ч при температуре +21 °С), содержание сырого протеина (ГОСТ Р 50817—95) и крахмала [2]. Число падения ус- тановили на приборе Falling number 1500 (Швеция) [5], вязкость водно- го экстракта (ВВЭ) — на ротационном вискозиметре Fungilab Premium L (Испания). Для этого навеску несеяной муки суспендировали в дистил- лированной воде из расчета 200 мг сухого вещества на 1 мл воды. Водно- мучную суспензию помещали в термостат на 2 ч при температуре +30 °С, затем центрифугировали в течение 10 мин при 8000 g. В надосадочной жидкости определяли динамическую вязкость с использованием адапте- ра АРМ и шпинделя ТL5 на скорости 250 об/мин. Между изученными для озимого тритикале показателями рассчи- тывали коэффициенты парной корреляции. Результаты и обсуждение Погодные условия обоих лет наблюдений (2010—2011 гг.) характеризо- вались наличием температурного стресса в период созревания зерна. Особенно отчетливо это проявилось в 2010 г., когда превышение тем- пературной нормы, фиксируемое для всех декад летних месяцев, соста- вило в среднем +3,7 °C при максимуме +6,5 °C. Заметно превысило норму и количество выпавших осадков: июнь — 162, июль — 150, ав- густ — 165 %. Негативное влияние температурного фактора отмечалось в 2011 г., и было менее выраженным: превышение нормы в среднем составило +2,1 °C при максимуме +5,6 °C. Количество осадков в летние месяцы было близким к норме: 88 — в июне, 136 — в июле, 84 % — августе. Негативное влияние абиотических факторов сказалось на урожайно- сти образцов озимого тритикале в конкурсном сортоиспытании: в 2010 г. она составила 50,6, в 2011 г. — 59,7 ц/га. Показатель «натура зерна» об- разцов 2010 г. также был ниже, чем образцов 2011 г., за исключением сор- тов озимого тритикале Кастусь, Прометей и сортов ржи (табл. 1). Показатель «масса 1000 семян», как и «натура зерна», характеризо- вался низкой изменчивостью. Для него отмечена та же тенденция: повы- шение в 2011 г. при ослаблении давления абиотического стресса. Высокая температура окружающей среды тормозила накопление ассимилятов и приводила к уменьшению массы зерновки [4]. Исключение составил единственный образец: сорт озимого тритикале Прометей, упоминаемый ранее при анализе показателя «натура зерна». Для исследуемой выборки в 268 Н.П. ШИШЛОВА Физиология и биохимия культ. растений. 2013. Т. 45. № 3 269 ВЛИЯНИЕ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ Физиология и биохимия культ. растений. 2013. Т. 45. № 3 целом нижний и верхний пороги показателя (в среднем за 2 года) при- надлежали сортам ржи: Алькора — 41,2, Спадчына — 57,1 г. Абиотический стресс оказал на массу 1000 семян более заметное влияние, нежели на натуру зерна. Для сортов озимого тритикале Ми- хась, Мара, Дубрава, ярового тритикале Узор, Садко и сорта озимой ржи Алькора отмечалось возрастание этого показателя в 2011 г. более чем на 30 % по сравнению с 2010 г. Образцы озимого тритикале Кастусь, Про- метей, Лето и сорт озимой ржи Спадчына оказались менее восприимчи- выми к абиотическим факторам — разница между значениями показате- ля «масса 1000 семян» не превышала 10 %. Водопоглотительная способность сухих семян характеризовала ин- тенсивность абсорбционного процесса, зависящую от площади всасыва- ющей поверхности зерновки, ее плотности и содержания запасных ве- ществ. Снижение среднего значения этого показателя в 2011 г. относительно 2010 г. было связано с формированием более выполненно- го зерна. Минимальной водопоглотительной способностью по результа- там двухлетних наблюдений характеризовалась озимая пшеница — 26,0 %, максимальной — сорт озимого тритикале Михась — 37,1 % (табл. 2). Гладкая поверхность и высокая плотность пшеничной зерновки затруд- няют водопоглощение, что является одним из факторов устойчивости культуры к предуборочному прорастанию. Близкой к показателю пше- ницы была водопоглотительная способность сортов озимого тритикале Идея, Импульс, Прометей. Вариация признака свидетельствовала о на- личии генотипической специфики процесса водопоглощения. Негативное влияние абиотических факторов сказалось также на уровне содержания сырого протеина. Его количество в зерне озимого тритикале заметно возросло в 2011 г. по сравнению с предыдущим го- дом: среднее значение показателя составило 13,7 против 11,5 %. Макси- мальные значения в 2010 и 2011 гг. зафиксированы у сорта Кастусь — соответственно 12,6 и 14,9 %. Для анализируемой выборки в целом макси- мальное содержание сырого протеина было в зерне пшеницы — 15,2 %, минимальное — в зерне ржи сорта Алькора — 10,1 %. Повышение со- держания сырого протеина в 2011 г. наблюдалось для всех образцов за исключением сорта ярового тритикале Садко и сорта ржи Алькора. Ва- риация показателя была незначительной для обоих лет наблюдений. В отличие от протеина содержание крахмала в зерне озимого три- тикале по годам заметно не колебалось. Как озимые, так и яровые сор- та тритикале превосходили по этому показателю озимую рожь, некото- рые из них — пшеницу. Это прежде всего сорт озимого тритикале Мара, который стабильно на протяжении нескольких лет демонстрировал вы- сокий уровень содержания крахмала. Вариация показателя была мини- мальной — 2,94 %. Показатель «число падения» используется для косвенной оценки амилолитической активности эндогенных ферментов зерна. Специфиче- ская особенность тритикале в отличие от пшеницы и ржи — повышение активности амилаз на завершающей стадии созревания зерновки. Следствием этого является заметное снижение показателя «число паде- ния» в фазе восковой или полной спелости по сравнению с начальны- ми фазами ее созревания [3]. Показатель «число падения» свыше 250 с редко встречается для образцов тритикале, выращиваемых в условиях Беларуси. Он характеризуется высокой изменчивостью, отмечаемой для тритикале из года в год независимо от погодных условий. Для об- 270 Н.П. ШИШЛОВА Физиология и биохимия культ. растений. 2013. Т. 45. № 3 271 ВЛИЯНИЕ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ Физиология и биохимия культ. растений. 2013. Т. 45. № 3 272 Н.П. ШИШЛОВА Физиология и биохимия культ. растений. 2013. Т. 45. № 3 разцов озимого тритикале в 2010 г. его среднее значение составило 162 с, в 2011 г. — 145 с (табл. 3). Это связано с тем, что в 2010 г. высокая тем- пература способствовала увеличению степени полимеризации крахмала, что затруднило его гидролиз эндогенными ферментами зерна [4]. Одна- ко для образцов тритикале Мара, Прометей, Жниво, Лето картина была обратной: погодные условия 2011 г. способствовали увеличению показа- теля «число падения» относительно предыдущего года. Показатель «вязкость водного экстракта» определяется количест- венным и качественным составом растворимых некрахмальных полиса- харидов, основным компонентом которых для тритикале, ржи и пшени- цы являются арабиноксиланы (С5). Его средние значения для образцов озимого тритикале незначительно превышали вязкость водного экстрак- та пшеницы и существенно (на порядок) уступали вязкости экстракта ржи. Минимальную вязкость водного экстракта имели сорт озимого тритикале Кастусь и сортообразец ярового тритикале Лотас. Их показа- тели практически не отличались от аналогичных показателей пшеницы. Средняя вязкость водного экстракта озимого тритикале в 2010 г. была ниже, чем в 2011 г., что связано с повышенным количеством осадков. Как подтвердили результаты опытов с инбредными линиями ржи, высо- кая влажность способствует формированию зерна с низкой вязкостью экстракта [1]. Исследуемые образцы можно ранжировать в порядке воз- растания вязкости водных экстрактов следующим образом: озимая пше- ница  яровое тритикале  озимое тритикале  озимая рожь. Корреляционным анализом взаимосвязей между изученными ко- личественными показателями озимого тритикале выявлена обратная за- висимость водопоглотительной способности семян от содержания в них крахмала. Эта пара признаков была единственной, достоверность взаи- мосвязи между которыми отмечалась для обоих лет наблюдений (сред- нее значение r = –0,73). Обнаружена также стабильная отрицательная взаимосвязь (среднее значение r = –0,58) между содержанием сырого протеина и вязкостью водного экстракта, что может быть полезным при отборе высокобелковых генотипов озимого тритикале. Таким образом, в результате исследования физико-химического состава семян озимого тритикале установлено, что относительно ста- бильными к воздействию абиотических факторов окружающей среды яв- ляются такие признаки, как содержание крахмала и натура зерна; наи- более лабильными — содержание сырого протеина, масса 1000 семян и их водопоглотительная способность. Генотипическая изменчивость ко- личественных показателей изученных образцов озимого тритикале была незначительной за исключением реологических параметров. Выявлено негативное влияние стрессовых абиотических факторов на технологиче- ские и физико-химические показатели семян. На этом фоне выделялись сорта озимого тритикале Кастусь и Прометей как стрессоустойчивые, с благоприятной нормой реакции на модифицирующие условия среды. Корреляционный анализ подтвердил наличие достоверных зависимостей между отдельными количественными признаками, что дает возможность проводить отбор генотипов с комплексом положительных для зернофу- ражной культуры показателей. 1. Гончаренко А.А., Ермаков С.А., Макаров А.В. и др. Селекционная оценка инбредных ли- ний озимой ржи по вязкости водного экстракта // С.-х. биология. — 2008. — № 1. — С. 33—39. 273 ВЛИЯНИЕ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ Физиология и биохимия культ. растений. 2013. Т. 45. № 3 2. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П. и др. Методы биохимического исследования растений / Под ред. А.И. Ермакова. — Л.: Агропромиздат, 1987. — 430 с. 3. Шишлова Н.П., Полякова Е.Л., Лубочкина Т.В. и др. Анализ сопряженности количест- венных признаков ярового тритикале и устойчивость к предуборочному прораста- нию // Земледелие и селекция в Беларуси: Сб. науч. трудов. — 2010. — Вып. 46. — С. 235—248. 4. Matsuki J., Yasui T., Kohyama K., Sasaki T. Effect of environmental temperature on structure and gelatinization properties of wheat starch // Cereal Chem. — 2003. — 80, N 4. — P. 476— 480. 5. Perten H. Application of the Falling number method for evaluating alphaamylase activity // Ibid. — 1964. — 41, N 3. — P. 127—140. Получено 13.11.2012 ВПЛИВ АБIОТИЧНИХ ЧИННИКIВ НА ФIЗИКО-ХIМIЧНI ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСIННЯ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ Н.П. Шишлова Науково-практичний центр Національної академії наук Білорусі по землеробству, Мінська обл., Жодино Вивчено фізико-хімічні характеристики насіння 10 генотипів озимого тритикале, які фор- мувались і дозріли під дією високих температур (2010—2011 рр.) і підвищеної кількості опадів (2010 р.). Оцінено стійкість генотипів до абіотичного стресу й модифікаційну мінливість кількісних ознак. Кореляційним аналізом встановлена вірогідна зворотна за- лежність між водовбирною здатністю насіння і вмістом у ньому крохмалю. INFLUENCE OF ABIOTIC FACTORS ON PHYSICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS OF WINTER TRITICALE SEEDS N.P. Shishlova Research and Practical Centre, National Academy of Sciences of Belarus for Arable Farming 1 Timiryazev St., Zhodino Minsk region, 222160, Belarus Physical and chemical characteristics of seeds of 10 winter triticale cultivars formation of which was influenced by high temperatures (2010—2011) and increased precipitations (2010), were stud- ied. Genotype resistance to abiotic stress and modification variability of quantitative traits was evaluated. Correlation analysis showed presence of significant negative correlation between water absorption ability of seeds and their starch content. Key words: Triticale, physical and chemical composition, abiotic factors, correlation analysis. 274 Н.П. ШИШЛОВА Физиология и биохимия культ. растений. 2013. Т. 45. № 3

Ähnliche Einträge