Гуар Cyamopsis tetragonolоba (L.) Taub.: характеристика, применение, генетические ресурсы и возможность интродукции в России

Автор: Дзюбенко Н.И., Дзюбенко Е.А., Потокина Е.К., Булынцев С.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Обзоры, проблемы

Статья в выпуске: 6 т.52, 2017 года.

Бесплатный доступ

Гуар Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub. - однолетнее бобовое растение многоцелевого назначения. В Индии гуар издавна известен как кормовое растение c высокой питательной ценностью, его зеленая масса используется на корм и как сидерат (К.М. Мурадов, 1973). Молодые бобы гуара употребляют в пищу, существуют сорта овощного направления (N.K. Dwivedi, 2009). Оболочки семян и зародыш применяются в качестве высокобелкового ингредиента при кормлении крупного рогатого скота, птицы, рыбы. Эффект антипитательных веществ гуарового корма нивелируется за счет термической обработки и добавления ферментов (M. Hussain с соавт., 2012). Корм в виде муки Churi 40 содержит 40 % белка, гранулированные корма Korma 50 и Korma 60 - соответственно 50 и 60 %. Из эндосперма семян гуара извлекают гуаровую камедь, которая широко используется во всем мире в качестве загустителя в пищевой, косметической, текстильной, бумажной, а в последние десятилетия - в нефтяной промышленности (D. Mugdil с соавт., 2014). Потребность в гуаровой камеди растет как на внешнем, так и на внутреннем рынке, в связи с чем возникла необходимость заново оценить перспективы культивирования гуара в России. Генетическое разнообразие гуара сосредоточено в Индии. В США выведены улучшенные сорта (W. Liu, 2003). В Институте генетических ресурсов растений (ВИР) в России коллекция гуара, основанная Н.И. Вавиловым, насчитывает более 100 образцов. Коллекцию изучали и поддерживали в южных филиалах ВИР (А. Павлова, 1964), однако тогда гуар был признан малораспространенной культурой. В 2014-2017 годах коллекция ВИР пополнилась новыми образцами. Коллекционные образцы гуара после 40 лет хранения имеют высокую всхожесть. Данные отечественных ученых подтверждают возможность выращивания гуара и получения кондиционных семян в южных регионах России. Основные требования к культуре гуара в России - скороспелость, урожайность и качество камеди.

Еще

Генетические ресурсы, cyamopsis tetragonolоba, гуар, гуаровый корм, гуаровая камедь, интродукция

Короткий адрес: https://sciup.org/142213864

IDR: 142213864   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2017.6.1116rus

Список литературы Гуар Cyamopsis tetragonolоba (L.) Taub.: характеристика, применение, генетические ресурсы и возможность интродукции в России

  • Whistler R.L. Guar -a new industrial crop. Chem. Ind., 1948, 62: 60-61.
  • Whistler R.L., Hymowitz T. Guar: agronomy, production, industrial use, and nutrition. Purdue University Press, West Lafayette, Indiana, 1979.
  • Gillet J.B. Indigoferae (Microcharis) in tropical Africa with related genera Cymopsis and Rhynchotropis. Kew Bull., 1958, Add Series 1: 1-16.
  • Senn H.A. Chromosome number relationship in the Leguminosae. Bibliog. Genetics, 1938, 12: 175-336.
  • Hymowitz T. The transdomestication concept as applied to guar. Econ. Bot., 1972, 26: 49-60 ( ) DOI: 10.1007/BF02862261
  • Strickland R.W., Ford C.W. Cyamopsis senegalensis: potential new crop source of guaran. The Journal of the Australian Institute of Agricultural Science, 1984, 50: 47-49.
  • Vavilov N.I. The origin, variation, immunity and breeding of cultivated plants. Chronica Botanica, 1951, 13(1/6): 1-366.
  • Chudzikowski R.J. Guar gum and its applications. Journal of the Society of Cosmetic Chemistry, 1971, 22: 43-60.
  • Thombare N., Jha U., Mishra S., Siddigui M.Z. Guar gum as a promising starting material for diverse applications: A review. Int. J. Biol. Macromol., 2016, 7(88): 361-372 ( ) DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2016.04.001
  • Gopala K.S., Dwivedi N.K., Singh J.P. Primitive weedy forms of guar, adak guar: possible missing link in the domestication of guar Genet. Resour. Crop Ev., 2011, 58: 961-966 ( ) DOI: 10.1007/s10722-011-9728-z
  • Stafford R.E., Lewis C.R. Natural crossing in guar Cyamopsis teragonoloba (L.) Taub. Crop Sci., 1975, 15(6): 876-877 (doi:10.2135/cropsci1975.0011183X001500060042x).
  • Chaudhary B.S., Singh V.P. Extent of outcrossing in guar . Genet. Agrar., 1986, 34: 59-62.
  • Ayyanagar G.N.P., Krishnaswami N. A note on the chromosome number in cluster bean (Cyamopsis psoralioides DC). Indian J. Agr. Sci., 1933, 3: 934-935.
  • Das B., Arora S.K. Guar -its improvement and management. Guar seed -its chemistry and industrial utilization of gum. Forage Res., 1978, 4: 79-101.
  • Arora S.K. Guar endosperm -its chemistry and utilization. In: Indian Agro Exports/S.S. Jasol (ed.). India, 1989: 277-302.
  • Anderson E. Endosperm mucilages of legumes: occurrence and composition. Ind. Eng. Chem., 1949, 412: 2887-2890 ( ) DOI: 10.1021/ie50480a056
  • Richhara R.H. Plant breeding and genetics in India. Patna, 1957, 1: 207-358.
  • Khare C.P. Indian medicinal plants an illustrated dictionary. New Delhi, 2004: 189-190.
  • Singh S., Devi B. Cyamopsis tetragonoloba (L). Taub.: a phyto-pharmacological review. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Research, 2016, 7(4): 165-174.
  • Bhatt R.K., Jukanti A.K., Roy M.M. Cluster bean , an important industrial arid legume: A review. Legume Research International Journal, 2017, 40(2): 207-214 ( ) DOI: 10.18805/lr.v0iOF.11188
  • Мурадов К.М. Опыт интродукции Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub. на юге Туркмении. Растительные ресурсы, 1973, 9(4): 516-523.
  • Singh N., Arya R.S., Sharma T., Dhuria R.K., Garg D.D. Effect of feeding of clusterbean (Cyamopsis tetragonoloba) straw based complete feed in loose and compressed form on rumen and haemato-biochemical parameters in Marwari sheep. Vet. Pract., 2008, 9 (2): 110-115.
  • Bhakat C., Saini N., Pathak K.M.L. Comparative study on camel management systems for economic sustainability. J. Camel Pract. Res., 2009, 16(1): 77-81.
  • Rao N.K., Shahid M. Potential of cowpea and guar as alternative forage legumes for the United Arab Emirates. Emir. J. Food Agric., 2011, 23(2): 147-156.
  • Tiwari S.P., Krishna G.P. Effect of boiled guar (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub.) seed feeding on growth rate and utilization of nutrients in buffalo calves. Indian Journal of Animal Production and Management, 1990, 6(3): 119-126.
  • Hassan S.M., Al-Yousef Y.M., Bailey C.A. Effects of guar bean, guar meal and guar gum on productive performance of broiler chicks. Asian Journal of Poultry Science, 2013, 7: 34-40 ( ) DOI: 10.3923/ajpsaj.2013.34.40
  • Heo P.S., Lee S.W., Kim D.H., Lee G.Y., Kim K.H., Kim Y.Y. Various levels of guar meal supplementation on growth performance and meat quality in growing-finishing pigs. J. Anim. Sci., 2009, 87(E-Suppl. 2): 144.
  • Lee J.T., Connor-Appleton S., Haq Akram U., Bailer C.A., Cartwright A.L. Quantitative measurement of negligible trypsin inhibitors activity and nutrient analysis of guar meal fraction. J. Agric. Food Chem., 2004, 52(21): 6492-6495 ( ) DOI: 10.1021/jf049674+
  • Logaranjanai G., Banupriya S., Kathirvelan C. Nutritional evaluation of guar meal by in vitro digestibility. International Journal of Science, Environment and Technology, 2015, 4(4): 1232-1235.
  • Lund P., Weisbjer M.R., Hvelplund T. Profile of digested feed amino acids from untreated and expander treated feeds estimated using in situ methods in dairy cows. Livestock Sci., 2008, 114(1): 108-116.
  • Костенкова Е.В., Рейнштейн Л.Н., Остапчук П.С. Применение Cyamopsis tetragonoloba (L.) в кормлении сельскохозяйственных животных, птицы и рыб: проблемы и перспективы. Таврический вестник аграрной науки, 2015, 2(4): 108-117.
  • Bakshi Y.K., Greger C.R., Couch J.R. Studies on guar meal. Poultry Sci., 1964, 43: 1302.
  • Hussain M., Rehman A.U., Khalid M.F. Feeding value of guar meal and the application of enzymes in improving nutritive value for broilers. Worlds Poultry Sci. J., 2012, 68(2): 253-268 ( ) DOI: 10.1017/S0043933912000311
  • Saini R.S. Potential of rainfed guar (Cluster beans) cultivation, processing and export in India. Policy paper № 3. National Rainfed Area Authority Planning Commission Government of India, NASC, New Delhi-110012, 2014.
  • Prajapati V.D., Jani G.K., Moradiya N.G., Randeria N.P., Nagar B.J., Naikwadi N.N., Variya B.C. Galactomannan: a versaltile biodegradable seed polysaccharide. Int. J. Biol. Macromol., 2013, 60: 83-92 ( ) DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2013.05.017
  • Reid J.S.G., Edwards M.E., Gidley M.J., Clark A.H. Mechanism and regulation of galactomannan biosynthesis in developing leguminous seeds. Biochem. Soc. Transaction, 1992, 20(1): 23-26.
  • Buckeridge M.S., Reid J.S.G. Major cell wall storage polysaccharides in legume seeds: Structure, catabolism and biological functions. Ciencia e Cultura, 1996, 48(3): 153-162.
  • Daoud K.M. The reserve polysaccharide of the seed of fenugreek: its digestibility and its fate during germination. Biochem. J., 1932, 26: 255-263.
  • Heyne E., Whistler R.L. Chemical composition and properties of guar polysaccharides. Journal of the American Chemical Society, 1948, 70: 2249-2252.
  • Painter T.J., Gonzalez J.P, Hemmer C. The distribution of D-galactosyl groups in guaran and locust-bean gum: new evidence from periodate oxidation. Carbohyd. Res., 1979, 69(1): 217-226 ( ) DOI: 10.1016/S0008-6215(00)85766-3
  • Pathak R. Clusterbean gum and by-product. In: Clusterbean: physiology, genetics and cultivation. Singapore, 2015: 33-60 ( ) DOI: 10.1007/978-981-287-907-3_3
  • Sharma P., Gummagolmath K.C. Reforming guar industry in India: issues and strategies. Agricultural Economics Research Review, 2012, 25: 37-48.
  • Beckwith D. Depending on guar for shale and gas development. Journal of Petroleum Technology, 2012, 64(12): 44-55.
  • Vishwakarma R.K., Nanda S.K., Shivhare U.S., Patil R.T. Status of post harvest technology of guar (Cyamopsis tetragonoloba) in India. Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America, 2009, 40(1): 65-72.
  • Mudgil D., Barak S., Khatkar B.S. Guar gum: processing, properties and food applications -a review. J. Food Sci. Technol., 2014, 51: 409-418 ( ) DOI: 10.1007/s13197-011-0522-x
  • Sharma P. Guar industry vision 2020: single vision strategies (January 2, 2014). Режим доступа: https://ssrn.com/abstract=2373886 ( ) DOI: 10.2139/ssrn.2373886
  • Chaudhary S.P.S., Singh N.P., Singh R.V., Saini D.D., Khedar O.P. Promising guar variety RGC-1031 (Guar Kranti) for Rajasthan state. Journal оf Arid Legumes, 2007, 4(1): 18-21.
  • Chaudhary S.P.S., Singh N.P., Khedar O.P., Saini D.D., Singh R.V. Performance of promising guar genotypes-RGC-1033 and RGC-1038. Journal оf Arid Legumes, 2007, 4(1): 22-25.
  • Rai P.S., Dharmatti P.R. Genetic divergence studies in cluster bean genotypes . Global Journal of Science Frontier Research Agriculture and Veterinary, 2013, 13(5): 45-48.
  • Girish M.H., Gasti V.D., Thammaian N., Kerutagi M.G., Mulge R., Mastiholi A.B. Genetic divergence studies in cluster bean genotypes . Karnataka Journal of Agricultural Sciences, 2012, 25(2): 245-247.
  • Vijay O.P. Genetic variability, correlation and path-analyses in cluster bean (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub.Indian Journal Hort., 1988, 37:126-132
  • Anila G., Balakrishnan R. Variability studies in clusterbeans Cyamosis teragonoloba (L.) Taub. South Indian Horticulture, 1990, 38(6): 311-314.
  • Dwivedi N.K. Evaluation of vegetable guar Cyamopsis teragonoloba (L.) Taub. germplasm. Journal оf Arid Legumes, 2009, 6(1): 17-19
  • Muthuselvi R., Shanthi A. Genetic diversity in cluster bean . The Asian J. Horticulture, 2013, 8(2): 592-595.
  • Kumar V., Ram R.B., Ram Kumar Yadav. Genetic diversity in cluster bean for morphological characters. Indian Journal of Science and Technology, 2014, 7(8): 1144-1148.
  • Boghara M.C., Dhaduk H.L., Kumar S., Parekh M.J., Patel N.J., Sharma R. Genetic divergence, path analysis and molecular diversity analysis in cluster bean (Cyamopsis tetragonoloba L. Taub.). Industrial Crops and Products, 2016, 89: 468-477 ( ) DOI: 10.1016/j.indcrop.2016.05.049
  • Manivannan A., Anandakumar C., Ushakumari R., Dahiya G. Genetic diversity of guar genotypes (Cyamopsis teragonoloba (L.) Taub.) based on their agro-morphological traits. Bangladesh J. Bot., 2015, 44(1): 59-65.
  • Kumar S., Joshi U.N., Singh V., Singh J.V., Saini M.L. Characterization of released and elite genotypes of guar (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub.) from India proves unrelated to geographical origin. Genet. Resour. Crop Ev., 2013, 60(7): 2017-2032 ( ) DOI: 10.1007/s10722-013-9970-7
  • Singh R.V., Chaudhary S.P.S., Singh J., Singh N.P. Genetic divergence in clusterbean (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub.). Journal of Arid Legumes, 2005, 2(1): 102-105.
  • Sultan M., Yousaf M.N., Rabbani M.A, Shinwari Z., Masood M.S. Phenotypic divergence in guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) landrace genotypes of Pakistan. Pak. J. Bot., 2012, 44: 203-210.
  • Arora R.N., Pahuja S.K. Mutagenesis in guar . Plant Mutation Reports. 2008, 2(1): 7-9.
  • Annual Report 2015-2016. ICAR-National Bureau of Plant Genetic Resources (Indian Council of Agricultural Research), Pusa Campus, New Delhi. Режим доступа: http://www.nbpgr.ernet.in/Downloadfile.aspx?EntryId=7166. Без даты.
  • Matlock R.L., Aepli D.C. Growing guar in Arizona. In: Growth and diseases of guar. Agricultural Experimental Station Bull. University of Arizona, Tucson, 1948, V. 216: 5-29.
  • Street R.B. Diseases of guar. In: Growth and diseases of guar. Agricultural Experimental Station Bull. University of Arizona, Tucson, 1948, V. 216: 30-42.
  • Hymowitz T., Matlock R.S. Guar in the United States. Oklahoma Agric. Exp. Station Tech. Bull., 1963, 611: 1-34.
  • Stafford R.E. Lewis: a new guar variety. Texas Agricultural Experiment Station. Texas, 1986, 2: Bull. L-2177.
  • Stafford R.E., Ray D.Т. Registration of Lewis guar. Crop Sci., 1985, 25: 365.
  • Ray D.T., Stafford R.E. Registration of Santa Cruz guar. Crop Sci., 1985, 25(6): 1124-1125.
  • Abidi N., Liyanage S., Auld D., Imel R.K., Norman L., Grover K., Angadi S., Singla S., Trostle C. Challenges and opportunities for increasing guar production in the United States to support unconventional oil and gas production. In: Hydraulic fracturing impacts and technologies/V. Uddameri et al. (eds.). CRC Press, Boca Raton, 2015: 207-226 ( ) DOI: 10.1201/b1858-13
  • Stafford R.E., Hymowitz T. Guar. In: Hybridization of crop plants. American Society of Agronomy-Crop Science Society of America, Madison, 1980: 381-392.
  • Liu W. Evaluation of guar Cyamopsis tetragonoloba (L.) for gum and agronomic trait quality. A Thesis in Agronomy for the degree of Doctor of Philosophy. Texas Tech University, 2003.
  • Morris J.B. Morphological and reproductive characterization of guar (Cyamopsis tetragonoloba) genetic resources regenerated in Georgia, USA. Genet. Resour. Crop Ev., 2010, 57: 985-993 ( ) DOI: 10.1007/s10722-010-9538-8
  • Undersander D.J., Putman D.H., Kaminski A.R., Helling K.A., Doll J.D., Oplinger E.S., Gunsoles J.L. Guar. In: Alternative field crops manual. University Wisconsin-Extension, Madison, 1991.
  • Jackson K.J., Doughton J.A. Guar: a potential industrial crop for the dry tropics of Australia. Journal of the Australian Institute of Agricultural Science, 1982, 42: 17-31.
  • Doughton, J.A., Berthelsen J. Guar: a versatile crop. Queensland Agricultural Journal, 1985, 111(5): 273-278
  • Singla S., Grover K., Angadi S.V., Schutte B., VanLeeuwen D. Guar stand establishment, physiology, and yield responses to planting date in Southern New Mexico. American Journal of Plant Sciences, 2016, 7: 1246-1258 ( ) DOI: 10.2134/agronj2016.04.0206
  • Bryceson K.P., Cover M. Value chain and market analyses for the Australian guar industry. Australian Government, 2004: RIRDC Publication No 04/165.
  • Gresta F., Sortino O., Santonoceto C., Issi L., Formantici C., Galante Y.M. Effects of sowing times on seed yield, protein and galactomannans content of four varieties of guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) in a Mediterranean environment. Industrial Crops and Products, 2013, 41: 46-52 ( ) DOI: 10.1016/j.indcrop.2012.04.0
  • Gresta F., Luca, A.D., Strano A., Falcone G., Santonoceto C., Anastasi U., Gulisano G. Economic and environmental sustainability analysis of guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) farming process in a Mediterranean area: two case studies. Italian Journal of Agronomy, 2014, 9(1): 20-24 ( ) DOI: 10.4081/ija.2014.565
  • Falasca S.L., Miranda C., Pitta-Alvarez C. Modeling an agroclimatic zoning methodology to determine the potential growing areas for Cyamopsis tetragonoloba (cluster bean) in Argentina. Advances in Applied Agricultural Science, 2015, 3(1): 23-39.
  • Gomaa A.M., Mohamed M.H. Application of bio-organic agriculture and its effect on guar Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub. root nodules, forage, seed yield and seed quality. World Journal of Agricultural Sciences, 2007, 3(1): 91-96.
  • Павлова А. Гуар -ценная бобовая культура. Зернобобовые культуры, 1964, 10: 24-26.
  • Иванцова М.И., Мурадов К.М., Казанцева В.К. Особенности роста и развития циамопсиса (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub. на юге Туркмении. Известия Академии наук Туркменской ССР (Биологические науки), 1983, 6: 16-20.
  • Нгуен Лок. Первичное изучение исходного материала бобовых культур для интродукции и селекции. Автореф. канд. дис. Л., 1966.
  • Булынцев С.В., Вальяникова Т.И., Силаева О.И., Копоть Е.И., Пимонов К.И. Гуар -новая бобовая культура для России. Мат. Всерос. конф. «Инновации в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур». Персиановка, 2017: 167-172.
  • Лебедь Д.В., Костенкова Е.В., Волошин М.И. Агрономическое обоснование размещения посевов Cyamopsis tetragonoloba L. на юге европейской части России. Таврический вестник аграрной науки, 2017, 1(9): 53-64.
  • Волошин М.И., Лебедь Д.В., Брусенцов А.С. Результаты интродукции нового бобового растения -гуара Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub. Труды Кубанского государственного аграрного университета, 2016, 58(1): 84-91.
  • Пимонов К.И., Евтушенко Е.В., Копоть Е.И., Токарева С.П. Болезни и урожайность зерна гуара при возделывании в почвенно-климатических условиях Нижнего Дона. Мат. Всерос. конф. «Инновации в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур». Персиановка, 2017: 117-121.
  • Дзюбенко Н.И, Дзюбенко Е.А., Виноградов З.С., Раковская Н.В. Создание сорта гуара Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub. для условий России. Мат. IV Вавиловской международной конференции. СПб, 2017: 43.
Еще
Статья обзорная