Изменчивость содержания макро- и микроэлементов в зерне твердой пшеницы в условиях южной лесостепи Западной Сибири
Автор: Потоцкая И.В., Кошкин М.Н., Шпигель А.Л., Шаманин В.П.
Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau
Рубрика: Агрономия
Статья в выпуске: 2 (50), 2023 года.
Бесплатный доступ
Твердая пшеница - незаменимое сырье для макаронной, крупяной и кондитерской промышленности. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), недостаток витаминов и минералов в ежедневном рационе, особенно Fe и Zn, так называемый «скрытый голод», затрагивает более 3 миллиардов человек во всем мире. На опытном поле Омского ГАУ в 2021-2022 гг. проведено изучение 20 образцов яровой твердой пшеницы питомника КПК (Коллекционный питомник качества зерна) шести селекционных учреждений России и Казахстана, входящих в международную программу КАСИБ. Целью изучения была оценка содержания макро- и микроэлементов в зерне твердой пшеницы и выделение источников с повышенной минеральной ценностью зерна. Изученные сорта и линии твердой пшеницы, полученные в разных селекционных учреждениях России и Казахстана, отличались широким размахом варьирования крупности зерна и урожайности - 32,1-46,6 г и 322-689 г/м2. В зависимости от группы спелости урожайность среднеранних сортообразцов составила в среднем 454 г/м2, среднеспелых - 479 г/м2 и среднепоздних - 524 г/м2. В результате исследований выявилась значительная вариабельность по содержанию макроэлементов в зерне в зависимости от генотипических различий между сортообразцами: Cа - 491-834 мг/кг, К - 3644-5160 мг/кг и Mg - 1156-1429 мг/кг. Зерно изученных сортов и линий твердой пшеницы характеризовалось высоким содержанием макроэлементов Cа, К и Mg, но недостаточным содержанием Zn (37,6 мг/кг), Cu (3,10 мг/кг) и Mn (31,0 мг/кг). Положительная слабая связь урожайности отмечена с содержанием K в зерне (r = 0,21-0,32), с остальными элементами данный признак коррелирует отрицательно, что затрудняет селекцию на улучшение иономного профиля зерна с сохранением высокой урожайности. Рекомендуются в селекции на качество для улучшения минерального состава зерна сорта Жемчужина Сибири (Омский АНЦ), Гордеиформе 2441 (Карабалыкская СХОС), Безенчукская 139, Линия 248-245-2020 (Самарский НИИСХ), Целинная (Оренбургский НИИСХ) и Леукурум 1005 (ФАНЦА), отличающиеся повышенным содержанием 3-4 минеральных веществ и формирующие урожайность 424-523 г/м2.
Твердая пшеница, качество зерна, макро-, микроэлементы, корреляционная связь, масса 1000 зерен, урожайность
Короткий адрес: https://sciup.org/142238690
IDR: 142238690
Список литературы Изменчивость содержания макро- и микроэлементов в зерне твердой пшеницы в условиях южной лесостепи Западной Сибири
- Евдокимов М.Г., Юсов В.С., Пахотина И.В. Основные тенденции урожайности и качества зерна твердой яровой пшеницы в условиях южной лесостепи западной Сибири // Вестник Красноярского ГАУ. 2021. № 4(169). С. 33–41. DOI 10.36718/1819-4036-2021-4-33-41.
- De Santis M.A., Soccio M., Laus M.N., Flagella Z. Influence of Drought and Salt Stress on Durum Wheat Grain Quality and Composition: A Review. Plants. 2021;10(12):2599. DOI 10.3390/plants10122599.
- Ficco D.B.M., Riefolo C., Nicastro G., De Simone V., Di Gesù A.M., Beleggia R., Platani C., Cattivelli L., De Vit P. Phytate and mineral elements concentration in a collection of Italian durum wheat cultivars. Field Crops Research. 2009;111(3):235–242. DOI 10.1016/j.fcr.2008.12.010.
- Sciacca F., Allegra M., Licciardello S., Roccuzzo G., Torrisi B., Virzì N., Brambilla M., Romano E., Palumbo M. Potential use of sicilian landraces in biofortification of modern durum wheat varieties: Evaluation of caryopsis micronutrient concentrations. Cereal Research Communications. 2018;46(1):124-134. DOI 10.1556/0806.45.2017.056.
- Peleg Z., Cakmak I., Ozturk L., Yazici A., Jun Y., Budak H., Korol A.B., Fahima T., Saranga Y. Quantitative trait loci conferring grain mineral nutrient concentrations in durum wheat × wild emmer wheat RIL population. Theoretical and Applied Genetics. 2009;119:353-369. DOI 10.1007/s00122-009-1044-z.
- Cakmak I., Kutman U.B. Agronomic biofortification of cereals with zinc: a review. Eur. J. Soil Sci. 2018;69(1):172-180. DOI 10.1111/ejss.12437.
- Пoтoцкaя И.В., Шaмaнин В.П., Шепелев С.С., Чурсин A.С., Кузьмин О.Г., Мopгунoв A.И. Поиск генетических источников для улучшения качества зерна сортов пшеницы // Вестник Омского ГАУ. 2021. № 1(41). С. 45–53. DOI 10.48136/2222-0364_2021_1_45.
- Релина Л.И., Вечерская Л.А., Голик О.В. Содержание белка и минералов в зерне некоторых видов редких тетраплоидных пшеницы. Вестник Барнаульского ГУ. 2019. № 7. С. 130–138.
- Borrill Р., Connorton J.M., Balk J., Miller A.J., Sanders D., Uauy C. Biofortification of wheat grain with iron and zinc: integrating novel genomic resources and knowledge from model crops. Front. Plant Sci., 2014;5:53. DOI 10.3389/fpls.2014.00053.
- Дocпeхoв Б.A. Мeтoдикa пoлeвoгo oпытa: (c ocнoвaми cтaтиcтичecкoй oбpaбoтки peзультaтoв иccлeдoвaний). 5-e изд., пepepaб. И дoп. Москва: Кoлoc, 1985.
- Шаманин В.П., Флис П., Савин Т.В., Шепелев С.С., Кузьмин О.Г., Чурсин А.С., Потоцкая И.В., Лихенко И.Е., Кушниренко И.Ю., Казак А.А., Чудинов В.А., Шелаева Т.В., Моргунов А.И. Генотипическая и экологическая изменчивость содержания цинка в зерне сортов яровой мягкой пшеницы международного питомника КАСИБ. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2021. № 25(5). С. 543–551. DOI 10.18699/VJ21.061.
- Vázquez J.F., Chacón E.A., Carrillo J.M., Benavente E. Grain mineral density of bread and durum wheat landraces from geochemically diverse native soils. Crop and Pasture Science. 2018;69(4):335-346. DOI 10.1071/CP17306.
- Cakmak I., Pfeiffer W.H., McClafferty B. Review: Biofortification of Durum Wheat with Zinc and Iron. Cereal Chemistry. 2010;87(1):10–20. DOI 10.1094/CCHEM-87-1-0010.
- Velu G., Crespo-Herrera L., Huert J., Payne T., Guzman C., Singh R.P. Assessing genetic diversity to breed competitive biofortified wheat with increased grain Zn and Fe concentrations. Frontiers in plant science. 2019;9:1971. DOI 10.3389/fpls.2018.01971.
- Morgounov A., Li H., Shepelev S., Ali M., Flis P., Koksel H., Savin T., Shamanin V. Genetic characterization of spring wheat germplasm for macro-, microelements and trace metals. Plants. 2022;11:2173. DOI 10.3390/plants11162173.
