Перспективы селекции высокобелковых сортов сои: выделение линий сои с разными механизмами увеличения белка в семенах (сообщение 2)
Автор: Зеленцов С.В., Мошненко Е.В., Вайлова А.В., Реутина А.В.
Рубрика: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
Статья в выпуске: 2 (166), 2016 года.
Бесплатный доступ
Результативность селекции высокобелковых сортов сои в настоящее время имеет случайный характер и не гарантирует успешного сочетания в одном генотипе сои признаков высокой урожайности и высокого содержания белка. В связи с этим актуальным является изучение возможных механизмов дополнительного накопления белка и выделение из них наиболее селекционно полезных, обеспечивающих успешную селекцию высокобелковых и высокоурожайных сортов сои. Исследования проводили в 2010-2015 гг. в ФГБНУ ВНИИМК (г. Краснодар) и в ФГБНУ «Донская опытная станция им. Л.А. Жданова». Изучали сорта и линии сои с повышенным содержанием белка. Среднебелковые (38-40 %) сорта использовали в качестве стандартов. Расчётные коэффициенты К1 (сумма белка и масла) и К2 (отношение белок/масло) использовали для выявления различных типов баланса содержания белка и масла в семенах. Сформулированы четыре модели накопления дополнительного количества белка в семенах сои: экологическая (ЭМ), кумулятивно-протеиновая (КПМ), липидно-деградационная (ЛДМ) и углеводно-деградационная (УДМ) динамические модели. Анализ динамик балансов белка и масла у среднебелковых и высокобелковых сортов и линий сои показал присутствие в экспериментальной выборке генотипов, соответствующих всем четырём теоретическим моделям накопления дополнительного количества белка в семенах. Накопление белка в новых высокобелковых линиях сои селекции ВНИИМК соответствует реализации кумулятивно-протеиновой модели. Их урожайность, сравнимая с этим показателем у среднебелковых сортов, свидетельствует о преодолении отрицательной корреляции между урожайностью и содержанием белка в семенах, а также об их пригодности к непосредственному промышленному возделыванию в условиях юга России.
Соя, семена сои, соевый белок, высокобелковые сорта сои, механизмы увеличения белка
Короткий адрес: https://sciup.org/142151304
IDR: 142151304
Prospects for breeding of high-protein soybean cultivars: selection of soybean lines with different mechanisms of protein increase in the seeds (report 2)
The breeding effectiveness of high-protein soybean cultivars currently is random and does not guarantee a successful combination in one genotype traits of high yield and high protein content. This fact proves an actuality of studying the possible additional mechanisms of protein accumulation and allocation among them the most useful for breeding to ensure a successful breeding of high-protein and high-yielding soybean cultivars. Researches carried out in 2010-2015 at VNIIMK (Krasnodar region) and "Don Experimental Station by L.A. Zhdanov" (Rostov region). Soybean cultivars and lines with increased protein content were studied. Mid-protein (38-40%) cultivars were used as standards. The calculated coefficients K1 (amount of protein and oil) and K2 (the ratio of protein/oil) were used to detect the different types of balance of oil and protein contents in the seeds. Four dynamic models of additional proteins accumulation in the soybean seeds have been formulated: ecological (EM), cumulatively-protein (CPM), lipid-degradation (LDM) and carbohydrate-degradation (CDM). Analysis of the dynamics of proteins and oils balance in mid-protein and high-protein soybean cultivars and lines showed the presence of genotypes among the experimental samples, corresponding to all four theoretical models of additional protein accumulation in the seeds. The accumulation of the protein in the new high-protein soybean lines by VNIIMK breeding corresponds to the implementation of cumulative-protein model. Their yield, comparable with this trait in midprotein cultivars, certifies overcoming the negative correlation between yield and protein content in the seeds, as well as their suitability to the direct commercial cultivation in the conditions of the south of Russia.
Список литературы Перспективы селекции высокобелковых сортов сои: выделение линий сои с разными механизмами увеличения белка в семенах (сообщение 2)
- Бородулина А.А., Супрунова Л.В., Каленов П.А. Химический состав семян и его применение в зависимости от сортовых особенностей и факто ров внешней среды//В кн.: Соя/Под ред. Ю.П. Мякушко и В.Ф. Баранова. -М.: Колос, 1984. -С. 73-86.
- Ващенко А.П., Мудрик Н.В., Фисенко П.П., Дега Л.А., Чайка Н.В., Капустин Ю.С. Соя на Дальнем Востоке. -Владивосток: Дальнаука, 2010. -С. 77-82.
- Григорчук Н. Ф. Достижения по селекции сои в институте масличных культур НААН Украины//Науково-технiчний бюлетень Iнституту олiйних культур НААН. -2014. -№ 20. -С. 92-100.
- Джонсон Г.В., Бернард Р.Л. Генетика и селекция сои. -М.: Колос, 1970. -С. 11-98.
- Зеленцов С.В. Применимость закона гомологических рядов в селекции сои на качество//Научно-технический бюллетень ВНИИМК. -1998. -Вып. 119. -С. 11.
- Зеленцов С.В. Некоторые итоги VIII всемирной научной конференции по сое в Пекине//Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. -2009. -Вып. 2 (141). -С. 99-104.
- Зеленцов С.В. Селекционно-генетическое улучшение сои: основы, современные концепции и методы. -Saarbrücken, Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co., KG, 2011. -321 с.
- Золотницкий В.А. Соя на Дальнем Востоке. -Хабаровск, 1962. -238 с.
- Карпов О.А., Коновалов Н.Н. Комплексный подход к выращиванию сои//Актуальные агросистемы. -Ростов-на-Дону, 2015. -С. 24-25.
- Коновалов Н.Н. Канадские сорта сои. Высокий протеин: миф или реальность?//Материалы международной конференции «Корма.рга», 3-6 ноября 2015 г. -С-Петербург, 2015. -№ 2. -С. 24.
- Коробко В.А., Тарыца И.В. Изменчивость химического состава сои и его использование в селекционной работе на качество. -Кишинёв, 1986. -С. 147-158.
- Кочегура А.В., Зеленцов С.В., Мошненко Е.В., Петибская В.С. Селекционно-генетическое улучшение сои по биохимическим признакам//Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. -2005. -Вып. 2 (133). -С. 24-35.
- Сунь Син-дун. Соя. -М.: Сельхозгиз, 1958. -248 с.
- Brim C.A., Burton J.W. Recurrent selection in soybeans. II. Selection for increased percent protein in seeds//Crop Science. -1979. -Vol. 19. -P. 494-498.
- Burton J.W. Breeding soybeans for improved protein quantity and quality//In: Proceedings of the World Soybean Research Conference III, Ames, IA. -Westview Press: Inc. Boulder, CO, 1984. -P. 361-367.
- Hayman. Variety summary//In: Soy Australia. Breeding program. National development of new varieties, 2015. -. -URL: http://www.australianoilseeds.com/_data/assets/pdf_fi le/0014/10580/Seednet_Factsheet_Hayman.pdf (дата обращения: 18.02.2016).
- Krishnan H.B., Natarajan S.S., Mahmoud A.A., Nelson R.L. Identification of Glycinin and β-Conglycinin Subunits that Contribute to the Increased Protein Content of High-Protein Soybean Lines//Journal of Agricultural and Food Chemistry. -2007. -Vol. 55. -P. 1839-1845.
- Nelson R.L., Guzman P.S., Neece D.J. QTL associated with seed protein concentration from three sources of high protein//Proc. of VII World Soybean Research Conference; Foz Do Iguassu, Brazil, 2004. -P. 56.
- Wehrman V.K., Fehr W.R., Cianzio S.R., Cavins J.F. Transfer of high-seed protein to high-yielding soybean cultivars//Crop Science. -1987. -Vol. 27. -P. 927-931.
- Wilcox J.R., Cavins J.F. Backcrossing high-seed protein to a soybean cultivar//Crop Science. -1995. -Vol. 35. -P. 1036-1041.
