Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство \ Садоводство в целом \ Полеводство. Полевые культуры и их производство

Сравнительный анализ биоморфологических и технологических признаков генотипов твердой пшеницы (Triticum durum Desf.)

Автор: Алиева Д.Л., Агазаде Г.Ф., Бабаева К.Э., Мусаева С.Э., Гусейнова А.М.

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Рубрика: Сельскохозяйственные науки

Статья в выпуске: 8 т.11, 2025 года.

Бесплатный доступ

Исследование проведено с целью изучения биоморфологических и технологических показателей генотипов твердой пшеницы разного происхождения. Опыты проводились в Азербайджанском государственном аграрном университете в 2022-2024 гг на 37 из 77 генотипов твердой пшеницы. Были проанализированы основные морфологические показатели. Из технологических показателей были определены стекловидность, содержание клейковины, коэффициент деформации глютена и содержание белка. Полученные результаты показали, что по всем показателям между генотипами имеются статистически значимые различия. В частности, наибольшую массу 1000 зерен имел сорт Гянджа-5 (79,2 г), а по высоте растения (118,0 см) превосходил сорт Гянджа-6. Установлено, что наибольшее количество зерен в колосе - 3,3 г и урожайность зерна имеет генотип GDP-701. В технологическом отношении GDP-741 и GDP-535 превосходили по высоким показателям KDГ, а GDP-560 и GDP-574 по содержанию клейковины. Эти результаты свидетельствуют о том, что некоторые генотипы рекомендованы для селекции как по биоморфологическим, так и по технологическим показателям и обладают потенциалом адаптации к условиям Азербайджана.

Еще

Биоморфологический анализ, генотип, клейковина, продуктивность

Короткий адрес: https://sciup.org/14133530

IDR: 14133530 | УДК: 633.11 | DOI: 10.33619/2414-2948/117/43

Текст научной статьи Сравнительный анализ биоморфологических и технологических признаков генотипов твердой пшеницы (Triticum durum Desf.)

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 633.11

Твердая пшеница ( Triticum durum Desf.) является одной из стратегических сельскохозяйственных культур во всем мире. Она в основном используется для приготовления макаронных изделий, кускуса и других сухих продуктов и отличается высоким содержанием белка, качеством клейковины и технологическими свойствами. Высокое содержание белка, стекловидность, содержание клейковины и другие технологические свойства повышают ее значимость в пищевой промышленности. В последние годы глобальное изменение климата и необходимость повышения устойчивости в сельскохозяйственных системах сделали отбор более адаптированных и продуктивных генотипов твердой пшеницы приоритетным [1, 2].

Биоморфологические и агрономические показатели твердой пшеницы (высота растения, длина колоса, количество колосков и зерен, масса 1000 зерен и т.д.) характеризуют ее генетический потенциал и способность адаптироваться к окружающей среде. Эти показатели являются ключевым компонентом урожайности и качества и используются на начальном этапе оценки в программах селекции и генетического улучшения. Поэтому сравнительный анализ генотипов разного происхождения на основе биоморфологических показателей очень важен [3].

В странах с различными регионами с точки зрения климата и почвенных условий, таких как Азербайджан, систематический анализ местных и интродуцированных генотипов пшеницы играет фундаментальную роль как в повышении производительности, так и в создании новых селекционных материалов. В то время как большая часть существующих научных работ проводится по мягкой пшенице, обширные генотипные и биоморфологические исследования по твердой пшенице относительно редки [4, 5].

Это может ограничивать источник генетического материала для национальных селекционных программ. Целью исследования является выявление высокоадаптивных и продуктивных генотипов в условиях Азербайджана путем биоморфологического анализа генотипов твердой пшеницы разного происхождения.

Материалы и методы

Исследование проводилось в 2022-2024 гг в лаборатории полевых исследований зерновых и бобовых культур Азербайджанского Государственного Аграрного Университета. Экспериментальный участок был выбран в соответствии с климатическими и почвенными условиями города Гянджа (географические координаты: 40°40′ с ш, 46°20′ в д, высота — 468 м). Климат этого региона полупустынный, а температура и влажность в весенние и летние месяцы влияли на развитие растений. Растительный материал, используемый в исследовании, состоял из 33 интродуцированных и 4 местных (Гянджа) генотипов твердой пшеницы. Исследование было основано на рандомизированном полном блочном дизайне (Randomized Complete Block Design-RCBD).

Каждый из 37 генотипов был высажен на площади 2 м2. Расстояние между растениями составляло 15 см, а расстояние между рядами — 20 см. Фенологические наблюдения проводили в течение вегетационного периода по методу Купермана [3].

Показатели качества зерна хлебных злаков определяли в лаборатории качества зерна НИИ Земледелия. Анализировали массу 1000 зерен, количество стекловидных и полустекловидных зерен в поперечном сечении зерна.

Содержание клейковины определяли методом ручного отмывания крахмала и отрубей из теста в проточной воде. Коэффициент деформации глютена (КДГ) измеряли на приборе ИДК-1 отечественного производства и определяли группу качества клейковины. Общий азот определяли по методу Кельдаля. Его определяли на основании методических указаний по оценке качества зерна [6].

Анализ и обсуждение

Согласно результатам, представленным в Таблице 1, высота растений варьировалась от 59,5 см (GDP-537) до 118,0 см (Гянджа-6). Самый длинный колос был зафиксирован у генотипа GDP-647 — 12,1 см. Масса 1000 зерен варьировалась от 17,8 г (GDP-597) до 79,2 г (Гянджа-5), что свидетельствует о высоком генетическом разнообразии среди генотипов. Эти результаты подтверждают изменчивость биоморфологических признаков в зависимости от генотипа и климатических условий.

Таблица 1

СРЕДНИЕ ПОКАЗАТЕЛИ УРОЖАЙНОСТИ ГЕНОТИПОВ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ (2022-2024 гг.)

Номер генобанка	Страна	РР, см	ДК, см	ККОК, шт	КЗОК, шт	ВЗОК, г	Вес 1000 зерен, г	ВК
GDP-466	Франция	71.5	8.5	17.0	62.0	1.6	37.3	25.6
GDP-469	Франция	71.0	6.0	19.0	47.5	2.4	38.1	24.3
GDP-501	Франция	82.5	8.9	20.0	59.5	1.9	37.7	29.8
GDP-503	Франция	92.5	8.5	20.5	66.5	2.2	38.3	19.4
GDP-505	Франция	63.5	9.5	23.5	61.0	2.8	35.5	24.3
GDP-512	Франция	102.0	8.0	22.5	49.5	2.6	35.0	25.3
GDP-534	Франция	68.0	8.0	20.5	37.0	2.3	36.6	25.0
GDP-535	Франция	98.5	9.3	20.0	41.0	1.7	38.7	23.3
GDP-537	Франция	59.5	7.7	18.0	51.5	1.5	42.2	24.9
GDP-551	ETH	65.0	6.9	21.0	56.5	2.0	36.1	21.4
GDP-560	Турция	72.0	6.8	13.0	45.0	1.5	43.1	29.1
GDP-566	Израиль	78.0	6.8	20.5	38.5	1.6	46.8	25.9
GDP-574	Kазахстан	113.5	7.5	18.0	48.5	1.6	44.6	28.9
GDP-590	Oман	111.0	7.2	23.0	51.5	1.6	36.5	31.9
GDP-597	Испания	106.5	6.3	22.5	45.5	1.3	41.5	17.8
GDP-609	Сирия	103.5	8.5	16.0	46.5	1.6	47.6	30.7
GDP-611	Иран	99.5	7.9	18.0	46.0	1.8	44.3	20.4
GDP-647	Tунис	100.0	12.1	17.5	38.5	1.9	35.6	26.3
GDP-664	Ираг	85.5	10.0	22.0	37.2	2.3	38.9	23.8
GDP-669	Португалия	109.5	7.7	18.0	53.5	1.5	55.3	18.4
GDP-671	Tунис	94.0	8.7	18.5	43.0	1.30	34.9	25.2

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 11. №8 2025

Номер генобанка	Страна	РР, см	ДК, см	ККОК, шт	КЗОК, шт	ВЗОК, г	Вес 1000 зерен, г	ВК
GDP-682	ETH	90.0	9.0	18.5	47.0	1.20	42.6	20.0
GDP-684	Кипр	102.0	9.5	18.0	47.0	2.1	45.9	22.6
GDP-694	Тунис	60.0	9.8	17.5	38.0	1.7	44.1	19.3
GDP-700	Иран	92.5	8.7	21.5	48.5	1.6	45.7	22.7
GDP-701	Иран	60.5	7.7	19.0	41.0	3.3	55.3	22.1
GDP-705	Греция	69.5	10.5	20.5	45.5	2.0	50.2	21.8
GDP-737	Узбекистан	77.5	11.8	17.0	41.0	1.6	42.1	20.9
GDP-738	Узбекистан	68.0	7.9	18.5	49.5	1.5	35.5	24.1
GDP-741	Узбекистан	86.5	8.0	21.5	49.0	1.6	39.7	30.1
GDP-748	Италия	80.0	9.7	19.0	48.5	1.9	47.0	23.7
GDP-761	Тунис	84.5	8.0	22.5	40.0	2.0	51.0	28.3
GDP-762	Иран	88.0	6.7	22.5	47.5	1.7	51.9	32.8
Гянджа -5	Гянджа	91.0	8.0	18.5	45.5	1.6	79.2	25.5
Гянджа -6	Гянджа	118.0	5.0	21.5	42.0	3.2	47.7	35.0
Гянджа -7	Гянджа	95.0	5.9	20.0	51.5	1.8	40.0	32.5
Гянджа -8	Гянджа	107.0	6.1	21.0	40.0	1.9	35.7	35.0

Рост растения (РР), высота растения (BB, см), длина колоса (ДК, см),колиество колосков в основном колосе (ККОК, шт), колиество зерен в основном колосе (КЗОК, шт), вес зерен основного колоса (ВЗОК, г), вес 1000 зерен (г), плотность колоса ПК (шт).

Матрица корреляции Пирсона, представленная в Таблице 2, отражает взаимосвязи между биоморфологическими показателями. Между высотой растения и плотностью колоса наблюдается слабая положительная связь (r=0,17); p>0,05. Также наблюдается слабая положительная связь между массой 1000 зерен и плотностью колоса (r=0,24); p<0,05. Между другими показателями взаимосвязи слабые или отрицательные, что свидетельствует о сложной природе биоморфологических показателей.

МАТРИЦА КОРРЕЛЯЦИИ (коэффициенты корреляции Пирсона)

Таблица 2

Показатели	РР	ДК	ККОК	КЗОК	ВЗОК	От 1000	ПК
РР, см	1.00	-0.04	0.02	0.09	-0.09	-0.09	0.17
ДК, см	-0.04	1.00	0.03	-0.06	0.03	-0.21	-0.21
ККОК, шт	0.2	0.03	1.00	0.07	0.23	-0.12	-0.01
КЗОК, шт	0.09	-0.06	0.07	1.00	-0.15	-0.04	0.06
ВЗОК, г	-0.09	0.03	0.23	-0.15	1.00	-0.01	-0.08
1000, г	-0.09	-0.21	-0.12	-0.04	-0.01	1.00	0.24
ПК, шт	0.17	-0.21	-0.01	0.06	-0.08	0.24	1.00

Согласно данным, представленным в Таблице 3, стекловидность варьировала от 25,0% до 100,0%. Наиболее высокие показатели стекловидности наблюдались у генотипов GDP-469 и GDP-762 (100%), что свидетельствует об их высоком технологическом потенциале по качеству зерна. Наиболее низкий показатель зафиксирован у генотипа GDP-761 (25%). Содержание клейковины варьировалось от 24,0% (GDP-761) до 45,0% (GDP-560). Среди генотипов с высоким содержанием клейковины особенно выделялись GDP-560 (45,0%), GDP-574 (39,2%) и GDP-741 (36,0%). Данные генотипы считаются пригодными для использования в хлебопекарной и макаронной промышленности. Коэффициент деформации клейковины KDГ варьировался от 67,8 у.г. (GDP-505) до 113,2 у.г.

KДГ характеризует упругость и прочностные свойства клейковины зерна. Наиболее высокие показатели KДГ составили GDP-741 (113,2 у.г.) и GDP-535 (112,8 у.г.).

Содержание белка варьировалось от 10,1% (GDP-761) до 19,7% (GDP-738). В целом, пригодными для производства высококачественной продукции считаются генотипы с содержанием белка выше 14,0%. К генотипам, различающимся по содержанию белка, относятся GDP-738 (19,7%), GDP-701 (17,8%), GDP-737 и GDP-597 (16,8%).

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ГЕНОТИПОВ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ,

Гянджа, 2024

Таблица 3

Код генобанка	Стекловидность, %	Клейковина, %	КДГ, г	Белок, %
GDP-466	85,0	38,0	86,6	15,4
GDP-469	100	30,0	78,0	15,0
GDP-501	79,5	36,0	91,8	14,4
GDP-503	41,0	29,0	81,1	15,2
GDP-505	61,0	28,4	67,8	13,8
GDP-512	84,0	28,0	96,2	14,6
GDP-534	61,0	28,0	92,5	17,6
GDP-535	59,0	23,0	112,8	14,2
GDP-537	51,5	36,0	104,9	13,4
GDP-551	49,0	37,6	107,0	16,2
GDP-560	70,5	45,0	85,4	15,8
GDP-566	70,1	36,0	75,9	17,2
GDP-574	74,0	39.2	88,4	15,2
GDP-590	52,0	36,2	94,5	15,6
GDP-597	38,5	28,0	91,6	16,8
GDP-609	63,5	42,0	92,7	16,8
GDP-611	78,0	37,0	82,5	14,8
GDP-647	64,0	39,0	80,9	15,2
GDP-664	88,5	35,0	93,4	14,6
GDP-669	67,5	28,0	92,6	15,6
GDP-671	78,5	30,0	92,7	14,8
GDP-682	91,0	34,2	89,6	17,0
GDP-684	81,5	34,0	83,8	14,8
GDP-694	68,5	33,0	82,5	18,0
GDP-700	33,0	36,0	75,5	17,4
GDP-701	26,5	33,0	94,5	17,8
GDP-705	32,0	36,0	88,6	16,8
GDP-737	88,5	33,0	93,0	14,6
GDP-738	26,0	39,0	87,6	19,7
GDP-741	48,0	36,0	113,2	14,8
GDP-748	72,5	34,0	94,3	14,6
GDP-761	25,0	24,0	92,5	10,1
GDP-762	100	32,0	87,7	13,6
Гянджа -5	63,5	33,0	92,7	15,6
Гянджа -6	78,0	34,0	82,5	14,8
Гянджа -7	64,0	29,0	80,8	15,8
Гянджа -8	88,5	36,0	94,4	14,8

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 11. №8 2025

Вывод

Сравнительный анализ биоморфологических и технологических показателей в рамках проведенных исследований показал, что с биоморфологической точки зрения наибольшая высота растений отмечена у генотипа Гянджа-6 (118,0 см), наибольшая масса 1000 зерен — у «Гянджа-5» (79,2 г), а наибольшая урожайность зерна - у сорта GDP-701 (ВЗОК 3,3 Q). По технологическим показателям: наибольшее содержание клейковины отмечено у генотипов GDP-560 (45,0%) и GDP-574 (39,2%).

Самый высокий коэффициент деформации глютена (КДГ) отмечен у генотипов GDP-741 (113,2 ц.г.) и GDP-535 (112,8 ц.г.), а самое высокое содержание белка — у генотипов GDP-738 (19,7%) и GDP-701 (17,8%). Генотипы GDP-741, GDP-535, GDP-560 и GDP-738 превосходили как по биоморфологическим, так и по технологическим показателям, а местные сорта Гянджа-5, Гянджа-6 и Гянджа-8 показали хорошие результаты по урожайности, что подтверждает их адаптацию к региону.

Рекомендуется продолжить эти генотипы в будущих национальных селекционных программах по созданию новых высокоурожайных и технологически качественных сортов.