CC BY
39
УДК631.524.6: 633.37
исследование генетического разнообразия чины посевной по адаптивности биохимических показателей зеленой массы
М.О. БУРЛЯЕВА1, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
А.Е. СОЛОВЬЕВА1, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
С.И. СИЛЕНКО2, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
1 Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И.Вавилова, ул. Большая Морская, 42-44, Санкт-Петербург, 190000, Россия
2Устимовская опытная станция растениеводства Института растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН, ул. Ленина, 15, с. Устимовка, Глобинскийр-н, Полтавская обл., 39074, Украина
Е-таИ: т. [email protected]
Резюме. Исследованы закономерности изменчивости содержания белка и сухого вещества в зеленой массе растений 25 образцов чины посевной различного эколого-географического происхождения из коллекции ВИР, репродуцированных в различных эколого-географическихусловиях: в 2013 г. - в Полтавской обл. (Украина), в 2012-2013 гг. - в Ленинградской обл. (Россия). Величины показателей изученных признаков варьировали в зависимости от условий произрастания: содержание белка - от 10,0 до 27,9%, сухого вещества - от 17,6 до 28,8%. Генотипи-ческая дисперсия (СУ) признака накопление белка колебалась по годам от5,63 до 11,57%, сухого вещества - от 7,33 до 9,35%, доля их изменчивости (СУ), обусловленная экологическими факторами и взаимодействием «генотип - среда», равнялась соответственно 10,09 и 8,89%. Между содержанием белка и сухого вещества в зеленой массе и эколого-географическим происхождением генотипов достоверных взаимосвязей не установлено. Количество белка в зеленой массе в значительной степени зависит от погодных условий (доля влияния среды (ц2) - 89,5%). Варьирование накопления сухого вещества было менее взаимосвязано с метеорологическими условиями (ц2 =11,7%). Определены параметры общей (ОАС) и специфической (САС) адаптивной способности и стабильности генотипов для биохимических признаков чины посевной (по методике А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой). ОАС генотипов по содержанию белка колебалась от -2,02до 1,52, САС - от 14,6до 21,8, по сухому веществу ОАС варьировала от -4,45 до 2,23, САС - от 8,42 до 12,90. Показана сопоставимость результатов, полученных при расчете стабильности генотипа при помощи СУ (коэффициент вариации) и Sg. (относительная стабильность генотипов). Выявлены образцы, обладающие комплексом ценных признаков, высокой общей адаптивной способностью и стабильностью, с высоким содержанием белка (к-900, к-712, к-841) и сухого вещества (к-42, к-47, к-292).
Ключевые слова: Lathyrus sativus L., чина посевная, содержание белка в зеленой массе, высокобелковые сорта, адаптивность.
Дляцитирования:БурляеваМ.О., СоловьеваА.Е., СиленкоС.И. Исследование генетического разнообразия чины посевной по адаптивности биохимических показателей зеленой массы // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 7. С. 52-55.
В связи с постоянно растущим глобальным спросом на продовольственные и кормовые ресурсы, а также с необходимостью диверсификации современного ассортимента культур в последние годы все большее внимание со стороны ученых уделяется бобовым травам, в том числе и чине посевной (Ьв^уив sativus L.) [1]. Растения этого вида отличаются абиотической и биотической стрессоустойчивостью. Они способны противостоять
как засухе, так и затоплению, адаптированы к широкому диапазону типов почвы. Чина посевная может расти в прохладном климате и на больших высотах. По сравнению с другими бобовыми, она устойчива к действию многих насекомых-вредителей [2, 3]. Ее выращивают как кормовую и пищевую культуру в Азии, на Ближнем Востоке, в Северной Африке и в Южной Европе [4, 5, 6]. В условиях глобализации рынков в течение последних 50 лет этот вид практически не возделывали. Сейчас чину выращивают, используя традиционные методы, в районах, характеризующихся специфическими климатическими условиями, где, только она, благодаря своей выносливости, может обеспечить пищей местных жителей.
Возобновление интереса к чине связано с одной стороны с попыткой восстановления культуры, традиционно используемой многими народами, с другой, - с поддержанием биологического разнообразия, как ключа к любой будущей стратегии, направленной на устойчивое развитие сельского хозяйства [7]. Чина посевная как зерновое и кормовое бобовое растение имеет большой агрономический потенциал: её зеленую массу используют в качестве удобрения, для обогащения почвы азотом. Сено из чины по своей питательной ценности не уступает корму из люцерны [8]. Содержание белка в зеленой массе этой культуры достигает 28,4%, жира - 5,32%, клетчатки - 23,82%, золы - 10,82%, БЭВ -42,79% [9]. Трава чины (фиксированная в фазу налива бобов) сбалансирована по содержанию белка, сахаров, хлорофилла А и В, каротиноидов, бета-каротина, суммы органических веществ, микроэлементов и по другим параметрам [10].
Современные сорта должны сочетать высокую урожайность с оптимальным биохимическим составом и отличаться устойчивостью к действию неблагоприятных биотических и абиотических факторов окружающей среды.
Цель исследований - определить закономерности изменчивости, адаптивности и стабильности содержания белка и сухого вещества в зеленой массе чины посевной, выделить перспективный исходный материал для селекции на стабильно высокие показатели качества зеленой массы.
Условия, материалы и методы. Работу выполняли в 2012 и 2013 гг. на опытных полях ВИР (ПЛ) в условиях Ленинградской области России и в 2013 г. на Устимов-ской опытной станции Института растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН (УОС) в Полтавской области Украины. Исследовали образцы чины посевной из 16 стран, относящиеся к разным эколого-географическим группам: средиземноморской, среднеевропейской, анатолийской, иранской, абиссинской, индийской. Посев образцов, сбор и подготовку растительного материала для биохимических исследований осуществляли по методике ВИР [11]. Во всех опытах высевали семена одного года репродукции, выращенные на УОС. Содержание белка (по методу Кьель-даля на приборе ^е^ек 1030) и сухого вещества в зеленой массе измеряли в фазе начала налива бобов [12].
Опытные поля ПЛ расположены на окраине г. Санкт-Петербурга. Эта зона характеризуется умеренным климатом, дерново-подзолистыми, супесчаными почвами. УОС находится в центральной части Левобережной Украины
а)
месяц
_б)_
Рис. 1. Среднемесячная температура воздуха (а) и сумма осадков (б) в годы проведения опытов: УОС - Устимовская опытная станция, Украина; ПЛ - опытные поля ВИР, Ленинградская обл.: gj - УОС 2013 г.; ■ - ПЛ 2012 г.; □ - ПЛ 2013 г.
на юго-востоке Полтавской области. Климат этой территории переходный между лесостепным и типичным степным. Почвы представлены мощными и обыкновенными мало- и среднегумусными черноземами.
Метеорологические условия во время вегетации растений были контрастными. Количество осадков, выпавших в течение года, в Ленинградской обл. в 2012 г. равнялось - 465,7 мм, в 2013 г. - 445,4 мм, в Украине в 2013 г. - 259,8 мм; среднемесячная температура составила на ПЛ в 2012 г. - 12,8°С, в 2013 г. - 15,0°С, на УОС - 17,9°С (рис. 1).
Статистическую обработку данных (min, max, mean, CV, SD, коэффициент внутриклассовой корреляции п2%, коэффициент регрессии, однофакторный и двухфакторный дисперсионные анализы) выполняли с использованием пакета программ Statistica 7 и Microsoft Excel 7. Расчет адаптивности и стабильности генотипов проводили по методике А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой [13]. Критериями оценки адаптивности служили следующие показатели: ОАС - общая адаптивная способность, CACi - специфическая адаптивная способность, Sgi,% - относительная стабильность генотипа, bi - пластичность или реакция генотипа на изменение условий среды. Особенности изменчивости содержания белка и сухого вещества в различных условиях среды оценивали с помощью коэффициента вариации (CV). По А.А. Жученко [14] величина CV, рассчитанная для большой группы сортов, выращиваемых в одинаковых условиях, отражает генотипическую дисперсию признака. Коэффициенты вариации, вычисленные для группы сортов, культиви-
руемых в разных условиях среды, указывают на долю изменчивости, вызванную экологическими факторами и взаимодействием «генотип - среда».
Результаты и обсуждение. В результате изучения содержания белка и сухого вещества в зеленой массе чины посевной выявлена сильная изменчивость величин этих показателей в разных условиях выращивания. Количество белка в растениях, репродуцированных на УОС, колебалось от 20,58 до 27,93%, а в условиях Ленинградской обл. - от 16,06 до 20,14% в 2012 г. и от 10,00 до 19,16% в 2013 г. Содержание сухого вещества изменялось от 17,59 до 25,92% в 2012 г. и от 20,20 до 28,75% в 2013 г.
Наиболее высокое количество белка в зеленой массе (во все годы исследования) наблюдали у образцов к-712 (Голландия), к-295 (Англия) и к-900 (Колумбия). У образцов к-42 (Россия, Свердловская обл.), к-959 (Грузия), к-292 (Швеция) отмечена наибольшая концентрация сухого вещества.
Многофакторный дисперсионный анализ показал очень сильное влияние условий произрастания на изменчивость содержания белка в зеленой массе - доля влияния среды (п2) равна 89,5%. Накопление сухого вещества оказалось менее зависимо от метеорологических условий (доля влияния составила 11,7%). Следует отметить, что варьирование этих биохимических показателей не было достоверно связано с происхождением образцов и с их принадлежностью к определенной эколого-географической группе.
В наших опытах величины генотипической дисперсии содержания белка и сухого вещества колебались по годам, соответственно, от 5,63% (ПЛ, 2012 г.; УОС, 2013 г.) до 11,57% (ПЛ, 2013 г.) и от 7,33% (ПЛ, 2013 г.) до 9,35% (ПЛ, 2012 г.). Доля изменчивости, обусловленная экологическими факторами и взаимодействием «генотип - среда», у изучаемых признаков равнялась, соответственно, 10,09 и 8,89%. Коэффициент вариации позволил определить норму реакции образцов и выявить слабо модифицируемые под влиянием факторов внешней среды (табл. 1). Наименьшая амплитуда изменчивости ^ по содержанию белка отмечена у образцов к-4 (Франция) и к-900 (Колумбия), самая высокая у к-292 (Швеция). Для большинства форм были характерны средние значения ^изучаемого признака (20,0-30,0%), то есть они в значительной степени зависели от среды. Из этого следует, что для повышения содержания белка в зеленой массе практически всех изученных сортов, за исключением к-4, 292, 900, необходимо подбирать специфическую сортовую агротехнику.
Коэффициенты вариации содержания сухого вещества в зеленой массе большинства образцов были невысокими и находились в пределах от 0 до 10% (табл. 2), наименьшими величинами отличались образцы к-42 (Свердловская обл.), к-47 (Чехословакия) и к-75 (Афганистан), наибольшими - к-842, 847 (Таджикистан), к-865 (Турция). Низкие значения ^ свидетельствуют о слабой зависимости признака от условий произрастания. Это позволяет наиболее эффективно проводить отбор образцов для селекции сортов с высокой концентрацией сухого вещества.
При создании адаптивных сортов необходимо знать не только норму реакции селектируемых признаков на изменение условий выращивания, но и их стабильность. При ранжировании образцов по средним показателям содержания белка и сухого вещества (X) четко прослеживалась прямая связь с общей адаптивной спо-
Таблица 1. изменчивость содержание белка в зеленой массе чины посев ной и параметры адаптивности и стабильности генотипов
№ в каталоге ВИР
Происхождение
min
max
CV,%
ОАС,
САС,
Sg¡%
4 Франция
32 Франция
34 Кавказ
42 Свердловская обл.
47 Чехословакия
51 Афганистан
75 Афганистан
91 Чехословакия
240 Германия
273 Азербайджан
275 Азербайджан
292 Швеция
293 Швеция 295 Англия 712 Голландия
841 Памир
842 Таджикистан 847 Таджикистан 865 Турция 889 о. Сардиния 893 Эфиопия 900 Колумбия 930 Украина 933 Белоруссия 959_Грузия_
собностью генотипов (ОАС). У большинства образцов коэффициент регрессии Ь>1. Все образцы оказались сильно подвержены влиянию условий среды.
Уровень САС, менялся от 14,6 у к-4 (Франция) до 21,8 у к-292 (Швеция). Кроме того, высокие величины этого показателя отмечены у к-847 (Таджикистан), к-42 (Россия, Свердловская обл.), к-295 (Англия) и др. (см. табл. 1). Наибольшими эффектами ОАС, обладали генотипы к-712 (Голландия), к-295 (Англия), к-900 (Колумбия). По величине Ь, высокую отзывчивость на изменение среды наблюдали у образцов к-847 (Таджикистан) и к-933 (Белоруссия). По показателям относительной стабильности генотипа Бд, выделился к-4 (Франция). Из полученных результатов следует, что выбор материала для селекции на адаптивность признака содержание белка в зеленой массе будет зависеть от поставленных задач. Так, образцы к-712 (Голландия), к-900 (Колумбия), к-841 (Памир) и др., отобранные по средним значениям признака адаптивной способности и стабильности (5д<20,0%), обеспечат максимальное содержание белка в зеленой массе в разных условиях произрастания. Для селекции на специфическую
адаптивную способность (в нашем исследовании для Ленинградской области) наиболее перспективно использовать также к-712, 900, 841, и к-32 (Франция).
Большинство образцов (75%) отличались относительно высокой общей адаптивной способностью и стабильностью содержания сухого вещества в зеленой массе (см. табл. 2). Лучшими по ОАС, и параметрам содержания сухого вещества были генотипы к-42 (Россия, Свердловская обл.), к-47 (Чехословакия), к-292 (Швеция). Девять образцов были стабильны, но отличались меньшим содержанием сухого вещества: к-32 (Франция), к-273, 275 (Азербайджан) и др. Выделен экологически устойчивый материал по показателям (Бд,) - к-75 (Афганистан), к-712 (Голландия) и к-293 (Швеция). Наиболее отзывчивыми на изменение условий произрастания были генотипы к-842, 847 (Таджикистан), к-865 (Турция), к-933 (Белоруссия).
При проведении анализа выявлен образец к-4 (Франция), который не выделяется высоким содержанием изучаемых веществ, но отличается одним из самых низких показателей изменчивости и лучшими величинами относительной стабильности в любых условиях культивирования.
Таблица 2. изменчивость содержание сухого вещества в зеленой массе чины посевной и параметры адаптивности и стабильности генотипов
15.16 16,49 14,77 16,00 17,38 16,99 16,58 15,83 16,66 17,72 15,63 10,00 14,27
15.45 18,18 16,66 15,76 16,36 16,10 11,68
16.17 17,55
15.46 15,95 15,90
20,58 25,60 24,04 27,23 25,83 25,09
26.58 26,63 25,96 26,51 25,89 27,93 24,81 27,28 27,13 25,62 25,07
27.59 25,53 24,88 25,41 25,47 26,96 25,81 25,51
17.95
20.69
19.04 20,28 20,25 19,86
20.36 20,30 19,82
20.70
19.61
18.37
19.05
20.96 21,49
20.62 20,11 20,45 20,22 18,48 20,22 20,88 20,23 19,27 20,15
15,13 22,23 24,55 29,95 23,89
22.83 26,68 27,73 26,86
24.29 28,02 49,11 28,02 28,42
22.84 22,17
23.30 30,34 23,86 35,77 23,37 19,69 29,66 29,39
24.31
-2,02 0,72 -0,93 0,31 0,28 -0,11 0,39 0,33 -0,15 0,73 -0,36 -1,60 -0,92 0,99 1,52 0,65 0,14 0,48 0,25 -1,49 0,25 0,91 0,26 -0,70 0,18
14.60
18.71 17,69 20,47 19,08 18,47 19,80 19,86 19,35
19.61 19,35 21,80 18,46 20,30 19,97 18,75 18,37 20,77 18,79
18.72 18,67 18,51 20,22 19,39 18,79
11,32 16,63 18,38 22,41 17,88
17.09 19,97 20,75
20.10 18,18 20,97 36,75 20,97 21,27 17,10 16,59 17,44 22,70 17,85 26,77 17,49 14,74 22,19 21,99 18,19
min - минимальное значение признака, max - максимальное значение признака, X- среднее значение признака, CV- коэффициент вариации, ОАС: - общая адаптивная способность генотипа, САС: - специфическая адаптивная способность генотипа, Sg,% - относительная стабильность генотипа.
№ в каталоге ВИР Происхождение min max X CV% ОАС. 1 САС. 1 Sg/%
4 Франция 23,16 25,60 24,38 7,08 0,85 10,97 5,00
32 Франция 23,52 24,05 23,79 1,58 0,25 11,63 1,11
34 Кавказ 23,25 25,65 24,45 6,93 0,92 11,03 4,90
42 Свердловская обл. 25,75 25,78 25,76 0,08 2,23 12,90 0,06
47 Чехословакия 24,65 24,80 24,73 0,43 1,19 12,44 0,30
51 Афганистан 23,35 25,15 24,25 5,25 0,72 11,22 3,71
75 Афганистан 22,45 22,71 22,58 0,80 -0,95 11,42 0,57
91 Чехословакия 23,48 24,60 24,04 3,29 0,51 11,46 2,33
240 Германия 22,25 23,72 22,99 4,52 -0,54 12,23 3,20
273 Азербайджан 24,45 24,96 24,71 1,47 1,18 12,61 1,04
275 Азербайджан 23,69 24,35 24,02 1,95 0,49 11,68 1,38
292 Швеция 24,84 25,55 25,20 1,99 1,67 12,24 1,41
293 Швеция 22,55 23,00 22,78 1,40 -0,76 11,61 0,99
295 Англия 23,80 24,55 24,18 2,19 0,64 11,71 1,55
712 Голландия 21,60 21,92 21,76 1,04 -1,77 11,04 0,74
841 Памир 22,95 23,95 23,45 3,02 -0,08 12,23 2,13
842 Таджикистан 17,59 23,80 20,70 21,21 -2,83 7,24 15,00
847 Таджикистан 21,46 28,75 25,10 20,54 1,57 8,90 14,53
865 Турция 19,56 24,70 22,13 16,43 -1,40 8,49 11,62
889 о. Сардиния 21,92 24,75 23,33 8,59 -0,20 10,25 6,07
893 Эфиопия 20,32 22,95 21,63 8,61 -1,90 9,50 6,09
900 Колумбия 17,96 20,20 19,08 8,31 -4,45 8,42 5,88
930 Украина 22,01 25,70 23,86 10,93 0,33 10,08 7,73
933 Белоруссия 22,15 25,92 24,04 11,09 0,51 13,90 7,84
959 Грузия 23,74 26,80 25,27 8,56 1,74 11,10 6,05
min - минимальное значение признака, max - максимальное значение признака, X- среднее значение признака, CV - коэффициент вариации, ОАС: - общая адаптивная способность генотипа, САС - специфическая адаптивная способность генотипа, Sg,% - относительная стабильность генотипа.
В нашем исследовании при расчете стабильности генотипа при помощи ^(коэффициент вариации) и Sg¡ (относительная стабильность генотипов) получены сопоставимые результаты содержания белка и сухого вещества в зеленой массе чины посевной. Изучение стабильности генотипов можно проводить с большой степенью достоверности по любому из этих параметров.
выводы. Таким образом, в ходе работы выявлена значительная изменчивость показателей содержания белка и сухого вещества в зеленой массе, адаптивной способности и стабильности генотипов у образцов чины из коллекции ВИР. Это свидетельствует о большом агрономическом потенциале культуры и ее перспективности, как для расширения ассортимента возделываемых в России видов растений, так и для использования в качестве исходного материала при селекции кормовых сортов.
В зависимости от условий произрастания величины изученных признаков варьировали по содержа-
нию белка - от 10,0 до 27,9%, сухого вещества - от 17,6 до 28,8%. Большее количество белка накапливали растения в Полтавской области (Украина), меньшее - в Ленинградской области (Россия). Между содержанием белка и сухого вещества в зеленой массе и эколого-географическим происхождением генотипов определенной зависимости не выявлено. Изменчивость концентрации белка в зеленой массе в значительной степени зависела от погодных условий (доля влияния среды (п2) - 89,5%), варьирование содержания сухого вещества взаимосвязано с ними в меньшей степени (п2 = 11,7%).
Выделены образцы чины посевной перспективные для селекционного и практического использования, обладающие комплексом ценных признаков, высокой общей адаптивной способностью и стабильностью, высоким содержанием белка (к-900, к-712, к-841) и сухого вещества (к-42, к-47, к-292).
Литература.
1. Nutritional values and radical scavenging capacities of grass pea (Lathyrus sativus L.) seeds in Valle Agrícola district, Italy / R. Tamburino, V. Guida, S. Pacifico, M. Rocco, A. Zarelli, A. Parente, A. Di Maro //Australian Journal of Crop Science AJCS. 2012. 6(1). P. 149-156.
2. Berger J.D., Siddique K.H.M., Loss S.P. Cool season grain legumes for Mediterranean environments: the effects of environment on non-protein amino acids in Vicia and Lathyrus species//Aust J Agr Res. 1999. 50. P. 403-412.
3. Search for resistance to crenate broomrape (Orobanche crenata) in Lathyrus / J.C. Sillero, J.I. Cubero, M. Fernández-Aparicio, D. Rubiales// Lathyrus Lathyrism Newsletter. 2005. 4. P. 7-9.
4. Current status and future strategy in breeding grass pea (Lathyrus sativus) / C.G. Campbell, R.B. Mehra, S.K. Agrawal, Y.Z. Chen, A.M. AbdElMoneim, H.I.T. Khawaja, C.R. Yadov, J.U. Tay, W.A. Araya//Euphytica. 1994. 73. P. 167-175.
5. Girma A., Tefera B., Dadi L. Grass pea and neurolathyrism: farmers' perception on its consumption and protective measure in North Shewa, Ethiopia //Food Chem Toxicol. 2011. 49 (3). P. 668-672.
6. Piergiovanni A.R., Lupo F., Zaccardelli M. Environmental effect on yield, composition and technological seed traits of some Italian ecotypes of grass pea (Lathyrus sativus L.) // J Sci Food Agric. 2011. 91 (1). P. 122-129.
7. Lak M.B., Almassi M. An analytical review of parameters and indices affecting decision making in agricultural mechanization // Aust J Agric Eng. 2011. 2 (5) P. 140-146.
8. Poland C., Faller T., Tisor L. Effect of chickling vetch (Lathyrus sativus L.) or alfalfa (Medicago sativa) hay in gestating ewe diets // Lathyrus Lathyrism Newsletter. 2003. 3. P. 38-40.
9. Зайцева Л. И., Жужукин В. И., Зайцев С. А. Биохимический состав семян и зеленой массы чины посевной//Кормопроизводство. 2013. № 11. С. 24- 26.
10. Исходный материал для селекции на качество зерна и зеленой массы в коллекции генетических ресурсов зернобобовых ВИР/М.А. Вишнякова, М.О. Бурляева, Е.В. Семенова, И.В. Сеферова, А Е. Соловьева, Т.В. Шеленга, С.В Булынцев, Т.В. Буравцева, И.И. Яньков, Т.Г. Александрова, Г.П. Егорова // Зернобобовые и крупяные культуры. 2014 г. №2(10). С. 6-16.
11. Методические указания. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение/М.А. Вишнякова, Т.В. Буравцева, С.В. Булынцев, М.О. Бурляева, Е.В. Семенова, И.В. Сеферова, Т.Г. Александрова, И.И. Яньков, Г.П. Егорова, Т.В. Герасимова, Е.В. Другова. СПб: ООО «Копи-Р Групп», 2010. 142 с.
12. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. Л.: Агропромиздат, 1987. 430 с.
13. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Метод оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды // Генетика. 1985. №9. Т.21. С. 1481-1491.
14. Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений (эколого-генетические основы). Кишинев: «Штиинца», 1988. 767с.
study of genetic diversity of grass pea vine on adaptability
of biochemical parameters of herbage
М.о. Burlyaeva1, A.E. Solovyeva1, S.I. Silenko2
1 N.I. Vavilov All-Russian Research Institute of Plant Industry RAAS, Bolshaya Morskaya, 42-44, Saint-Petersburg, 190000, Russia
2 Ustymivka Experimental Station of Plant Production Plant Production Institute nd. a. V.Ya. Yuryev of NAAS, Lenina, 15, v. Ustymivka, Globynskyi distr., Poltava reg., 39074, Ukraine
Summary. The regularities of variability of content of protein and dry matter in herbage of grass pea vine were investigated. We tested 25 samples of grass pea vine of different ecological and geographical origin from VIR collection, which were reproduced under different ecological and geographical conditions. The samples were grown in Poltava region (Ukraine) in 2013 and in Leningrad region (Russia) in 2012-2013. The values of the traits varied depending on the growing conditions; the protein content - from 10.0 % to 27.9 %, dry matter content - from 17.6 % to 28.8 %. The genotypic variance (CV) fluctuated from year to year for the protein content from 5.63 % to 11.57 %, for dry matter content - from 7.33 % to 9.35 %. The proportion of their variability (CV) due to the environmental factors and the interaction «genotype-environment» was 10.09 % and 8.89 % respectively. There were not determined reliable correlations between the content of protein and dry matter in herbage and ecological and geographical origin of genotypes. The protein content in green mass depends significantly on the weather conditions (the influence of the environment (Eta2) is 89.5 %). Variation of dry matter content was less correlated with meteorological conditions (Eta2 = 11.7 %). The parameters of general and specific adaptive capacities (GAC and SAC) and genotype stability for biochemical parameters of grass pea vine were determined according to the method described by Kilchevsky A.V. and Khotyleva L.V. GAC of genotypes on protein content varied from -2.02 to 1.52, SAC fluctuated from 14.6 to 21.8. On dry matter content GAC varied from -4.45 to 2.23 and SAC - from 8.42 to 12.90. It was shown the comparability of results, obtained with the calculation of genotype stability by means of coefficient of variation CV and relative stability of genotypes Sgi. The samples of grass pea vine were detected, which possesses the complex of valuable signs, high general adaptive capacity and stability, with high protein content (K-900, K-712, K-841) and dry matter content (K-42, K-47, K-292). Keywords: Lathyrus sativus L., grass pea vine, protein content in herbage, high-protein varities, adaptability.
Author Details: M.O. Burlyaeva, Cand. Sc. (Biol.), Senior Researcher (e-mail: [email protected]); A.E. Solovyeva, Cand. Sc. (Biol.), Senior Researcher; S.I. Sylenko, Cand. Sc. (Agr.), Head of Laboratory.
For citation: Burlyaeva М.О., Solovyeva A.E., Silenko S.I. Study of genetic diversity of grass pea vine on adaptability of biochemical parameters of herbage. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2015. V. 29. № 7. pp. 52-55 (In Russ).
