Изменчивость биохимических признаков у коллекционных образцов льна масличного в условиях южной степи Украины Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ЛИТЕРАТУРА

1. Бенько, А. «Тихая охота» консервной отрасли. - Рэспублжа. - №200. - 2009. [Электронный ресурс] / А. Бенько. -Режим доступа: http://respublika.info/4866/topic/ article34728/. - Дата доступа: 07.06.2014.

2. Величко, Л. Шиитаке из Домановичей. [Электронный ресурс] / Л. Величко. - Режим доступа: http://news.21.by/economics/2010/ 08/19/134473.html. - Дата доступа: 07.06.2014.

3. Влияние состава и способа подготовки опилочного субстрата на рост и плодоношение Lentinus edodes (Berk.) Sing. при искусственном культивировании / В. В. Трухоновец [и др.] // Труды Белорусского государственного технологического университета. Сер. 1. Лесное хозяйство / Учреждение образования «Белорусский государственный технологический университет». - Минск, 2005. - Вып. 13. - С. 223 - 226.

4. Эльбрехт, И. Выращивание грибов дома и в саду: пер. с нем. / И. Эльбрехт. - М., 2006. - 126 с.

5. Грибы не только лечат - они излечивают. - Практическая народная медицина. - №1. - 2002. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://shiitake. h1.ru/2.htm. - Дата доступа: 07.06.2014.

6. Организационно-экономическое обоснование дипломных работ: Методические указания / Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; Сост. А. А. Галиевский, А. С. Тихоненко, Т. Л. Хроменкова. - Горки, 2006. - 56 с.

7. Савицкая, Г. В. Анализ хозяйственной деятельности предприятия / Г. В. Савицкая. - 4-е изд., перераб. и доп. -Минск, 2000. - 688 с.

8. Фомина, В. И. Оптимизация состава питательных субстратов для выращивания Lentinusedodes. Основные требования к субстрату / В. И. Фомина, Н. П. Охлопкова, В. В. Трухоновец // Сборник научных трудов; Институт леса Национальной академии наук Беларуси. - Гомель, 2006. - Вып. 65. - С. 319-328.

УДК 633.854.78:631.527.53

Т. Г. ТОВСТАНОВСКАЯ

ИЗМЕНЧИВОСТЬ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ У КОЛЛЕКЦИОННЫХ ОБРАЗЦОВ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ СТЕПИ УКРАИНЫ

(Поступила в редакцию 04.09.14)

Приведены результаты изучения изменчивости биохими- We have presented results of research into the changeability

ческих признаков у коллекционных образцов льна масличного of biochemical indicators of collection samples of oilseed flax in

в условиях южной степи Украины. Определены параметры the conditions of the southern steppe of Ukraine. We have de-

изменчивости масличности семян и содержания линоленовой termined the parameters of changeability of seed oil content and

кислоты в маслле. Установлено, что масличность семян и linolenic oil content in the oil. We have established that seed oil

содержание линоленовой кислоты в масле имели генотипиче- content and linolenic oil content in the oil had genotypic diversi-

ское разнообразие и незначительную изменчивость в зависи- ty and insignificant changeability depending on the year of

мости от года выращивания, что позволяет эффективно growing, which helps to select effectively according to these

вести отбор по этим признакам. Выделены образцы с высо- indicators. We have selected samples with high stability of bio-

кой стабильностью биохимических признаков. chemical indicators.

Введение

В настоящее время лен масличный занимает около 3,5 млн. гектаров посевных площадей в мире. Основные льносеющие страны - Канада, США, Китай, Россия, Казахстан. Хотя ведущей масличной культурой в Украине является подсолнечник, в последние годы значительно возрос интерес ко льну масличному. Начиная с 2000-х годов его выращивание в Украине сопровождается значительной динамикой роста. Так, в 2008 льном масличным было засеяно 19,3 тыс. гектаров, а уже с 2009 его посевные площади возросли до 50-60 тыс. га [1].

Лен масличный - безотходная техническая культура многостороннего использования. Льняное масло благодаря высокому содержанию линоленовой кислоты превосходит другие масла по свойству быстрого высыхания с образованием прочной пленки. Оно находит применение во многих отраслях промышленности: лакокрасочной, полиграфической, электротехнической, кожевенно-обувной, мыловаренной, бумажной и др. Используется льняное масло и в пищу. Начиная с 60-х годов прошлого века началось движение за использование натуральных пищевых продуктов без консервантов, вкусовых добавок и красителей. Исследованиями последних лет выявлены чрезвычайные лечебные и профилактические свойства льняного масла, обусловленные высоким содержанием линоленовой (Омега-3) и линолевой (Омега-6) кислот, которые не синтезируются в организме и относятся к витаминам группы F [2].

Важнейшим показателем селекции масличных культур является содержание масла в семенах - основного продукта, ради которого возделывают масличные культуры. Успешное выращивание льна масличного в первую очередь зависит от наличия сортов, адаптированных к условиям степных районов Украины. Сегодня в Украине ведущим учреждением по селекции льна масличного является Ин-

ститут масличных культур НААН (г. Запорожье). Основными направлениями в нашей работе являются селекция на высокую урожайность и масличность; создание сортов на технические цели с содержанием линоленовой кислоты 70 % и более; создание сортов на пищевые цели с повышенным содержанием комплекса олеиновой и линолевой кислот [3].

Анализ источников

Эффективность отбора в селекционной работе в большой степени зависит от признаков, которые слабо модифицируют под влиянием факторов внешней среды. Совершенствование методов прогноза селекционного эффекта требует в первую очередь изучения прогнозирующих возможностей такого параметра, как коэффициент вариации, который широко используются в селекции для изучения закономерностей изменчивости количественных и качественных характеристик. Он позволяет проводить сравнительную оценку изменчивости различных признаков, планировать эксперимент. Также знание амплитуды изменчивости показателей дает возможность более дифференцированно подходить к решению вопроса об объеме выборки в гибридных популяциях [4].

У льна масличного признаки изменяются в определенных пределах в зависимости от природно-географических условий места выращивания и метеорологических условий года. Уровень содержания масла в семенах льна и его жирнокислотный состав зависят от сортовых особенностей и условий выращивания [5, 6]. Выявлено, что понижение температуры воздуха за вегетационный период и резкие ее колебания в течение суток способствуют большему накоплению в семенах линоленовой кислоты, поэтому йодное число масла повышается. Накопление масла в семенах и ненасыщенных кислот в масле увеличивается при снижении температур в период созревания и при повышении обеспеченности растений водой [7]. Внутрисортовую изменчивость масличности льна изучал И. М. Шиндин [8]. Автор отмечает, что, несмотря на существенное влияние внешних условий на внутрисортовую изменчивость масличности семян, в большинстве семей признак имеет наследственный характер. Йодное число льняного масла, которое характеризует степень ненасыщенности, изменяется в зависимости от климатических условий, в которых выращивается лен, а в одном и том же районе от метеорологических условий года [9-11].

Методы исследования

Исследования проводились на полях научного севооборота Института масличных культур НААН, расположенного в Запорожском районе Запорожской области, относящейся по почвенно-климатическому районированию к южной степи Украины.

Различные гидротермические условия вегетации в разные годы исследований позволили всесторонне изучить реакцию исследуемого исходного материала льна масличного и получить объективные результаты.

Содержание масла в семенах определяли методом ядерно-магнитного резонанса на анализаторе АВМ-1006 как среднее из двух проб по 17 г. Содержание жирных кислот в масле льна - методом газожидкостной хроматографии на приборе «Селмихром-1».

При изучении фенотипической изменчивости определяли коэффициент вариации (V) - стандартное отклонение, выраженное в процентах к средней арифметической данной совокупности:

X 100 %.

Изменчивость принято считать незначительной, если коэффициент вариации не превышает 10 %, средней, если V выше 10 %, но менее 20 %, и значительной, если коэффициент вариации более 20 % [12].

Основная часть

Погодные условия значительно варьировали по годам исследований. Формирование урожая льна масличного в 2010 г. проходило в условиях высоких температур, но при достаточно равномерном выпадении осадков, поэтому погодные условия для выращивания льна масличного были удовлетворительными. В мае количество осадков было на 65,0 мм больше среднего многолетнего показателя, что положительно повлияло на рост растений и закладку бутонов. Во время цветения и завязывания коробочек количество осадков составило 25 мм, а сумма осадков в июле составила 45,0 мм, что положительно повлияло на формирование семян в коробочках льна. Все месяцы, особенно июнь и июль (при формировании коробочек и созревании льна) характеризовались высокой среднесуточной температурой, которая превысила среднюю многолетнюю на 4,8-5,3 0С.

Погодные условия 2011 г. были в средней степени благоприятными для выращивания льна масличного. В апреле количество осадков было на уровне с многолетним показателем, что способствовало появлению дружных всходов и активном начальном росте растений льна. Почти полное отсутствие осадков в мае (5,5 мм против 42 мм многолетних) отрицательно отразилось на высоте растений льна. Достаточное количество осадков в июне (43 мм) и июле (38,0 мм) во время цветения и форми-

рования коробочек способствовало нормальному формированию урожая. Среднесуточные температуры вегетационного периода 2011 г. были выше средних многолетних показателей.

Агроклиматические условия вегетационного периода в 2012 г. были неблагоприятными для выращивания льна масличного. Почти полное отсутствие осадков в апреле (3,0 мм) и недостаточное их количество во время цветения и формирования коробочек отрицательно повлияло на рост и развитие льна масличного. В продолжение всей вегетации льна отмечены высокие температуры воздуха, превышающие средние многолетние показатели на 5,2-6,7 0С. Высокий температурный режим, недостаточное количество и неравномерность выпадения осадков создали в отдельные периоды экстремальные условия для роста и развития растений льна и формирование его продуктивности (табл. 1).

Таблица 1. Погодные условия вегетационного периода льна масличного, 2010-2012 гг.

Показатели Год Месяц

апрель май июнь июль

Количество осадков, мм 2010 11,5 107,0 25,0 45,0

2011 33,0 5,5 43,0 38,0

2012 3,0 23,5 12,5 34,0

Среднемноголетние показатели 36,0 42,0 52,0 50,0

Средняя температура, 0С 2010 11,7 19,7 25,5 27,7

2011 10,8 20,0 24,4 27,3

2012 15,3 23,4 27,1 28,7

Среднемноголетние показатели 10,1 16,7 20,7 22,4

Изучение изменчивости масличности у исследуемых коллекционных образцов показало варьирование показателей этого признака в разных условиях выращивания - увеличение в более благоприятные по увлажнению условиях 2010 и 2011 гг. и значительное уменьшение показателей масличности в 2012 г., что объясняется неблагоприятными для роста и развития растений льна засушливыми условиями и высокими температурами весны и лета этого года (рис. 1). Варьирование содержания масла в семенах по образцам в целом составляло 41,7-45,8 % при среднем показателе 44,1 %. Самый высокий в среднем значении показатель масличности отмечен у образца К-8157 (Легур, Россия) - 48,3 %, низким уровнем масличности характеризовался образец К 5724 (Циррус, США) - 40,2 %.

Коэффициенты вариации изучаемого признака не превышали 10 %, т. е. фенотипическая изменчивость была слабой и варьировала от 1,8 % до 10,0 %. Самым изменчивым по годам был сортобразец Кировоградский-2, показатель коэффициента вариации которого достигал 10,0 %. Высокой стабильностью по годам выращивания характеризовались образцы К-8139 (КогНп, Канада) и К-5834 (Писа-ревский-474, Россия), у которых коэффициенты вариации были в пределах 1,8 % и 2,0 % (табл. 2).

Таким образом, признак масличности семян у исследуемых образцов льна слабо зависел от погодных условий года выращивания. Генотипическое варьирование признака было на уровне 4,6 %. Незначительная фенотипическая изменчивость масличности семян по годам выращивания и генотипи-ческое разнообразие позволяют эффективно вести отбор по этому признаку.

Рис. 1. Изменчивость масличности у образцов льна при различных условиях выращивания В результате анализа качественной характеристики масла нами определены высокие показатели содержания линоленовой кислоты у образцов в благоприятном по гидротермическим факторам 2010 г. Самые низкие показатели масличности были в 2012 г., что объясняется недостатком влаги и высокими температурами в фазы вегетации растений льна (рис. 2). Минимальное содержание лино-леновой кислоты в масле по годам выращивания составляло 51,3 % у образца К-7264 (Антарес, Франция), максимальный - 68,0 % у образца К-8156 (Северный, Россия). В среднем содержание ли-ноленовой кислоты в масле образцов льна варьировало от 55,2 % до 60,7 % при среднем значении 57,7 %. Генотипическое варьирование признака было на уровне 7,4 %.

Рис. 2. Изменчивость содержания линоленовой кислоты у образцов льна масличного при различных агрометеорологических условиях выращивания

Стабильным проявлением содержания линоленовой кислоты в масле по годам характеризовались образцы Кировоградский-2, варьирование признака которого составляло 2,1 %, и К-6789 (Авангард, Россия) - 2,5 %. В большей степени отмечено варьирование образца К-7033 (Фостер, США) - 8,9 %. По годам коэффициент вариации содержания линоленовой кислоты в масле льна варьировал от 2,1 % до 8,9 % и в среднем был незначительным (5,0 %) (табл. 2).

Таблица 2. Изменчивость признаков качества масла у образцов льна масличного

Название и происхождение образца Масличность, % Содержание линоленовой кислоты в масле, %

min-max ~ V, % min-max — V, %

К-5724 (Циррус, США) 38,7-41,0 40,2±0,73 3,2±0,74 49,8-53,8 51,9±1,16 4,2±1,16

К-5834 (Писаревский-474, Россия) 43,7-45,3 44,7±0,50 2,0±0,50 58,3-62,7 60,3±1,28 4,0±1,28

К-6789 (Авангард, Россия) 41,7-46,8 44,6±1,51 5,9±1,51 59,1-62,1 60,4±0,87 2,5±0,88

К-7033 (Фостер, США) 39,3-45,1 42,8±1,79 7,3±1,79 55,7-66,6 60,8±3,15 8,9±3,15

К-7128 (Ocean, Франция) 39,7-43,4 41,9±1,12 4,7±1,12 52,1-56,3 54,6±1,27 4,1±1,28

К-7200 (Redwood-65, США) 43,1-45,0 44,2±0,58 2,3±0,58 54,7-62,6 57,6±2,51 7,6±2,51

К-7228 (Старт, Россия) 41,8-45,3 43,7±1,01 4,0±1,02 52,4-57,8 55,2±1,54 4,9±1,55

К-7264 (Антарес, Франция) 40,9-43,7 42,3±0,80 3,3±0,81 48,5-55,3 51,3±2,03 6,9±2,04

К-7481 (Исилькульский, Россия) 43,0-46,1 44,5±0,89 3,5±0,89 54,1-59,1 56,8±1,47 4,5±1,47

К-7690 (Миф, Россия) 42,1-47,0 43,8±1,61 6,4±1,62 52,4-58,3 55,0±1,73 5,5±1,73

К-7822 (Циан, Россия) 44,7-47,4 46,2±0,79 3,0±0,79 55,1-59,4 57,0±1,23 4,0±1,23

К-8139 (Norlin, Канада) 41,5-43,0 42,4±0,44 1,8±0,45 57,9-63,6 60,3±1,71 4,9±1,71

К-8156 (Северный, Россия) 42,1-48,4 45,9±1,93 7,3±1,93 65,3-70,7 68,0±1,54 4,1±1,55

К-8157 (Легур, Россия) 43,8-51,2 48,3±2,28 8,2±2,28 58,3-65,3 61,6±2,03 5,7±2,04

Кировоградский-2 (Киров. оп. ст., Украина) 40,1-48,8 45,6±2,74 10,0±2,31 54,6-56,8 55,4±0,68 2,1±0,69

Среднее 41,7-45,8 44,1 4,9 55,2-60,7 57,7 5,0

Заключение

Таким образом, в результате изучения изменчивости биохимических показателей у 15 коллекционных образцов льна масличного установлено снижение масличности семян и содержания линоленовой кислоты в масле в засушливых условиях 2012 г., а в благоприятные по количеству осадков и температурному режиму 2010-2011 гг. - их повышение.

Незначительная изменчивость масличности семян и содержание линоленовой кислоты в масле в зависимости от года выращивания (V = 4,9 % и 5,0 % соответственно) и генотипическое разнообразие образцов позволяет эффективно вести отбор по этим признакам.

Высокой стабильностью масличности по годам выращивания характеризовались образцы К-8139 (КогНп, Канада) и К-5834 (Писаревский-474, Россия) - V = 1,8 % и 2,0 % соответственно.

По содержанию линоленовой кислоты в масле малоизменчивыми по годам выращивания были сортообразцы Кировоградский-2 и К-6789 (Авангард, Россия) - V = 2,1 % и 2,5 % соответственно.

ЛИТЕРАТУРА

1. Товстановська, Т. Г. Льон олшний - альтернатива соняшнику?! / Т. Г. Товстановська, I. О. Кислицька, Ю. О. Махно // Практичний поабник аграрш «Аgroexpert». - Кшв: квгтень 2012. - № 4 (45). - С. 34-35.

2. Живетин, В. В. Масличный лен и его комплексное использование / В. В. Живетин, Л. Н. Гинсбург. - М.: ЦНИИ-КАЛП, 2000. - 96 с.

3. Махно, Ю. А. Изучение качества масла коллекционного и селекционного материала льна масличного / Ю. А. Махно, Т. Г. Товстановская, В. А. Лях // Науково-техшчний бюлетень ЮК УААН. - Запор1жжя, 2012. - Вип. 17. - С. 76-81.

4. Уильямс, У. Генетические основы селекции растений / У. Уильямс - М., Колос, 1968 - С. 221.

5. Софинская, В. И. Изменчивость количественных признаков у льна - долгунца под влиянием метеорологических факторов и географических условий / В. И. Софинская // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. - Л., 1963. - Т. 35. - Вып. 3. - С. 75-82.

6. Малышева, А. Г. Биохимические особенности сортов льна масличного / А. Г. Малышева, М. А. Сорочинская // Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. - 1981. - Вып. 78. - С. 31-34.

7. Рыжеева, О. И. Лен масличный / О. И. Рыжеева // Руководство по селекции и семеноводству масличных культур. -М.: Колос, 1967. - С. 121-164.

8. Шиндин, И. М. Внутрисортовая изменчивость льна масличного по содержанию масла в семенах / И. М. Шиндин // Сборник науч.-исслед. работ по масличным культурам (материалы научной конференции мол. ученых и аспирантов. - Майкоп, 1968. - С. 27-31.

9. Ермаков, А. И. Зависимость химического состава семян льна от условий выращивания в различных почвенно-климатических зонах / А. И. Ермаков // Тр. по пр. ботанике, генетике и селекции. - 1958. - Вып. 3. - Т. XXXI. - 130 с.

10. Sims, R. P. Lipid changes in oil bearing seeds / R. P. Sims, A. C. McGregor and J. C. Mes // J. Am. Oil. Chem. Sos. -1961.- № 1.- Vol. 38.

11. Rai, M. Stability analysis for some quality components of seed and oil in linseed (Linum usitatissimum L.) / M. Rai, S. A. Kerkhi, S. Pandey, P. A. Nagvi, A. K. Vashistha // Indian J. Genet. and Plant Breed. - 1989. - Vol. 49. - № 3. - P. 291-295.

12. Доспехов, Б. А. Методика опытного дела / Б. А. Доспехов. - М.: Колос, 1985. - 354 с.

УДК 582.998: 635.9

Н. В. МАКСИМЕНК О, В. Н. ПРОХОРОВ

ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ TAGETESL.

ПО ОСНОВНЫМ ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫМ ПРИЗНАКАМ

(Поступила в редакцию 09.09.2014)

В исследованиях с коллекцией различных генотипов бар- We have examined a collection of different genotypes of

хатцев Tagetes L. изучены их основные морфометрические, Tagetes L. according to their main morphometric, morphologi-

морфологические, фенологические, биохимические показа- cal, phenological and biochemical indicators, as well as the

тели, а также показатели продуктивности для выделения indicators ofproductivity for the selection of the most promising

наиболее перспективных видов и форм с целью создания species and forms, with the aim of creation of new varieties of

новых сортов тагетиса, пригодных к возделыванию в усло- Tagetes L., suitable for growing in the conditions of the Repub-

виях Республики Беларусь и сочетающих в себе необходи- lic of Belarus and combining necessary economically valuable

мые хозяйственно полезные признаки. indicators.

Введение

Создание коллекций хозяйственно-ценных видов растений и их комплексное изучение с целью выделения наиболее ценных для человека генотипов - перспективный путь увеличения и сохранения биологического разнообразия и повышения эффективности использования мировой флоры. Развитие исследований в данном направлении является актуальным и имеет большое научно-практическое значение [3].

Среди малораспространенных видов окультуренных растений особый интерес представляют представители рода Tagetes L. Род включает более 30 видов однолетних и многолетних травянистых растений, произрастающих в естественных условиях на обширной территории от южных штатов США до Аргентины. Основным центром происхождения видов рода является Мексика, где и сейчас отмечается их наибольшее видовое разнообразие [4].

Анализ источников

В культуре наибольшее распространение получили бархатцы отклоненные, или французские (Tagetes patula L.), прямостоячие, или африканские (Tagetes erecta L.), тонколистные, или мексиканские (Tagetes tenuifolia Cav.).

Среди основных свойств растений данного вида, которые имеют большое значение для их использования можно выделить следующие:

- высокое содержание лютеина в растениях, что позволяет широко использовать бархатцы в качестве растительного сырья для разработки биологически активных добавок (БАДов) отечественного производства;

- высокое содержание каротиноидов в растениях позволяет их использовать в качестве кормовых добавок в птицеводстве для повышения интенсивности окраски желтка и скорлупы яиц;

- высокая декоративность бархатцев определяет их как один из основных элементов озеленения различных ландшафтов;