CC BY
42
УДК:633.18:630.232.318
КЛАССИФИКАЦИЯ ЦВЕТНЫХ СОРТОВ РИСА (С КРАСНЫМ И ЧЕРНЫМ ПЕРИКАРПОМ ЗЕРНОВКИ), КАК ОБЪЕКТОВ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ КОЛЛЕКЦИИ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ КАЧЕСТВА*
Н.Г. ТУМАНЬЯН1, доктор биологических наук, зав. лабораторией (e-mail: [email protected])
Э.Ю. ПАПУЛОВА1, кандидат биологических наук, младший научный сотрудник
Т.Б. КУМЕЙКО1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Л.В. ЕСАУЛОВА1, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник
Г.Л. ЗЕЛЕНСКИЙ2, доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой
Н.В. ОСТАПЕНКО1, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
всероссийский научно-исследовательский институт риса, пос. Белозерный, 3, Краснодар, 350921, Российская Федерация
2Кубанский государственный аграрный университет, ул. Калинина, 13, Краснодар, 350044, Российская Федерация
Резюме. На основе регрессионных моделей, дисперсионного анализа, количественных признаков (амилографических параметров крахмала эндосперма, биохимических и технологических показателей зерна) в 2012-2015 гг. проведен анализ 6 образцов риса с цветным перикарпом зерновки, относящихся к сортам специального назначения генетической коллекции (стандарт Рапан). Исследования проводили на опытно-производственном участке ВНИИ риса (г. Краснодар). Почвы рисовые лугово-черноземные с наиболее плодородным и мощным гумусовым слоем. Технологические признаки качества определяли по ГОСТам 10842-89, 1084376, 10987-76, амилографическиехарактеристики - на микро-вискоамилографе Brabender, содержание амилозы в рисовой крупе - в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 6647-1987, линейные размеры зерновки и отношение ее длины к ширине (l/b) - на сканере (система анализа изображений LA 2400, WinFOLIA, WinRHIZO, WinSEEDLE). Сорта Мавр, Рыжик, Марс имели достаточно высокую массу 1000 абсолютно сухих зерен в 2013-2015 гг.: 24,5-26,9 г, 26,0-27,5 г, 23,2-24,9 г соответственно; сорт Южная Ночь -низкую (20,9-21,9 г). У сортов наблюдали общую тенденцию снижения массы 1000 зерен в 2015 г., по сравнению с 2014 г. Сорт Южная Ночь (0,0%) отнесен к группе безамилозных глютинозных сортов, Рубин (20,9-22,2%), Мавр (20,8-22,2%) и Гагат(19,5-22,2%) - ксреднеамилозным, Рапан (16,9-17,5%), Марс(17,5-19,7%) и Рыжик(18,8-18,3%) - книзкоамилозным. Наибольший отрицательный вклад в формирование признака содержание целого ядра вносила трещиноватость зерна. Построена модель качества зерна риса с целью прогнозирования показателей исследуемых сортов по технологическим признакам: СЦЯ=-0,835-М+1,407- Пл - 0,866-Тр+0,333ЮВК (СЦЯ - содержание целого ядра, М - масса 1000 абсолютно сухих зерен, Пл - пленчатость, Тр - трещиноватость, ОВК -общий выход крупы). Исследованный материал ранжирован по количественным признакам качества зерна для оптимизации формирования базы данных коллекций генплазмы риса и ведения отборов в селекционном процессе. Ключевые слова: сорта риса специального назначения, краснозерные (цветные) сорта риса, стекловидность, трещи-новатость зерна, агрегированный интегральный показатель качества.
Для цитирования: классификация цветных сортов риса (с красным и черным перикарпом зерновки), как объектов гене-
тической коллекции на основе анализа количественных признаков качества/Н.Г. Туманьян, Э.Ю. Папулова, Т.Б. Кумейко, Л.В. Есаулова, Г.Л. Зеленский, Н.В. Остапенко //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 3. С. 57-61.
Ассортимент сортов риса, перспективных и допущенных к использованию, включает как генотипы с традиционными для потребителя признаками качества, так и с повышенными пищевыми достоинствами. Представляет интерес выведение и возделывание сортов с цветным перикарпом, со средневысоким содержанием амилозы, глютинозных, с высокими пищевыми достоинствами.
Рациональное питание как основа жизнедеятельности человека - главное профилактическое мероприятие против возникновения различныхзаболеваний. В этом направлении важную роль со временем будут играть функциональные продукты питания. В зависимости от биохимического состава зерновки риса (содержания амилозы, белка, витаминов, микроэлементов, антиок-сидантов), ее морфологических признаков, структуры крахмала, сорта этой культуры можно использовать в функциональном или традиционном питании [1]. Востребованность таких продуктов определяется их корректирующим, нормализующим и регулирующим здоровье действием на организм человека, посредством активного влияния на обменные процессы.
Окультуривание риса начали около 15 тыс. лет назад в Азии, 3 тыс. лет назад в Китае уже были созданы сотни сортов, различающихся по своим агробиологическим свойствам и кулинарным достоинствам. При ведении народной селекции предпочтение отдавали рису белозерному, выделенному из диких окрашенных форм. В нашей стране к использованию допущено около 50 российских сортов, 32 из которых выведенных во ВНИИ риса, большинство из них имеют низкоамилозные, коротко-, средне- или длиннозерные с неокрашенным перикарпом зерновки. Есть среди них и отдельная группа, так называемых «эксклюзивных» или «экзотических» сортов специального назначения [2, 3].
Рису характерны диетические и профилактические свойства, которые основаны на физико-химических и биохимических параметрах зерновки [4]. К типу «цветной рис» относят формы, зерно которых обладает окрашенным перикарпом (плодовая оболочка). Его цвет может варьировать от розового до темно-коричневого и черного. Существует большое разнообразие видов краснозерного риса, различающихся по морфологическим признакам и биологическим свойствам. Встречаются такие, которые с селекционной точки зрения обладают такими положительными качествами, как холодостойкость, быстрый рост в начале вегетации, неприхотливость к условиям выращивания [5].
В рисе идентифицированы такие вещества с анти-оксидантной активностью, как фенольные соединения,
*Работа выполнена при поддержке РФФИ и Министерства образования Краснодарского края (грант РФФИ № 13-0496550).
токоферолы, токотриенолы и у-оризанол [6]. Зерна с красным и черным околоплодником отличаются более высокой антиоксидантной активностью, чем со светло-коричневым [7]. По мнению Гофмана и Бергмана [8], фенольные соединения относятся к числу главных веществ, ответственных за антиоксидантную активность рисовой крупы [9]. В связи с этим в ряде стран, особенно в азиатском регионе, краснозерный рис широко используют для приготовления специальных блюд.
Физико-химические свойства крахмала эндосперма зерновки определяются генотипом сорта и условиями выращивания [10]. Высокие температуры воздуха в период созревания риса приводят к снижению содержания амилозы. По величине этого показателя сорта делят на 4 группы: низкоамилозные (менее 20%), среднеамилозные (20-25%), умеренно высокоамилозные (26-29%) и высокоамилозные (более 30%). Содержание амилозы отрицательно коррелирует с вязкостью и мягкостью каши, но положительно с коэффициентом привара [11, 12]. Каша из крупы с низким содержанием амилозы получается мягкая, клейкая и влажная. Она сохраняет такие свойства достаточно долго. Использование крупы из сортов риса с умеренно высоким содержанием амилозы при варке обеспечивает суховато-рассыпчатую консистенцию каши, сохранение целостности ядер, хороший вкус и внешнюю привлекательность. Высокое содержание амилозы в крупе способствует формированию сухой, рассыпчато-жёсткой консистенции каши, слабому аромату и быстрому затвердению приготовленного блюда [12-14].
Амилографический метод позволяет оценивать возможности использования сорта в кулинарии и прогнозировать технологические признаки качества. Он реализуется с использованием современных ви-скоамилографов на основе измерения таких параметров, как температура клейстеризации крахмалистой пасты, максимум вязкости, градиент вязкости, время начала и длительность клейстеризации крахмала [10-12].
Селекционеры ВНИИ риса начали работу по созданию сортов с окрашенным зерном (цветного риса) более 20 лет назад. Сегодня собрана коллекция образцов краснозерного риса и проведена ее агробиологическая оценка. Выделены формы устойчивые к осыпанию, полеганию и болезням с потенциальной урожайностью 8-9 т/га, ряд из которых защищен патентами на селекционное достижение (Рубин, Марс, Мавр, Гагат, Южная Ночь, Рыжик).
Цель исследований - анализ качества сортов риса с цветным перикарпом зерновки отечественной селекции на основе изучения амилографических параметров крахмала эндосперма, биохимических и технологических показателей зерна; построение математической модели по этим признакам, позволяющей оптимизировать выявление сортов с ценными признаками качества в селекционном процессе, и формирование базы данных генетических ресурсов риса.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2012-2015 гг. Рис выращивали на опытно-производственном участке ВНИИ риса (г. Краснодар). Почва рисовая, лугово-черноземная с наиболее плодородным и достаточно мощным гумусовым слоем (от 100 до 130 см). Пахотный горизонт опытного участка ВНИИ риса характеризуется следующими агрохимическими
показателями: содержание общего гумуса - 4,2% (по И.В. Тюрину), легкогидролизуемого азота - 7,3 мг/100 г (по И.В. Тюрину и М.М. Кононовой), общего азота - 0,22%; подвижного фосфора - 2,9 мг/100 г и обменного калия - 37,4 мг/100 г (по А.Т. Кирсанову), рН - 7,5 (потенциометрическим методом) [15]. Агротехника выращивания культуры в опыте соответствовала рекомендациям ВНИИ риса [16].
Материалом для исследования послужили крас-нозерные сорта Рубин, Марс, Рыжик и чернозерные -Мавр, Гагат, Южная Ночь, стандарт - сорт Рапан.
При изучении качества зерна массу 1000 абсолютно сухих зерен (а. с. з.) определяли по ГОСТ 10842-89, плёнчатость - по ГОСТ 10843-76, стекловидность и трещиноватость - по ГОСТ 10987-76, амилографи-ческие характеристики - на микровискоамилографе Brabender. При изучении биохимических признаков определяли содержание амилозы в рисовой крупе в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 6647 1987. Линейные размеры и отношение длины зерновки к ее ширине (l/b) измеряли на сканере (система анализа изображений LA 2400, WinFOLIA, WinRHIZO, WinSEEDLE). Результаты экспериментов обрабатывали методами дисперсионного (однофакторный, двухфакторный), корреляционного и регрессионного анализа [17]. Математическую и статистическую обработку данных проводили путем расчетов в Microsoft Exel и с использованием программного обеспечения Статистика 6,0.
Таблица 1. Содержание амилозы в зерне сортов специального назначения
Сорт Содержание амилозы, %
2012 г. 2013 г. 2014 г. 1 2015 г.
Рапан, 17,0 16,9 16,9 17,5
Рубин 22,1 21,2 20,9 22,2
Марс 19,7 17,5 18,0 19,0
Рыжик — — 18,8 18,3
Южная Ночь 0,0 0,0 0,0 0,0
Мавр 20,1 20,8 22,7 22,2
Гагат 21,2 19,5 22,2 21,5
НСР05 0,43 1,00 0,92 0,75
Результаты и обсуждение. По истогам исследований сорт Южная Ночь (0,0%) отнесен к группе безами-лозных глютинозных сортов. Рубин (20,9-22,2%), Мавр (20,8-22,2%) и Гагат (19,5-22,2%) - к среднеамилоз-ным, Рапан (16,9-17,5%), Марс (17,5-19,7%) и Рыжик (18,8-18,3%) - к низкоамилозным (табл. 1).
Таблица 2. Амилографические характеристики крахмалистой пасты сортов риса, 2014-2015 г.
Название Год Время максимальной вязкости, мин Макси-маль-ная вязкость, BU Период охлаждения, BU Градиент вязкости, BU
Рапан, 2014 8,0 580 830 250
2015 10,1 443 747 304
Рубин 2014 9,0 450 670 220
2015 9,8 410 644 233
Марс 2014 9,0 570 900 330
2015 9,5 545 902 362
Рыжик 2014 10,5 500 752 252
2015 11,0 480 714 237
Мавр 2014 10,8 415 625 210
2015 11,2 390 620 230
Гагат 2014 11,0 405 630 225
2015 11,2 385 610 235
Южная 2014 6,3 461 485 24
Ночь 2015 7,2 640 700 60
Таблица 3. Технологические признаки качества зерна сортов специального Сорта Рапан, Марс, Ры-назначения и среднеамилозных жик и Южная Ночь имели
Сорт Год Масса 1000 а.с.з.1, г Пленчатость, % Стекловидность, % Трещино- ва-тость,% 1/Ь2 Общий выход кру- пы,% Доля целого ядра в крупе, %
Рапан, 2013 22,1 18,2 91 3 2,1 81,8 98,5
2014 25,6 18,3 95 5 2,1 81,7 95,4
2015 24,0 18,9 93 15 2,0 81,1 90,1
Рубин 2013 26,8 21,3 70 8 2,2 78,7 80,5
2014 24,1 19,0 71 10 2,2 80,5 95,2
2015 23,9 19,0 70 14 2,3 80,9 92,5
Марс 2013 23,2 18,2 94 8 3,3 81,8 90,2
2014 24,9 18,0 95 6 3,3 81,4 98,9
2015 23,9 18,4 91 12 3,3 81,5 96,0
Рыжик 2013 27,5 18,2 83 15 2,0 81,8 99,0
2014 27,6 18,2 84 18 2,0 81,8 91,3
2015 26,0 18,9 83 18 2,0 81,9 92,0
Южная 2013 20,9 18,7 0,0 — 2,0 81,9 95,4
Ночь 2014 21,9 18,4 0,0 - 2,0 81,6 99,9
2015 21,5 18,3 0,0 — 2,0 81,6 98,2
Мавр 2013 24,8 22,6 75 24 2,5 77,4 65,2
2014 26,9 20,2 78 22 2,5 79,1 76,0
2015 24,5 20,3 75 21 2,5 79.6 78,0
Гагат 2013 26,9 22,9 95 10 3,4 77,1 85,4
2014 27,3 21,8 91 8 3,4 78,0 94,6
2015 26,4 22,0 89 12 3,4 77,9 90,1
Амилографические характеристики крахмалистой пасты позволяют прогнозировать содержание амилозы в крахмале и рекомендовать сорт для определенных кулинарных блюд. Сорт Южная Ночь отличается высокой максимальной вязкостью и вязкостью в период охлаждения (табл. 2), а также низким градиентом вязкости (60 Ви). Это подтверждает его глютинозную (восковидную) природу. Сорта Рубин, Мавр и Гагат характеризуются пониженными показателями максимальной вязкости (410, 390, 385 Ви в 2015 г. и 450, 415 и 405 Ви в 2014 г., соответственно) и градиента вязкости, что дает возможность считать их среднеами-лозными. Сорта Марс и Рыжик по амилографическим характеристикам относятся к низкоамилозным.
В результате изучения физико-химических и биохимических признаков качества зерна и крупы цветных сортов риса установлено, что сорта Южная Ночь и Рыжик относятся к группе короткозерных (отношение длины зерновки к ширине 1/Ь - 2,0), Рубин, Мавр - среднезерных (1/Ь -2,2 и 2,5 соответственно), Марс, Гагат - длиннозер-ных (1/Ь - более 3,0). В 2015 г. трещиноватость зерна у исследуемых сортов была выше, чем в 2013 г., на
3-8%, кроме сорта Мавр, у которого она снизилась с 22 до 21% (табл. 3). Скорее всего, это произошло из-за отсутствия дождей в период созревания, что привело к неблагоприятным условиям налива зерна.
Масса 1000 абсолютно сухих зерен варьировала от 20,9 г (Южная Ночь) до 27,6 г (Рыжик); пленчатость - от 18,0% (Марс) до 22,9% (Гагат); стекловидность - от 0% (Южная Ночь) до 95% (Рапан, Марс, Гагат); трещиноватость - от 3% (Рапан) до 24% (Мавр).
характерные для российских сортов показатели пленчатости - 18,0-18,7%; у Рубина, Мавра и Гагата они были повышенными -19,0-22,9% соответственно изменяется и общий выход крупы - 81,1-81,9. Наименьший общий выход крупы отмечен у сорта Мавр в 2015 г. - 77,1%, самый большой - у короткозерных сортов Рыжик и Южная Ночь (81,9%) в 2015 и 2013 гг., соответственно.
Доля целого ядра в крупе при ее выработке определяет рентабельность производства. У Рубина, Марса, Рыжика и Южной Ночи в разные годы она достигала 95,2-99,9%. Доля целого ядра в крупе, несмотря на общую тенденцию увеличения трещиноватости зерна в 2015 г., у сорта Мавр возрастала, по сравнению с 2013 и 2014 г. То есть он проявил устойчивость к неблагоприятным условиям налива 2015 г.
При анализе структуры изменчивости изучаемых сортов риса (двухфакторный перекрестный дисперсионный анализ) обнаружено достоверное влияние генотипических (межсортовых) различий и условий года на показатели признаков качества зерна. В целях оптимизации оценки физико-химических признаков качества был проведен анализ их взаимосвязи с помощью корреляционной матрицы (табл. 4).
Таблица 4. Матрица коэффициентов прямолинейной корреляции Пирсона для физико-химических признаков качества цветного риса
а.с.з.1 - абсолютно сухое зерно; 1/Ь2 - отношение длины зерновки к ширине
Признак 1 м ос тр ов сц са тк мв в50 I вр
ос -0,41*
тр 0,05 -0,29*
ов -0,16 -0,25 0,31*
сц -0,43* 0,17 -0,67* 0,10
са -0,05 0,15 -0,24 0,20 0,20
тк -0,09 0,13 0,12 -0,31 -0,22 0,55*
мв 0,31 0,04 -0,35 -0,20 0,07 -0,32 0,11
в50 0,30 0,101 -0,20 -0,02 0,01 -0,12 -0,10 0,91*
вр 0,09 -0,32* -0,04 0,15 0,12 0,25* -0,34 -0,26 -0,27*
гр 0,31 0,12 -0,10 0,08 0,12 -0,01 -0,20 0,65* 0,72* -0,43*
*значения коэффициентов корреляции достоверны
м - масса 1000 зерен; ос - общая стекловидность зерна; тр - трещиноватость зерна; пл - пленчатость зерна; ов - общий выход крупы; сц -содержание целого ядра в крупе; са -содержание амилозы в крупе; тк - температура начала клейстеризации крахмала; мв - максимальная вязкость крахмальной пасты; в50 - вязкость крахмальной пасты, при охлаждении до 500С; вр - время начала процесса клейстеризации; гр - градиент вязкости.
Положительная высокая корреляция отмечена для признаков «максимальная вязкость» - «вязкость при 50оС»; «градиент вязкости» - «вязкость при 50оС»; «градиент вязкости» - «максимальная вязкость»; «температура клейстеризации» - «содержание амилозы».
Анализ статистических характеристик совокупности исследованных цветных сортов и сортообразцов геноплазмы риса (табл. 5) позволил разработать модель оптимального сорта с цветным перикарпом, для
Таблица 5. Статистические характеристики исследуемых сортов риса по технологическим признакам качества (%) и параметры интегральной модели
Признак качества Среднее Минимум Максимум Модель
Стекловидность 80,20 58,00 95,00 95,00
Трещиноватость 14,30 2,00 21,00 2,00
Пленчатость 19,00 18,20 22,90 18,20
Общий выход крупы 79,50 77,1 81,80 81,80
Содержание целого
ядра 84,1 65,2 99,9 99,99
которого характерны следующие параметры: стекло-видность - 95%, трещиноватость - 2,0%, пленчатость -18,20%, общий выход крупы - 81,80%, содержание целого ядра в крупе - 99,99%.
По результатам регрессионного анализа установлена связь между зависимым показателем (содержание целого ядра) и независимыми переменными (масса 1000 а.с.з., пленчатость, стекловидность, трещиноватость, выход крупы). Об этом свидетельствует высокое и достоверное значение коэффициента множественной корреляции,
При разработке результирующего состояния системы «качество зерна селекционного материала риса» были выделены экспертные функции желательности - безразмерные шкалы признаков (высокий, средний, низкий), кода определенному технологическому показателю качества соответствует нечисловая характеристика, и с их учетом провели классификацию сортов (табл. 6). В результате, например, по признаку «стекловидность» в первую группу (высокая стекловидность) включен сорт Рапан, во вторую (средняя стекловидность) - Гагат, в третью (низкая стекловидность) - Рубин, Рыжик, Мавр, Южная Ночь.
В дальнейшем каждой группе присвоили балл (условный параметр), который для групп «высокий» был равен 1, «средний» - 2, «низкий» - 3. Такой условный параметр, обладающий интегральностью, в компактной форме характеризует важнейшие процессы системы, но использовать его надо с осторожностью, поскольку статистическая ошибка может оказаться выше, чем у самих параметров технологических признаков качества [18].
В наших исследованиях лучшим набором функций желательности «высокий» обладали сорта Рубин, Марс и Южная Ночь.
Таблица 6. Параметры технологических признаков качества зерна риса (градация) и классификация цветных сортов риса (ранжировка), урожай 2015 г. (влажность зерна 14%)
Градация Масса 1000 зе- Стекловидно- Трещинова- Пленча- Общий выход Доля целого
признака рен (14%), г сть, % тость, % тость,% крупы, % ядра, %
Высокая >34,1 94-100 (Рапан) 30,1-100,0 >20,1 (Мавр, >84,0 90,1-100,0
Гагат)
Средняя 23,1-34,0 (Ру- 86-93 (Гагат) 10,1-30,0 (Ра- 16,1-20,0 (Ру- 80,0-83,9 (Ра- 70,1-90,0 (Рапан,
бин, Марс, пан, Рубин, бин, Марс, пан, Рубин, Рубин, Рыжик,
Рыжик, Мавр, Марс, Рыжик, Рыжик, Южная Рыжик, Марс, Мавр, Гагат, Юж-
Гагат, Рапан) Мавр, Гагат) Ночь) Южная Ночь) ная Ночь)
Низкая <23,0 (Южная <85 (Рубин, 0,0-10,0 <16,0 <79,9 (Мавр, <70,0
Ночь) Рыжик, Мавр, Гагат)
Южная Ночь
которое также указывает на наличие связи зависимой и независимых переменных (Я=0,9; р<0,01). Установлено влияние всех показателей кроме стекловидности на содержание целого ядра (СЦЯ). Наибольший отрицательный вклад в формирование этого признака вносит трещиноватость зерна. Об этом свидетельствует значительно превышающий остальные коэффициент частной детерминации признака (0,875). В целях прогнозирования показателей качества зерна исследуемых сортов риса по технологическим признакам качества была построена модель:
СЦЯ= - 0,835 М1000 а.с.з. + 1,407■ Пл - 0,866Тр + 0,333 ■ ОВК,
где СЦЯ - содержание целого ядра, Пл - пленчатость, Тр - трещиноватость, ОВК - общий выход крупы.
Выводы. По технологическим и биохимическим признакам качества зерна (крупность зерна, форма зерновки, трещиноватость, стекловидность, содержание целого ядра в крупе, амилографические параметры крахмала эндосперма, содержание амилозы в зерне) произведена градация сортов риса с цветным перикар-пом зерновки отечественной селекции по трем группам: с «высоким», «средним», «низким» показателем с соответствующей бальной оценкой - 1, 2, 3. По этим признакам построена математическая модель, которая позволяет рассчитать величину показателя «содержание целого ядра в крупе» и оптимизировать процессы оценки исходного материала риса для формирования базы данных генетических ресурсов риса.
Литература.
1. Туманьян Н.Г., Лоточникова Т.Н. Рис как сырье для рисопродуктов функционального назначения//Рисоводство. 2010. № 16. С. 102-106.
2. Алешин Н.Е., Авакян Э.Р., Алешин Е.П. К истории рисоводства. Краснодар: Всесоюзный НИИ риса. 1983 г. Рукопись деп. в ВНИИ ТЭИСХВАСХНИЛ: №28-85. 17.01.85//Зерновые, зернобобовые и крупяные культуры. М.: ВНИИ ТЭИСХ,1985. № 4. 57 с.
3. Государственный реестр охраняемых селекционных достижений. Москва: ФГБНУ «Росинформагротех», 2015 г. 356 с.
4. Госпадинова, В.И. Производство риса в Российской Федерации//Рисоводство. 2015. № 3-4 (28-29). С.78-79.
5. Ahuja U. Red rices - past, present and future //Asian Agri-History. 2007. V. 11. Рр. 291-304.
6. Walter M., Marchesan E. Phenolic compounds and antioxidant activity of rice // Brazilian Archives of Biology and Technology. 2011. V. 54(2). P. 371- 377.
7. Iqbal S., Bhanger M. I., Anwar F. Antioxidant properties and components of some commercially available varieties of rice bran in Pakistan // Food Chem. 2005. V.93. Рр. 265-272.
8. Goffman F. D., Bergman C. J. Rice kernel phenolic content and its relationship with antiradical efficiency// J Sci Food Agr. 2004. V.84. Рр. 1235-1240.
9. Gunaratne Anil, Wu Kao, Li Dongqin, Bentota Amitha, Corke Harold, Cai Yi-Zhong Antioxidant activity and nutritional quality of traditional red-grained rice varieties containing proanthocyanidins // Food chemistry, V. 138, 2013. - Рр. 1153-1161.
10. Соловьев Д.А., Туманьян Н.Г. Взаимосвязь технологических признаков качества зерна и свойств клейстеризации крахмала муки риса // Вестник Россельхозакадемии. 2008. № 2 С. 92-93.
11. Хьюстон Д. Ф. Рис и его качество. М.: Колос, 1976. 346 с.
12. Beachell H.M., Stansel I.W. Selecting rice for specific cooking characteristics in a breeding program // Inter. Rice Comn. Newsletter (Special issue). 1963. Pp. 25-40.
13. Juliano B.O. Biochemical studies. Rice post harvest technology // Intern. Develop. Res. Centre. 1976. P. 13.
14. Dawson E.N., Batcher B.M., Little R.R. Batcher B.M., Little R.R. Cooking quality of rice // Rice journal. 1960. V. 63. № 5. Pp. 16-22.
15. Александрова Л.Н., Найденова О.А. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. Ленинград:Агропромиздат, 1986. 295 с.
16. Сметанин А.П. Методики опытных работ по селекции, семеноводству, семеноведению и контролю за качеством семян риса. Краснодар:Кн. Изд-во Краснодар, 1972. 156 с.
17. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
18. Дмитриев В.В. Определение интегрального показателя состояния природного объекта как сложной системы // Общество. Среда. Развитие. 2009. № 4. С. 146-165.
CLASSIFICATION OF COLORED RICE VARIETIES (WITH RED AND BLACK PERICARP) AS OBJECTS OF GENETIC COLLECTION ON THE BASIS OF ANALYSIS OF QUANTITATIVE
CHARACTERS OF QUALITY
N.G. Tumanyan1, E.Yu. Papulova,1 T.B. Kumeiko1, L.V. Esaulova1, G.L. Zelenskiy2, N.V. Ostapenko1
'All-Russian Rice Research Institute, Belozerny, 3, Krasnodar, 350921, Russian Federation 2Kuban State Agrarian University, ul. Kalinina, 13, Krasnodar, 350044, Russian Federation
Summary. The analysis of 6 rice samples with colored pericarp, pertained to the varieties of special purpose of the genetic collection (standard variety Rapan), was carried out in 2012-2015. This analysis was based on the regression models, variance analysis and quantitative characters (amylograph parameters of starch in endosperm, biochemical and technological parameters of grain). Rice was grown at the experimental plot of All-Russian Research Institute of Rice Breeding, Krasnodar. The soil was paddy, meadow-chernozem with the most fertile and thick humus layer. The technological characteristics of quality were determined according to GOSTs 10842-89, 10843-76, 10987-76; amylograph parameters - by Brabender micro visco-amylograph; amylose content in rice cereals was measured according to requirements of International Standard ISO 6647-1987; linear dimensions of caryopsis and its length to breadth ratio (l/b) were determined with a scanner (image analysis system LA 2400, WinFOLIA, WinRHIZO, WinSEEDLE). Varieties Mavr, Ryzhik, Mars had a relatively high weight of 1000 grain in 2013-2015: 24.5-26.9 g, 26.0-27.5 g, 23.2-24.9 g respectively; Yuzhnaya Noch variety - the low one - 20.9-21.9 g. The common tendency to decrease in thousand grain weight was observed for all varieties in 2015 compared to 2014. Yuzhnaya Noch variety (0.0%) belongs to the group of non-amylose, glutenous varieties. Rubin (20.9-22.2%), Mavr (20.8-22.2%) and Gagat (19.5-22.2%) are medium-amylose varieties; Rapan (16.9-17.5%), Mars (17.5-19.7%) and Ryzhik (18.3-18.8%) are low-amylose ones. The largest negative contribution into formation of the trait "the content of safe kernel" was brought by grain fracturing. In order to predict technological indicators of grain quality of studied rice varieties it was developed the model of rice grain quality: CSK = -0.835M1000 a.s.z. + 1.407HC - 0.866F + 0.333TCO (CSK is the content of safe kernel, HC is husk content, F is fracturing, TCO is total cereal output). The study material was ranged according to quantitative characteristics of grain for optimization of the database of rice gene plasma collection and selections in breeding process.
Key words: special-purpose rice varieties, red-grain (colored) rice varieties, vitreousness, grain fracturing, aggregated integral quality index.
Author Details: N.G. Tumanyan, D. Sc. (Biol.), head of laboratory (e-mail: [email protected]); E.Yu. Papulova, Cand. Sc. (Biol.), junior research fellow; T.B. Kumeiko, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; L.V. Esaulova, Cand. Sc. (Biol.), leading research fellow; G.L. Zelenskiy, D. Sc. (Agr.), head of department; N.V. Ostapenko, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow.
For citation: Tumanyan N.G., Papulova E.Yu., Kumeiko T.B., Esaulova L.V., Zelenskiy G.L., Ostapenko N.V. Classification of Colored Rice Varieties (with Red and Black Pericarp) as Objects of Genetic Collection on the Basis of Analysis of Quantitative Characters of Quality. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No. Pp. 57-61 (In Russ.).
ИНФОРМАЦИЯ
ФАНО России приступило к разработке комплексной целевой программы по приоритетному
направлению «Свекловодство»
Федеральное агентство научных организаций приступило к подготовке комплексной целевой программы «Научное обеспечение деятельности по созданию отечественного посевного фонда, средств защиты растений в целях производства российскими производителями конкурентоспособной сельскохозяйственной продукции, а также по созданию технологий производства (выращивания) и хранения такой продукции на 2016-2025 годы» по приоритетному направлению «Свекловодство». Документ разрабатывается в соответствие с исполнением поручений Президента Российской Федерации В.В. Путина от 9 октября 2015 г по итогам совещания по вопросам развития сельского хозяйства, которое состоялось 24 сентября 2015 г.
Цель программы - создать отечественные конкурентоспособные гибриды сахарной свеклы и сформировать на их основе посевной фонд для производства высококачественной сельскохозяйственной продукции на основе применения передовых методов генетики, селекции, семеноводства и агробиотехнологий.
Работа по формированию отечественного посевного фонда сахарной свеклы включает в себя ряд ключевых направлений. Первый этап предусматривает создание базовой коллекции сахарной свеклы на основе эколого-географических испытаний, ее фенотипирование и генотипирование. Реализацией этого этапа займутся профильные научные организации ФАНО России: Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова», Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы, Алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова, Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии.
Результаты первого этапа станут базой для разработки и применения методов биоинформационной поддержки маркёр-ориентированной и геномной селекции сахарной свеклы, а также создания новых отечественных линий и гибридов, отвечающих требованиям рынка, на основе современных генетических технологий и методов селекции.
Согласно национальному докладу Минсельхоза РФ «О ходе и результатах реализации в 2014 году государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы», доля импортной составляющей по семенам сахарной свеклы в 2014 г. превышала 95%.
По материалам с сайта ФАНО России (http://fano.gov.ru/ru/press-center/card/?id_4=36931)
