CC BY
57НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ РАПСА
Резвицкий Т.Х.
Студент Кубанского Государственного Аграрного Университета имени И. Т. Трубилина
Факультета агрономии и экологии, город Краснодар
Тикиджан Р.А.
Студент Кубанского Государственного Аграрного Университета имени И. Т. Трубилина
Факультета агрономии и экологии, город Краснодар
Митлаш А.В.
Студент Кубанского Государственного Аграрного Университета имени И.Т. Трубилина
Факультета агрономии и экологии, город Краснодар
Калашник В.Ю.
Студент Кубанского Государственного Аграрного Университета имени И.Т. Трубилина
Факультета агрономии и экологии, город Краснодар
Кочубей С.С.
Студент Кубанского Государственного Аграрного Университета имени И.Т. Трубилина
Факультета агрономии и экологии, город Краснодар
DIRECTIONS OF RAPESEED BREEDING
Rezvichkiy T.
Student of the Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin Faculty of agronomy and ecology, city of Krasnodar
Tikidzhan R.
Student of the Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin Faculty of agronomy and ecology, city of Krasnodar
Mitlash A.
Student of the Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin Faculty of agronomy and ecology, city of Krasnodar
Kalashnik V.
Student of the Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin Faculty of agronomy and ecology, city of Krasnodar
Kochubey S.
Student of the Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin Faculty of agronomy and ecology, city of Krasnodar
Аннотация
В данной статье описываются преимущества рапса перед другими масличными культурами. Изучается биохимический состав рапсового масла. Раскрывается польза линолевой и линоленовой кислот, фос-фолипидов. Рассматриваются направления селекции рапса. Abstract
This article describes the benefits of rapeseed over other oilseeds. The biochemical composition of rapeseed oil is being studied. The benefits of linoleic and linolenic acids, phospholipids are revealed. The directions of breeding rapeseed are considered.
Ключевые слова: рапс, рапсовое масло, селекция, линолевая кислота, линоленовая кислота, фосфо-липиды, пищевое направление, техническое направление, кормовое направление, трансгенные линии.
Keywords: rapeseed, rapeseed oil, breeding, linoleic acid, linolenic acid, phospholipids, food direction, technical direction, feed direction, transgenic lines.
Рапс (Brassica napus L.) не только продовольственная и кормовая, но и ценная техническая культура. Создание высокопродуктивных сортов, хорошо адаптированных к условиям умеренного климата (где им не может составить конкуренцию подсолнечник, благодаря малой требовательности к теплу и скороспелости рапса), семена которых не будут содержать эруковой кислоты (не полностью разлагающейся в организме, что может быть причиной отложения жиров в мышцах и поражения миокарда) и глюкозинолатов, сортов, обладающих пониженным содержанием клетчатки в оболочке, с улучшенным жирнокислотным составом масла, является одной из главных задач селекционеров.
Семена рапса являются одним из важнейших источников получения растительного масла пищевого и технического назначения.
В рапсовом масле имеются ненасыщенные жирные кислоты Омега-3 и Омега-6. Большое значение имеет содержание в масле различных сопутствующих веществ, среди которых особая роль принадлежит токоферолам (антиоксидантам), которые не только защищают масло от окислительной порчи, но и являются источником витамина E. Рапсовое масло также содержит ряд веществ, важных для жизнедеятельности человеческого организма, причем организм не в состоянии синтезировать эти
вещества самостоятельно. К таким веществам относятся:
1) Линолевая кислота, нужная для регуляции липидного обмена. Доказано это свойство было проведенным опытом, в котором одна группа людей в течение 12 месяцев придерживалась диеты с высоким содержанием линолевой кислоты, вторая не меняла своих пищевых привычек. По завершении эксперимента ученые выявили снижение уровня холестерина в среднем на 13,3% в группе, которая употребляла продукты с высоким содержанием линолевой кислоты.
Обладает это вещество и другими полезными свойствами: повышает процент мышечной массы, укрепляет иммунитет, замедляет естественные процессы старения, влияет на углеводный обмен, снижает риск развития сахарного диабета 2 типа, уменьшает вероятность появления аллергических реакций, положительно влияет на женскую репродуктивную систему.
2) Линоленовая кислота, попадая в организм с пищей, начинает действовать на клеточном уровне. В качестве жиросжигателя она действует очень эффективно, так как стимулирует распад жиров и уменьшает их всасывание. Кислота способствует и набору мышечной массы, и росту мышц за счет улучшения обмена веществ и повышения усвояемости белков. Кроме того, линолевая кислота быстро снижает уровень вредного холестерина и сахара в крови, а также предотвращает действие аллергенов. Положительно кислота влияет и на гормональный фон, налаживает выработку гормонов.
3) Фосфолипиды, принадлежащие к числу полезных веществ от которых зависит здоровье всего организма. Этот вид липидов есть в каждой клетке человеческого тела. Они отвечают за поддержание структурной формы ячеек, образуя двойной липид-ный слой и создавая прочный покров внутри клетки. Помогают перемещать другие виды липи-дов по организму и служат растворителем для некоторых видов веществ, в том числе и холестерина. Наивысшую концентрацию фосфолипидов в человеческом теле биологи нашли в сердце, мозге, печени, а также в клетках нервной системы.
В зависимости от использования рапса и продуктов его переработки, работа селекционеров направлена на улучшение того или иного показателя. Таким образом, в селекции рапса выделяют следующие направления:
Селекция рапса пищевого направления. Селекционеры работают над нужным содержанием в семенах линоленовой и олеиновой жирных кислот. Если полученные семена предназначены для производства маргарина, то в них приветствуется повышенное содержание пальмитиновой и стеариновой кислот. Кроме эруковой кислоты, желательно добиться сведения к минимуму содержания в семенах линоленовой кислоты, благодаря которой масло скоро прогоркает.
Селекция рапса технического направления. Рапс для использования в технических целях должен обладать высоким содержанием масла в семе-
нах, а зачастую и определенным качественным составом жирных кислот. Например, для производства технических масел и биотоплива предпочтительна высокая концентрация эруковой кислоты. Если же из семян предполагается производить моющие средства или парфюмерию, желательна повышенная концентрация лауриновой кислоты.
Кормовое направление селекции рапса. На корм животным идут не только семена, но и зеленая масса рапса, поэтому селекция ведется по на повышение содержания белка в листьях и стеблях. Так же учитывается и сбалансированность состава аминокислот. Нежелательная составляющая семян в кормовом рапсе - глюкозинолаты, они приводят к отравлению животных.
Трансгенные линии рапса. Рапс является одной из четырех сельскохозяйственных культур, шире остальных подвергаемых генетической модификации. Основное направление изменения генома рапса - это придание ему устойчивости к гербицидам. Выращивание линий рапса, резистентных к гербицидам, значительно упрощает борьбу с сорняками, повышая ее эффективность. Благодаря этому удается добиваться более высоких урожаев, затрачивая меньше усилий и средств на выращивание культуры. Это позволяет в целом увеличить экономическую эффективность возделывания рапса. Как замечают фермеры из Канады, при использовании устойчивых к гербицидам линий урожайность увеличивается в среднем на 10%. Использование трансгенного рапса снижает необходимость глубокой обработки почвы, благодаря этому уменьшаются затраты на горюче-смазочные материалы и рабочую силу, с одновременным повышением показателей плодородия почв. Так же имеется финансовая составляющая - закупка гербицидов требует меньших средств.
Более широкое использование модифицированного рапса сдерживает настороженное отношение к генной инженерии, возможные последствия ее использования для окружающей среды и здоровья человека. Экологи опасаются, что трансгенный рапс, скрещиваясь с дикорастущими близкородственными видами, вызывает риск попадания ген-номодифицированного материала в естественные популяции. Это опасение имеет свою почву: в последние годы участились случаи находок одичавшего рапса, содержавшего генномодифицирован-ный материал. Такие экземпляры растений обычно находят у портовых территорий и вблизи дорог, где осуществляется погрузка или транспортировка рапсовых семян. Нужно сказать, что на сегодняшний день трансгенные линии рапса не разрешены для выращивания в России.
Список литературы
1. Гольцов А.А., Ковальчук А.М., Абрамов В.Ф., Милащенко Н.З. Рапс, сурепица. - М.: Колос, 1983. - 192 с.
2. Горлов С.Л., Горлова Л.А., Бочкарева Э.Б., Сердюк В.В. Селекция рапса и сурепицы во ВНИИМК // Нива Татарстана. 2016. № 1. С. 7-10.
3. Долгих Л.А. Требования к составу и качеству рапсового масла для пищевой промышленности. VI международная конференция молодых ученых и специалистов, ВНИИМК, 2011 г. - С. 73-77.
4. Мхитарьянц Л.А. и др. Особенности химического состава семян рапса современных селекционных сортов // Масла и жиры. - Специализированный журнал. - 2016- № 3 (179).
INFLUENCE OF PLANT GROWTH REGULATORS ON ANATOMICAL OF FODDER BEAN
LEAVES
Shevchuk О.
PhD of Biological Sciences, Associate Professor, Vinnytsia Mykhailo Kotsiubynskyi State Pedagogical University;
Shevchuk V.
Assistant Lecturer, Vinnytsia National Agrarian University
Abstract
It was studied the mesostructure organization of leaf apparatus and pigment content of leaves under application of growthregulators with different mechanism of action - esfon (2-HEFC) (0,2%) (ethylene producer) and Epin (0,1 ml/l) (growth stimulator) on broad bean plants. The plant growth regulators treatment on broad beans led to the thickening of leavesdue to increase in the growth of columnar and spongy leaf parenchyma. Growth regulators influenced on the formation of stomatal apparatus of broad beans leaves in different ways. The inhibitory compound esfon caused a decrease in the number of lower epidermal cells and stomata with a simultaneous increase in the stomatal cells area. The application of stimulator compound Epin led to an increase in epidermal cells, without differences in the number of stomata but the area of stomatal cells increased significantly. It has been established the enhancement of photosynthetic processes due to increase in the chlorophyll content in assimilative cells of leaves under esfon on broad beans.
Keywords: plant growth regulators, donor-acceptor system ("source-sink"), mesostructure organization, sto-matal apparatus, chlorophyll, broad beans.
Formulation of the problem. The plant organism can be represented as the only donor-acceptor system ("source - sink"), in which the plant is considered as a system of donors (source) and acceptors (sink) of assimilates. The functioning of donor-acceptor system is determined by the genetic programof development. Donors and acceptors can be considered as individual plant structures - organs, tissues, cells and organelles, and as processes - photosynthesis, respiration, transport, assimilation (Kiriziy et al. 2014). It is known that regulation of source-sink system of a plant organism can be carried out artificially by growth regulators application, it causesan increase in crop production process (Kuryata & Khodanitska 2018; Shevchuk et al. 2019; Shevchuk 2020) and improve crop quality (Khodanitska et al. 2019; Shevchuk 2020) due redistribution of assimilate flow to economically valuable organs. Biologically active substances act on the regulatory mechanisms in cells of a plant organismat metabolic level (Bhatla 2018).
One of the modern method to increase the crop yield is an application of synthetic plant growth regulators and compounds that made on a natural substance basis and acts similarly to phytohormones (Kuryata et al. 2019; El Karamany 2019; Khodanitska et al. 2019). These compounds are environmentally friendly and positively affect on the microflora of soil, increase the resistance of plants to adverse environmental factors (extreme temperatures, drought and heat resistance, frost resistance) (Khan et al. 2019). The most common groups of synthetic plant growth regulators is retardants - antigibberellin compound. Retardants are widely used to increase the yield of oilseeds (Kuryata & Khodanitska 2018; Khodanitska et al. 2019; Kuryata et al. 2019), vegetables (Kuryata & Kravets 2018; Rohach
et al. 2020), legumes (Kuryata et al. 2019; Shevchuk et al. 2020; Shevchuk 2020; Marchuk et al. 2016; Shevchuk et al. 2018; Shevchuk & Didur 2019) and industrial crops (Shevchuk et al. 2019; Shevchuk et al. 2017).
It is necessary to make attention to legumesdue to the growing deficiency of protein. The value of these crops lies in the fact that they not only increase the resources of food and feed grains but also increase soil fertility and crop production (Pankievicz et al. 2019). The broad bean plants havea great importance among legumes grown in our country for the grains and a green manure. They produce high yields on heavy clay soils compared to peas and fodder lupins, fix nitrogen from the atmosphere and is a good predecessor for winter and spring wheat. In this case, the issue of this study was to establish the application of stimulator Epin and inhibitor esfon (2-HEFC) on the mesostructure features of leaf apparatus of broad bean plants.
Conditions and methods of research. Broad bean plants cv. Vizir were treated with aqueous solutions of esfon (2-HEFC) (2 %) and growth stimulator Epin (0,1 ml/l) to complete wetting of leaves at shoot height 10-15 cm. Mesostructure organization of leaves were studied on a fixed materialaccording to the generally accepted method of Mokronosov A.T. and Borzen-kova R.A.
It was used a mixture of equal parts of ethanol, glycerol and water with addition of 1 % formalin for preservation of leaves. The maceration agent was a 5 % solution of acetic acid in 2 mol/l hydrochloric acid. The method of partial maceration of leaf tissue was used to determine epidermal cells. Measurement of the area of epidermal cells was carried out by using a microscope and an ocular micrometer MOB-1-15x.The number of
