Внутрішньопопуляційна мінливість ознак вмісту олії та її жирнокислотного складу сучасних сортів конопель

Автор(и)

  • І. М. Лайко Інститут луб’яних культур НААН, Ukraine
  • Л. Н. Кобизєва Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва НААН, Ukraine
  • С. В. Міщенко Інститут луб’яних культур НААН, Ukraine
  • Г. І. Кириченко Інститут луб’яних культур НААН, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30835/2413-7510.2022.260990

Ключові слова:

селекція, сорт, інцухт, олійність, жирнокислотний склад

Анотація

Мета та завдання досліджень. Виявити новий перспективний матеріал з високою насіннєвою продуктивністю, олійністю та оптимальним жирнокислотним складом.

Обговорення результатів. Визначено, що під дією добору збільшується діапазон мінливості ознак вмісту олії та маси насіння. Включення в гібридизацію віддалених генотипів сприяє отриманню високоолійних ліній, які в подальшому є донорі цієї ознаки. Високі показники вмісту олії були зафіксовані в гібридів, отриманих в результаті схрещування сорту і самозапилених ліній середньоєвропейського еколого-географічного типу з сортом і самозапиленими лініями південного типу. При цьому найбільш вдалими виявилися сортолінійні і лінійносортові гібриди (вміст олії 36–39 %), а не лінійні.

Родинно-груповий добір є основа підвищення та подальшої стабілізації ознаки олійності насіння. При проведенні селекційної роботи в напряму підвищення олійності виявлено поступове збільшення олійності насіння. Встановлено, що популяційна мінливість ознаки вмісту олії насіння складає від 33,99 до 46,98%.

Постійний селекційний добір веде до поетапного розширення діапазону прояву ознаки вмісту олії від середнього до максимуму. З метою підвищення практичної цінності сортів селекційними прийомами збільшували також насінну продуктивність. Найбільш перспективними виявлено сорти різного генетичного походження Глесія і Миколайчик і гібридного походження сорти Артеміда, Гармонія. В популяції сорту Миколайчик у процесі відбору вміст олії поетапно підвищується і стабілізується на рівні 33, 35, 37,8% без змін жирнокислотного складу олії.

Результатом добору є стабілізація популяцій сортів за ознакою вмісту олії.  Це доводить високу ефективність розроблених методів селекції створення сорту з високою насіннєвою продуктивністю та цілеспрямованого відбору на підвищення олійності насіння конопель. Таким чином, збільшується значимість сорту, що поєднує високу врожайність насіння та вихід олії. За олійністю насіння сучасні сорти можна розташувати в наступному порядку: Миколайчик, Артеміда, Гармонія, Глесія.

Олія всіх сортів має  оптимальне співвідношення жирних кислот омега-3 і омега‑6 на рівні 1: 3,1, 1: 3,9 (2016–2017 рр.). За 2018–2019 рр. співвідношення жирних кислот омега-6 и омега-3 складав 4,0: 1, 4,8: 1. Діапазон мінливості вмісту лінолевої кислоти становить від 55 до 58%, а ліноленової від 12,58 до 18,23% . За вмістом гама-ліноленової кислоти виділяються сорти Миколайчик та Артеміда. Дані результати дозволяють стверджувати про унікальність жирнокислотного складу насіння конопель та його незмінність при проведенні селекції на підвищення олійності.

Висновки. Вважаємо, що середньоєвропейський тип виступає джерелом і донором ознаки високого вмісту олії, а південний – більш тривалого періоду формування насіння і відповідно високого рівня накопичення олії.

Виявлено, що явище гетерозису в результаті поєднання в одному організмі віддалених генотипів. При цьому найбільш вдалими виявилися сортолінійні і лінійносортові гібриди (вміст олії 36–39%), а не лінійні.

Створено нові сорти конопель Миколайчик, Артеміда і Гармонія, які поєднують ознаки високої насіннєвої продуктивності, олійності насіння та унікальний жирнокислотний склад.

Посилання

Salentijn EMJ., Zhang Q, Amaducci S et al. New developments in fiber hemp (Cannabis sativa L.) breeding. Industrial Crops and Products. 2015; 68: 32–41. https:// doi.org/10.1016/j.indcrop.2014.08.011

Myhal MD, Laiko IM, Kmets IL. The role and significance of biological studies of hemp for breeding and seed production. Lubiani iTekhnichni Kultury. 2017; 5(10): 28–51.

Serkov VA, Belousov RO, Aleksandrova MR et al. Topical trends in hemp breeding for solving current problems of the domestic economy and import substitution (review). Niva Povolozhya. 2019; 3(52): 38–47.

Burczyk H, Kowalski M, Plawuszewski M. Trends and methods in hemp breeding in Poland. Journal of Natural Fibers. 2005; 2(1): 25–33. https:// doi.org/ 10.1300/J395v02n01_03

Zwenger SR. The biotechnology of Cannabis sativa. New York, 2014. 249 p.

Brian C, Dong Z, McKay JK. Hemp genetics and genomics. Industrial hemp as a modern commodity crop. In: DW Williams, ed.. Madison, 2019. P. 94–108. https:// doi.org/10.2134/industrialhemp.c6

Faux A, Draye X, Flamand M et al. Identification of QTLs for sex expression in dioecious and momoecious hemp (Cannabis sativa L.). Euphytica. 2016; 209: 357–376. https:// doi.org/10.1007/s10681-016-1641-2

Punja ZK, Rodriguez G, Chen S. Assessing genetic diversity in Cannabis sativa using molecular approaches.Cannabis sativa L. – Botany and Biotechnology. In: S Chandra etal., eds. Cham, 2017. P. 395–418. https:// doi.org/: 10.1007/978-3-319-54564-6_19

Salentijn EMJ, Zhang Q, Amaducci S et al. New developments in fiber hemp (Cannabis sativa L.) breeding. Industrial Crops and Products. 2015; 68: 32–41. https:// doi.org/10.1016/j.indcrop.2014.08.011

Toth JA, Stack GM, Cala AR et al. Development and validation of genetic markers for sex and cannabinoid chemotype in Cannabis sativa L. GCB Bioenergy. 2020; 12(3): 213–222. https:// doi.org/10.1111/gcbb.12667

Vyrovets VH, Laiko IM, Vereshchahin IV, Tymchuk SM, Pozdniakov VV. Prospects of breeding for optimized fattyacid composition of oil in modern varieties of non-narcotic cannabis. Sel. Nasinn. 2011; 100: 247–254. https:// doi.org/

Laiko IM, Vyrovets VH, Mishchenko SV, Vereshchahin IV. Justification of the creation of self-pollinated non-narcotic hemp lines for breeding for increased oil content. Maslichnyie Kultury. 2014; 1(157–158): 27–31.

Laiko IM, Mishchenko SV. Methodological aspects of increasing the seed productivity of hemp (Cannabis sativa L.) based on the phenotypic characteristics of inflorescences. Vestnik Altayskogo GosudarstvennogoAgrarnogo Universiteta. 2013; 7(105): 51–55.

Vyrovets VH, Laiko IM, Kabanets VM. Achievements and prospects of hemp breeding forincreased seed productivity. Lubiani iTekhnichni Kultury. 2012; 2(7): 13–27.

Vyrovets VH, Vereshchahin IV. Promising starting material in the breeding of non-narcotic hempfor increased oil content. Vestnik AltayskogoGosudarstvennogoAgrarnogo Universiteta. 2014; 1(111): 19–23.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-07-08

Номер

Розділ

МЕТОДИ І РЕЗУЛЬТАТИ СЕЛЕКЦІЇ