Особливості формування показників якості зерна селекційними лініями пшениці м'якої озимої

Автор(и)

  • О. Ю. Леонов Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН України, Україна
  • З. В. Усова Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН України, Україна
  • К. Ю. Суворова Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН України, Україна
  • М. І. Байбак Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН України, Україна
  • О. М. Росанкевич Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН України, Україна
  • Н. О. Усова Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН України, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30835/2413-7510.2025.333725

Ключові слова:

пшениця м'яка озима, селекція, якість зерна, кластерний та факторний аналізи

Анотація

Якість зерна – це складна характеристика, яка залежить від низки ознак, а індивідуальний внесок кожної ознаки змінюється залежно від конкретної реакції на умови навколишнього середовища. Оцінювали вплив генотипу та середовища на якісні характеристики 1200 генотипів пшениці, а також аналізували взаємозв'язки між якісними ознаками. У результаті узагальнення багаторічних даних з використанням стандартизованих в межах окремих років значень виділені джерела високої натури зерна, високої та низької склоподібності зерна для селекції твердозерних та м’якозерних сортів, високого вмісту білка і клейковини та її якості, високих реологічних властивостей і хлібопекарських якостей. Серед сортів високими пружністю тіста, силою борошна та індексом еластичності тіста відрізнялися Харус, Астет, Василина, Фермерка, Патріотка, Мальованка, а низькими – Малуша та м’якозерний сорт кондитерського напряму використання Мазурок, який крім того відрізнявся низькою склоподібністю зерна. Високою натурою зерна відзначались сорти Приваблива, Привітна, Принада, Гайок, Проня. Високим вмістом білка в зерні та клейковини в борошні характеризувалися Приваблива, Привітна, Гармоніка, Мазурок, при максимальних значеннях у сорту Принада. Об’єм хліба і загальна хлібопекарська оцінка вищими були у сортів Харус, Астет, Василина, Статна, Фермерка, Диво, Гармоніка, Принада, Мавка ІР. Встановлені зв’язки між ознаками якості зерна, показано, що загальна хлібопекарська оцінка була тісно пов’язана з індексом деформації клейковини, пружністю тіста, силою борошна та індексом еластичності тіста. Кластерний та факторний аналізи, проведені для узагальнення отриманих результатів, розподілили досліджувані ознаки на чотири кластери з масштабом евклідових відстаней менше 40% та чотири фактори, які пояснюють понад 70% від загальної мінливості, один з яких пов’язаний з хлібопекарськими якостями, інший – з реологічними властивостями, ще два з вмістом білка і клейковини та натурою і склоподібністю зерна. Визначені лінії з поєднанням високих значень різних факторів для різних напрямів використання. Результати дослідження можуть бути використані як критерії відбору для підвищення якості зерна м'якої пшениці в регіоні.

Біографія автора

О. Ю. Леонов, Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН України

Доктор с.-г. наук, старший науковий співробітник зав. лабораторії селекції озимої пшениці

Посилання

Bushuk W., Rasper V.F. Wheat: Production, Properties and Quality. Springer Science & Business Media, 2012. 239 p.

Biel W., Kazimierska K., Bashutska U. Nutritional value of wheat, triticale, barley and oat grains. Acta Sci. Pol. Zootech. 2020. Vol. 19. P. 19–28. DOI: 10.21005/asp.2020.19.2.03

Cacak-Pietrzak G. The use of wheat in various branches of the food industry. - Technological requirements. Prz. Zboż. Młyn. 2008. Vol. 52. P. 11–13. [in Polish]

Shewry P.R., Hey S.J. The contribution of wheat to human diet and health. Food Energy Secur. 2015. Vol. 4. P. 178–202. https://doi.org/10.1002/fes3.64

Tsenov, N.; Gubatov, T.; Yanchev, I. Evaluation of heritability and genetic advance of some quality parameters in common wheat (Triticum aestivum L.) under genotype by environmental interaction. Agricultural Science and Technology. 2022. No 2. Р. 12–26. DOI: 10.15547/ast.2022.02.015

Shamim S., Abdullan M., Shair H., Ahmad J., Farooq M., Ajmal S. Evaluation for impact of climate change on wheat (Triticum aestivum L.) grain quality and yield traits. Biological and Clinical Sciences Research Journal. 2024. Vol. 5(1). 842. https://doi.org/10.54112/bcsrj.v2024i1.842

Sobko M.G., Glupak Z.I., Kryuchko L.V., Butenko A.O. Formation of yield and grain quality of modern varieties of winter wheat of different geographical origin. Agrarian innovations. 2022. No 12. Р. 60–69. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.12.10

Raut R.N., Talekar N., Ghule A.L., Pareek S., Afandi F., Abhimanyu G., Shinde S., Jadhav A. A. Genetic Profiling of Quality Traits for Industrial Applications and Agronomic Practices in Bread Wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Advances in Biology & Biotechnology. 2025. Vol. 28, No 4. Р. 420–434. https://doi.org/10.9734/jabb/2025/v28i42202

Payne P.I. Genetics of wheat storage proteins and the effect of allelic variation on bread-making quality. Annual Review of Plant Physiology. 1987. Vol. 38. Р. 141-153 https://doi.org/10.1146/annurev.pp.38.060187.001041

Seling S. Bedeutung des Proteingehaltes von Backweizen aus Sicht der Wissenschaft. Cereal Tech. 2010. Vol. 64. Р. 103–110.

Tannhaeuser S.M., Wieser H., Koehler P. Correlation of quality parameters with the baking performance of wheat flours. Cereal Chem. 2014. Vol. 91. Р. 333–341. https://doi.org/10.1094/CCHEM-09-13-0194-CESI

Souza E.J., Sneller C., Guttieri M.J., Sturbaum A., Griffey C., Sorrells M., Ohm H., Van Sanford D. Basis for selecting soft wheat for end-use quality. Crop Sci. 2012. Vol. 52. P. 21–31. https://doi.org/10.2135/cropsci2011.02.0090

Sherman J.D., Nash D., Lanninng S.P., Martin J.M., Blake N.K., Morris C.F., Talbert L.E. Genetics and end-use quality differences between modern and historical spring wheat. Crop Sci. 2014. Vol. 54. P. 1972–1980. https://doi.org/10.2135/cropsci2013.11.0749

Rozbicki J., Ceglinska A., Gozdowski D., Jakubczak M., Cacak-Pietrzak G., Madry W., Golba J., Piechocinski M., Sobczynski G., Studnicki M., Drzazga T. Influence of the cultivar, environment and management on the grain yield and bread-making quality in winter wheat. J. Cereal Sci. 2015. Vol. 61. P. 126–132. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2014.11.001

Oury F.X., Godin C. Yield and grain protein concentration in bread wheat: how to use the negative relationship between the two characters to identify favourable genotypes?. Euphytica. 2007. Vol. 157. Р. 45–57. https://doi.org/10.1007/s10681-007-9395-5

Geyer M., Mohler V., Hartl L. Genetics of the Inverse Relationship between Grain Yield and Grain Protein Content in Common Wheat. Plants. 2022. Vol. 11, No 16. 2146. https://doi.org/10.3390/plants11162146

Bhatta M., Regassa T., Rose D.J., Baenziger S., Eskridge P., Santra K.D. Poudel R. Genotype, environment, seeding rate, and top-dressed nitrogen effects on end-use quality of modern Nebraska winter wheat. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2018. Vol. 98. P. 2830. https://doi.org/10.1002/jsfa.8916

Akın A., Karaduman Y., Özkaya B. Evaluation of the 100-year evolution of TZARI bread wheat variety development program in terms of bread-making and nutritional quality. Journal of Cereal Science. 2025. Vol. 123. 104169. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2025.104169.

Laidig F., Piepho H.P., Rentel D., Drobek T., Meyer U., Huesken A. Breeding progress, environmental variation and correlation of winter wheat yield and quality traits in German official variety trials and on-farm during 1983–2014. Theor. Appl. Genet. 2017. Vol. 130. P. 223–245. https://doi.org/10.1007/s00122-016-2810-3

Kaya Y., Akcura M. Effects of genotype and environment on grain yield and quality traits in bread wheat (T. aestivum L.). Food Sci Tech Camp. 2014. Vol. 34, Issue 2. P. 386–393. https://doi.org/10.1590/fst.2014.0041

Bilgin O., Guzman C., Baser I., Crossa J., Korkut K.Z. Evaluation of grain yield and quality traits of bread wheat genotypes cultivated in Northwest Turkey. Crop Sci. 2015. Vol. 56. P. 73–84. https://doi.org/10.2135/cropsci2015.03.0148

Bouchetat F., Ghana R., Himour S., Bouaroudj S., Benfikh LA. Effect of genotype by environment interactions on quality parameters and grain yield of durum wheat. Biodiversitas. 2023. Vol. 24, No 10. P. 5565–5571. DOI: 10.13057/biodiv/d241038

Desheva G. Effects of genotype, environment and their interaction on quality characteristics of winter bread wheat. Journal of Basic and Applied Research in Biomedicine. 2016. Vol. 2, No 3. P. 363–372.

Denčić S., Mladeno N. Kobiljski B. Effects of genotype and environment on breadmaking quality in wheat. International Journal of Plant Production. 2011. Vol. 5, No 1. Р. 71–82. DOI: https://doi.org/10.22069/IJPP.2012.721

Williams R.M., O’Brien L., Eagles H.A., Solah V.A., Jayasena V. The influences of genotype, environment, and genotype × environment interaction on wheat quality. Aust. J. Agric. Res. 2008. Vol. 59. P. 95–111. https://doi.org/10.1071/AR07185

Mikulíková D., Masár Š., Horváthová V., Kraic J. Stability of quality traits in winter wheat cultivars. Czech Journal of Food Sciences. 2009. Vol. 27, No 6. Р. 403–417. DOI: 10.17221/96/2009-CJFS

Desheva G., Deshev M. Correlation and regression relationships between main grain quality characteristics in bread winter wheat. Agriculturae Conspectus Scientificus. 2022. Vol. 87, No 2. P. 135–143. URI: https://hrcak.srce.hr/279278 [in Croatian]

Park S.H., Bean S.R., Chung O.K., Seib P.A., Levels of Protein and Protein Composition in Hard Winter Wheat Flours and the Relationship to Breadmaking. Cereal Chemistry. 2006. Vol. 83. Р. 418–423. https://doi.org/10.1094/CC-83-0418

Mladenov N., Przulj N., Hristov N., Duric V., Milovanovic M., Cultivar-by-Environment Interactions for Wheat Quality Traits in Semiarid Conditions. Cereal Chemistry. 2001. Vol. 78. Р. 363–367. https://doi.org/10.1094/CCHEM.2001.78.3.363

Mohammadi R., Armion M., Kahrizi D., Amri A. Efficiency of screening techniques for evaluating durum wheat genotypes under mild drought conditions. Journal of Plant Production. 2010. Vol. 4, No 1. Р. 11–24.

Tkachyk SO, editor. Methodology for qualification examination of plant varieties. Methods of determination of plant production quality parameters. 3rd revised and extended edition. Vinnytsia: FOP Korzun D.Yu., 2017. 159 p. URL: https://www.sops.gov.ua/uploads/page/metodiki/MetodRosl_2023.pdf [in Ukrainian]

Leonov O.Yu., Panchenko I.A., Skliarevskyi K.M. et al. Methodical guidelines on evaluation of grain quality in breeding material. Kharkiv : Instytut roslynnytstva im. V.Ya. Yurieva, 2011. 69 р. [in Ukrainian]

Ermantraunt E.R., Hoptsii T.I., Kalenska S.M., Kryvoruchenko R.V., Turchynova N.P., Prysiazhniuk O.I. Methods of breeding experimentation (in crop production). Kharkiv : KhNAU im. VV Dokuchaieva, 2014. 229 р. [in Ukrainian]

Usova Z., Leonov O.Y., Kozub N.O., Sozinov I.O. Identification of winter common wheat accessions of Kharkiv breeding by protein markers. Faktory Eksperymentalnoi Evolutsii Orhanizmiv. 2021. Vol. 29. Р. 52–57. DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v29.1406 [in Ukrainian]

Leonov O.Yu., Sharypina Ya.Yu., Usova Z.V., Suvorova K.Yu., Sakhno T.V. Allelic composition of puroindolinium genes and confectionery properties of flour of soft winter wheat samples. Plant Varieties Studying and Protection. 2020. Vol. 16, No 2. Р. 217–225. DOI: https://doi.org/10.21498/2518-1017.16.2.2020.209258

Derzhspozhyvstandart of Ukraine. Wheat. Specifications: State Standard of Ukraine (DSTU) 3768:2019. 2019. 19 р. [in Ukrainian]

Makarova O., Khvostenko K., Sokolova N., Fateeva A., Avetisian K. Pastry based on flour with specific characteristics. Grain Products and Mixed Fodders. 2022. Vol. 21, No 3. Р. 21–28. https://doi.org/10.15673/gpmf.v21i3.2230

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-27

Номер

Розділ

ОРИГІНАЛЬНІ СТАТТІ