Вплив різних фотоперіодичних умов на вміст білка і олії у насінні сої (Glycine max (L.) Merr.)

Автор(и)

  • Nаbil Hussein Al-Hamadeni Hider Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна майдан Свободи, 4, м. Харків, Україна, 61022, Україна
  • Vasily Zhmurko Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна майдан Свободи, 4, м. Харків, Україна, 61022, Україна https://orcid.org/0000-0002-3898-3087

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-8025.2020.201416

Ключові слова:

соя (Glycine max (L.) Merr.), фотоперіод, темпи розвитку, білок, масло

Анотація

Мета. З’ясувати вплив різної тривалості фотоперіоду на вміст білка і масла у насінні сортів сої, які різняться за реакцією на фотоперіод.

Матеріали та методи. У дослідах використані фотоперіодично нейтральні сорти сої Аннушка, Ятрань, Устя і короткоденний сорт Хаджибей. Рослини вирощували у польових умовах у 2016-2018 рр. на експериментальній ділянці кафедри фізіології і біохімії рослин та мікроорганізмів Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна на ділянках 1 м2 у триразовій повторності. Від сходів до третього справжнього листка всі сорти росли за природного довгого дня (близько 16 год. на широті м. Харкова – 500 п.ш.). У цю фазу протягом 14 днів для половини рослин створювали умови короткого фотоперіоду, затемнюючи рослини світлонепроникними кабінами з 17 до 9 години. Після чого рослини вирощували знову в умовах довгого природного дня до закінчення вегетації. Друга частина рослин (контроль) протягом всього періоду вегетації була вирощена в умовах природного фотоперіоду. Вміст білка у насінні визначали на інфрачервоному аналізаторі Інфралюм ФТ-10 (виробник Люмекс, РФ), за методикою виробника, а масла – за Рушковським. Аналізи проведені у дво- триразовій повторності. У таблицях наведені середні та стандартні відхилення.

Результати. За умов короткого фотоперіоду вміст білка у насінні зростав, знижувався, або не змінювався, порівняно до вмісту на природному довгому дні, незалежно від характеру фотоперіодичної реакції досліджених сортів. Вміст масла у насінні рослин, які піддавали дії короткого фотоперіоду, був, як правило нижчим, ніж у насінні рослин, які вирощували за природного довгого дня. Вміст як білку, так і масла варіював у різних сортів та в різні роки досліджень. Ступінь його варіювання у досліджуваних сортів різнився.

Висновки. Різні фотоперіодичні умови не однозначно впливають на вміст білка у насінні сортів сої з різною фотоперіодичною реакцією, хоча в окремі роки у досліджених сортів проявляється тенденція до його зростання за умов короткого фотоперіоду. Вірогідно, він детермінується генотипом сорту та різними метеорологічними умовами періоду вегетації. Вміст олії у насінні досліджених сортів сої за впливу короткого дня знижується, порівняно до вмісту в умовах довгого дня, незалежно від фотоперіодичної реакції сортів.

Зміни вмісту білка і масла в насінні сортів сої за різної тривалості дня не залежали від типу їх фотоперіодичної реакції.

Вірогідно, що процеси накопичення білку і, особливо, олії у насінні сої контролюються тривалістю фотоперіоду, генетично детермінованого селекційним відбором. Механізми такого контролю потребують подальшого поглибленого дослідження на рівні перебігу фізіолого-біохімічних процесів

Біографії авторів

Nаbil Hussein Al-Hamadeni Hider, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна майдан Свободи, 4, м. Харків, Україна, 61022

Аспірант

Кафедра фізіології і біохімії рослин та мікроорганізмів

Vasily Zhmurko, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна майдан Свободи, 4, м. Харків, Україна, 61022

Доктор біологічних наук, професор

Кафедра фізіології і біохімії рослин та мікроорганізмів

Посилання

  1. Petibskaia, V. S.; Lukomets, V. M. (Ed.) (2012). Soia: khimicheskii sostav i ispolzovanie. Maikop: OAO «Poligraf-IUG», 432.
  2. Vishniakova, M. A., Seferova, I. V., Samsonova, M. G. (2017). Trebovanie k iskhodnomu materialu dlia selektsii soi v kontekste sovremennykh biotekhnologii. Selskokhoziaistvennaia biologiia, 52 (5), 906–916.
  3. Song, W., Yang, R., Wu, T., Wu, C., Sun, S., Zhang, S. et. al. (2016). Analyzing the Effects of Climate Factors on Soybean Protein, Oil Contents, and Composition by Extensive and High-Density Sampling in China. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 64 (20), 4121–4130. doi: http://doi.org/10.1021/acs.jafc.6b00008
  4. United States Department of Agriculture, World Agricultural Production (2020). Circular Series February 2–20. USDA. Foraing Agr. Servise. Available at: https://apps.fas.usda.gov/psdonline/circulars/production.pdf
  5. Zhmurko, V. V., Avksentieva, O. O., Yukhno, Yu. Yu., Popova, Yu. V., Samoilov, A. M. Tymoshenko, V. F. et. al. (2017). Efekty heniv fotoperiodychnoi chutlyvosti i potreby v yarovyzatsii u roslyn pshenytsi miakoi ta soi kulturnoi. Fiziolohiia roslyn: dosiahnennia ta novi napriamy rozvytku. Kyiv: Lohos, 187–197.
  6. Zhmurko, V. V. (2009). Fizioloho-biokhimichni aspekty fotoperiodychnoho i yarovyzatsiinoho kontroliu rozvytku roslyn. Kyiv, 43.
  7. Davydenko, O. H., Zhmurko, V. V., Holoienko, D. V., Rozentsveih, V. E., Shablinska, O. V. (2004). Proiav fotoperiodychnoi reaktsii u rannostyhlykh sortiv soi. Selektsiia i nasinnytstvo, 88, 151–162.
  8. Jiang, B., Nan, H., Gao, Y., Tang, L., Yue, Y., Lu, S. et. al. (2014). Allelic Combinations of Soybean Maturity Loci E1, E2, E3 and E4 Result in Diversity of Maturity and Adaptation to Different Latitudes. PLoS ONE, 9 (8), e106042. doi: http://doi.org/10.1371/journal.pone.0106042
  9. Xia, Z., Watanabe, S., Yamada, T., Tsubokura, Y., Nakashima, H., Zhai, H. et. al. (2012). Positional cloning and characterization reveal the molecular basis for soybean maturity locus E1 that regulates photoperiodic flowering. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109 (32), E2155–E2164. doi: http://doi.org/10.1073/pnas.1117982109
  10. Kobyzieva, L. N. (2015). Skryninh kolektsii soi NTsHRRU za vmistom v nasinni bilka ta zhyru. Selektsiia i nasinnytstvo, 108, 53–59.
  11. Novikova, L. Y., Seferova, I. V., Nekrasov, A. Y., Perchuk, I. N., Shelenga, T. V., Samsonova, M. G., Vishnyakova, M. A. (2018). Impact of weather and climate on seed protein and oil content of soybean in the North Сaucasus. Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 22 (6), 708–715. doi: http://doi.org/10.18699/vj18.414
  12. Abugaliyeva, A. I., Didorenko, S. V. (2016). Genetic diversity of soybean cultivars belonging to different ripeness groups with regard to performance and quality. Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 20 (3), 303–310. doi: http://doi.org/10.18699/vj16.168
  13. Ojo, D. K., Adebisi, M. A., Tijani, B. O. (2002). Influence of environment on protein and oil contents of soybeans seed (Glycine Max (L.) Merril). Global Journal of Agricultural Sciences, 1 (1), 27–32. doi: http://doi.org/10.4314/gjass.v1i1.2199
  14. Bellaloui, N., Bruns, H. A., Abbas, H. K., Mengistu, A., Fisher, D. K., Reddy, K. N. (2015). Agricultural practices altered soybean seed protein, oil, fatty acids, sugars, and minerals in the Midsouth USA. Frontiers in Plant Science, 6 (31), 1–14. doi: http://doi.org/10.3389/fpls.2015.00031
  15. Sudaric, A., Simic, D., Vrataric, M. (2006). Characterization of genotype by environment interactions in soybean breeding programmes of southeast Europe. Plant Breeding, 125 (2), 191–194. doi: http://doi.org/10.1111/j.1439-0523.2006.01185.x
  16. Song, W., Yang, R., Yang, X., Sun, S., Mentreddy, S. R., Jiang, B. et. al. (2018). Spatial differences in soybean bioactive components across China and their influence by weather factors. The Crop Journal, 6 (6), 659–668. doi: http://doi.org/10.1016/j.cj.2018.05.001
  17. Mysak, E. V., Selikhova, O. A. (2017). Izmenenie biokhimicheskogo sostava zerna soi v zavisimosti ot prodolzhitelnosti dnia. Prioritetnye napravleniia otraslevogo nauchnogo obespecheniia, tekhnologii proizvodstva, khraneniia i pererabotki selskokhoziaistvennoi produktsii. Krasnodar: FGBNU SKFNTSSVV, 245.
  18. Zhmurko, V. V., Khaider, Nabil Khusein Al-Khamadeni (2018). Vliianie prodolzhitelnosti fotoperioda na formirovanie plodov u sortov soi (Glycine max (L.) Merr.). Faktori eksperimentalnoi evoliutsіi organіzmіv, 23, 57–63.
  19. Ermakova, A. I. (Ed.) (1987). Metody biokhimicheskogo issledovaniia rastenii. Leningrad: Agropromizdat, 430.
  20. Dospekhov, B. A. (1985). Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezultatov issledovanii). Moscow: Agropromizdat, 351.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-02-28

Як цитувати

Hider, N. H. A.-H., & Zhmurko, V. (2020). Вплив різних фотоперіодичних умов на вміст білка і олії у насінні сої (Glycine max (L.) Merr.). ScienceRise: Biological Science, (1 (22), 10–15. https://doi.org/10.15587/2519-8025.2020.201416

Номер

№ 1 (22) (2020)

Розділ

Біологічні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Nаbil Hussein Al-Hamadeni Hider, Vasily Zhmurko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу. 

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.