Генетические и экологические особенности биохимического состава семян исходного материала для селекции сои

• Автор: Селихова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 .ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Почвенно-климатическая характеристика Амурской области

2.2. Материал исследований

2.3. Методы исследований

3. ПОДБОР И ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ АДАПТИВНОЙ СЕЛЕКЦИИ СОИ

3.1. Изменение генотипической специфики энзиматической активности семян сои

3.2. Характеристика сортообразцов сои различного эколого-географического и филогенетического происхождения по содержанию каротина и витамина С....64 З.З.Оценка коллекционных образцов сои по содержанию минеральных элементов, белка, масла и их качественному составу
4. ХАРАКТЕРИСТИКА СОРТОВ СОИ, РАЙОНИРОВАННЫХ В АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ ПО БИОХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ СЕМЯН
4.1.Генотипические особенности биохимического состава семян сои.
4.2.Влияние метеорологических условий вегетационного периода на биохимический состав семян сои
4.3. Биохимический состав семян сои в зависимости от зоны выращивания
5. НАСЛЕДОВАНИЕ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
СЕМЯН В F2 G. max х G. soja
ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ 12>
Соя самая распространенная зерновая бобовая культура мирового значения. Благодаря экологической пластичности шагнула далеко за пределы первоначального распространения и в настоящее время возделывается более чем в шестидесяти странах. В России основной соесеющий регион - Амурская область. В последние годы, из-за упадка производства животноводческой продукции, дефицит пищевых белков усугубляется общим снижением платежеспособного спроса населения. В то же время реализация населению готовых пищевых продуктов и полуфабрикатов на основе соевого белка по ценам в 3-5 раз ниже, чем их мясомолочные аналоги, позволяет обеспечить решение медико-социальной проблемы белкового дефицита в питании россиян. Продукты из сои не только питательны, но и чрезвычайно полезные для больных с заболеваниями почек, остеопорозом, сахарным диабетом и другими заболеваниями [16, 85]. Неизбежный переход к глубокой переработке семян сои и расширение использования её на пищевые цели повысит требования к качеству семян сортов. Селекционеры при выведении сортов сои, до последнего времени, уделяли основное внимание скороспелости, урожайности, пригодности к механизированному возделыванию, но практически мало занимались вопросами повышения качества семян сои. Учитывая то обстоятельство, что признаки качества по своей генетической природе относятся к разряду количественных и сильно подвержены изменчивости под влиянием внешней среды, селекционно-генетическое изучение их необходимо проводить с учетом конкретных условий среды. Кроме этого, в селекционных программах необходимо больше внимания уделять повышению адаптивного потенциала сои. Так как потенциальную продуктивность сортов сои не удается реализовать в производстве из-за значительных перепадов дневных и ночных температур, неравномерности выпадения осадков, сильной засоренности полей, неудовлетворительной обработки почвы и других неблагоприятных факторов. За последние 10-15 лет потенциальная продуктивность сортов сои увеличилась в 1,5 раза. Урожайность на ГСУ Амурской области новых сортов достигает 30 ц/га, но средняя урожайность по области в производстве по-прежнему на уровне 10 ц/га. Поэтому, по-нашему мнению, необходимо больше

внимания уделять ферментам, которые, обладая определенной биохимической специфичностью, помогают растительному организму адаптироваться к постоянно ® изменяющимся условиям культивирования.
Благодаря фундаментальным достижениям в области общей и молекулярной генетики, физиологии, биохимии, экологии и других направлений исследований, возможности селекции в управлении наследственностью организмов существенно возросли. Это позволяет значительно ускорить селекционный процесс и реализовать принципиально новые задачи генетического улучшения растений на основе широкого использования «залежей» зародышевой плазмы громадного разнообразия диких видов (как в качестве доноров по ряду ценных признаков). Сильный полиморфизм рода Glycine дает богатые возможности, как для аналитической, так и для синтетической селекции [65, 152]. Отсюда вытекает необходимость биохимического исследования большого разнообразия культурных и диких форм сои, отражающих всю гамму переходов представителей изучаемого рода. Для селекции на качество важно иметь сорта, устойчиво сохраняющие биохимические особенности в различных природно-климатических зонах. Генетические исследования в нашей стране в области • биохимических показателей сои можно считать единичными. Эти работы связаны с
целым рядом как экспериментальных, так и технических трудностей. Но развитие их дает возможность селекционеру целесообразно и безошибочно подбирать исходный материал для создания сортов с необходимым биохимическим составом семян. Для изучения наследования биохимических признаков сои, необходим правильный набор сортов, который может быть произведен на основе биохимического изучения сортового разнообразия. Богатый исходный материал, наличие в мировой практике методик по определению ценных веществ, достаточно хорошо изученная генетика биологических признаков, всё это способствует селекции в этом направлении. Однако, до настоящего времени, целенаправленных исследований по изучению генетической и экологической специфики биологически активных веществ семян сои не проводилось.
Цель и задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение генетических и экологических особенностей биохимического состава исходного материала для селекции сои.
влияют сортовые особенности семян и их экологическая разнокачественность. Активность амилазы выше в семенах, полученных из северной агроклиматической зоны, чем южной. Удельная активность эстеразнош комплекса ниже в семенах двухлетнего хранения, что соотносится со сроками хранения и сохранения всхожести семян. Методом энзим-электрофореза выявлены электрофоретические спектры пероксидазы, которые отличались по электрофоретической подвижности, что указывало на их специфическое распределение. Семена сортов ВНИИС 1 и Аврора имели по пять электрофоретических спектров, различающихся по подвижностям. Эстеразный комплекс семян сои обладает широким полиморфизмом. Кроме этого, Л. Е. Иваненко совместно с А. В. Соколовой изучали влияние солей тяжелых металлов на удельную активность и электрофоретические спектры каталазы в прорастающих семенах. Было установлено, что каталаза в прорастающих семенах представлена электрофоретическими спектрами. Появление одних форм и исчезновение других свидетельствуют о приспособлении растений к неблагоприятным факторам, в частности, к действию тяжелых металлов [49]. Л. Е. Иваченко и другие изучали в семенах сои активность и электрофоретические спектры алкогольдегидрогеназы, глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы, малатдегидрогеназы, рибонуклиазы [54, 147, 148, 149]. Данные исследования свидетельствуют о значительной роли ферментов в адаптации растительного организма к различным условиям.
Изоферментный состав одних и тех же растений непостоянен. В процессе их роста и развития, состав изоферментов подвергается резким качественным и количественным изменениям. Наличие изоферментов обеспечивает специфичность обмена веществ, характерную для данного органа или ткани поскольку отдельные изоферменты различаются по температурным оптимумам, оптимумам pH, отношению к ингибиторам и другим свойствам. Если, например, резко меняются температурные условия и они становятся неблагоприятными для проявления каталитической активности определенных изоферментов, то их активность подавляется. Но данный ферментативный процесс в растениях не прекращается