Физиолого-биохимические аспекты онтогенеза амаранта (Amaranthus L.) при возделывании в Центрально-Черноземном регионе

• Автор: Мирошниченко, Лидия Александровна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Морфофизиологические особенности онтогенеза амаранта

1.1.1 Систематическое положение рода АтагапФиз Ь.

1.1.2 Распространение и культивирование амаранта.

1.1.3 Физиологобиохимические особенности этапов развития

1.2 Особенности продукционного процесса амаранта

1.2.1 Фотосинтетический потенциал растений амаранта

1.2.1.1 Влияние освещенности.

1.2.1.2 Влияние температуры

1.2.1.3 Зависимость от влагообеспечения

1.2.1.4 Действие почвенных факторов и удобрений
1.3 Физиологические особенности послеуборочного хранения семян
1.4 Биохимические аспекты семян амаранта
1.4.1 Содержание основных биологически активных веществ
1.4.2 Особенности протеинового комплекса семян амаранта
1.4.3 Липиды семян амаранта
1.4.4 Углеводы амаранта
2. ЭКСПЕРИМЕТАЛЬ НАЛ ЧАСТЬ
2.1 Объекты, методы и условия проведения исследований.3
2.1.1 Почвенноклиматические условия ЦЧР и места
проведения опытов
2.1.2 Объекты и методы проведения исследования.
2.1.3 Методика проведения наблюдений.
2.1.4 Методы лабораторных исследований.
2.1.4.1 Определение содержания липидов, углеводов, протеина
и других органических веществ
2.1.4.2 Определение значений кислотного, перекисного и йодного чисел.
2.1.4.3 Количественное определение сквалена и токоферолов.
2.1.4.4 Определение активности ферментов
2.2 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
2.2.1 Физиологобиохимические характеристики разных сортов амаранта при их культивировании в ЦентральноЧерноземном регионе.
2.2.1.1 Особенности роста и этапов развития исследуемых сортов амаранта
2.2.1.2 Эффективность фотосинтетической ассимиляции диоксида углерода у культивируемых сортов амаранта и изменение величины удельной поверхности площади растений.
2.2.1.3 Скорость накопления сухой массы и динамика чистой продуктивности фотосинтеза у разных сортов амаранта.
2.2.1.4 Динамика активности окислительных ферментов на разных этапах развития сортообразцов амаранта
2.2.1.5 Биохимический состав семян разных сортов амаранта.
2.2.2 Физиологические особенности послеуборочного созревания семян амаранта
2.2.2.1 Поиск оптимальных сроков хранения семян амаранта, обеспечивающих их заданные свойства.
2.2.2.1.1 Определение сроков хранения зерна амаранта с различной влажностью семян после уборки.
2.2.2.1.2 Динамика значений кислотного и перекисного чисел в хранящихся семенах
2.2.2.1.3 Динамика активности липолитических ферментов в семенах амаранта в зависимости от сроков хранения.
2.2.3 Биохимия продуктов первичной переработки семян амаранта.
2.2.3.1 Физикохимические характеристики экстракционного амарантового масла.
2.2.3.1.1 Разработка способа получения масла амаранта путем экстракции гексаном.
2.2.3.1.2 Биохимические показатели экстракционного масла
2.2.3.1.3 Жирнокислотный состав экстракционного масла из семян амаранта
2.2.3.2 Общая характеристика амарантового масла, полученного прессованием
2.2.3.2.1 Особенности биотехнологии получения амарантового масла прессованием.
2.2.3.2.2 Выделение масла амаранта статическим прессованием .
2.2.3.2.3 Выделение масла амаранта методом холодного проходного
прессования
2.2.3.2.4. Характеристика условий хранения амарантового масла .
2.2.3.3 Биохимическая характеристика жмыха и муки амаранта.
2.2.3.3.1 Мука амаранта
2.2.3.3.2 Жмых амаранта
2.2.3.4 Физиологобиохимические аспекты хранения первичных продуктов семян амаранта
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АГ аконитатгидратаза ИЦЛ изоцитратлиаза МДГ малатдегидрогеназа
УППЛ удельная поверхность площади листьев
УППР удельная поверхность площади растения
ФП фотосинтетический потенциал
ЧПФ чистая продуктивность фотосинтеза
ГХЦГ гексахлорциклогексан
ДДТ 4,4, дихлордифенилтрихлорметилметан
ГХБ гексахлобензол
ВВЕДЕНИЕ
Амарант перспективная высокопродуктивная продовольственная культура для России. Амарант относится к аспартатным представителям С4типа растений и обладает способностью адаптироваться к различным условиям внешней среды. Амарант имеет много видов, различающихся по морфобиологическим и хозяйственным признакам, он используется как пищевое, кормовое и декоративное растение.
Амарант имеет все предпосылки для того, чтобы стать одной из основных продовольственных культур России в ближайшее десятилетие. Урожайность амаранта в условиях ЦентральноЧерноземного региона составляет цга семян, биомассы до 0 цга. По сбору белка, аминокислот, витаминов, макро и микроэлементов с единицы площади амарант превосходит традиционные зерновые и зернобобовые культуры. В настоящее время, амарант международная культура с повышенным содержанием белка до , сбалансированного по незаменимым аминокислотам, уникального по своему составу масла. Масло амаранта содержит до 8 сквалена, обладающего выраженными фармакологическими свойствами.
Изучением амаранта активно занимаются в России последние лет, но эта культура, попрежнему, является для нас экзотической, что связано с отсутствием адаптированных к российским условиям сортов, системы производства семян и хранения, основанных на знаниях физиологических особенностей амаранта. Амарант обладает комплексом хозяйственнополезных признаков, высокой конкурентоспособностью, продуктивностью, что определяет необходимость скорейшего использования в питании населения России.
Актуальность


НиБ и А. ПехиБ. На основе кластерного анализа КАРИ гапЛотатрПбсро1утогрЫсОКА выделены зри основных зерновых вида амаранта А. ЛаШБ, А. ШБ, А. ЬуросИопбпасиБ Г8. Амарант однолетняя травянистая культура с очередным листорасположением. Листья цельные, без прилистников, цельнокрайние, заостренные на верхушке с клиновидным основанием. Среднее число листьев у высокопродуктивных образцов в посеве может достигать 0 шт. Общая листовая поверхность одного свободностоящего растения при оптимальных условиях развития составляет около см2. Индекс листовой поверхности в зависимости от густоты стояния растений колеблется от 6 до , 1, 9, 9. Тип соцветия сложная метелка разной формы и плотности с разнообразными цветовыми оттенками. Ветки метелки колосовидные, верхушечный колос меньше или равен боковым. Полностью развитое соцветие может нести 4 5 одиночных цветков или цветков, собранных в верхние соцветия клубочки. Цветки мелкие с тремя прицветниками, многочисленные, актиноморфные, как правило раздельнополые, собраны в пазухах листьев на укороченных веточках соцветия. Длина и число веточек и их угол наклона по отношению к главной оси определяют форму соцветия от открытой и неопределенной до компактной и прямой , 9. Обычно в центре находится мужской цветок, вокруг него располагаются шесть и более женских цветков. Женские цветки формируются постепенно к моменту раскрывания мужских цветков, к оплодотворению готовы только часть женских цветков 8. Лндроцей складывается из 5 тычинок, с четырехгнездными пыльниками, гинецей из 3, реже 4 плодолистников и верхней одногнездной завязью . Плод односеменная коробочка яйцевидной формы, открывающаяся поперек крышечкой. При формировании плода при нем сохраняются сухие пленчатые листики околоцветника. Семена мелкие, около 1 мм диаметром масса штук 0,0,9 г, гладкие, покрытые плотной оболочкой, блестящие, чечевицеобразные, по краю с узкой острой каемкой. На одном растении может формироваться до 0 г семян, хотя часто одно растение амаранта дает, приблизительно, г семян . Цвет семян может быть белым, желтым, бежевым, светлооранжевым, красным, коричневым, фиолетовым, черным. Зародыш краевой, подковообразный, кольцевой, охватывающий обильный перисперм 0. Основную часть семени амаранта занимает перисперм. Как в эмбриональных тканях других культур, в зрелом семени амаранта легко различается прокамбий. Прокамбий встречается в виде пучка, который проходит через центральную часть корня и в виде веточек возле основы семядолей в подсемядольном колене, гипокотиле. Корневая система стержневого типа, боковые корни располагаются поверхностно. В нижней части стебля образуются придаточные корни. Основная масса корневой системы развивается в пахотном слое почвы. Главный корень имеет коническую форму, длина его утолщенной части не превышает, как правило, см. К фазе цветения он проникает на глубину до см. Боковые корни располагаются в горизонтальном направлении в радиусе до см. Доля подземной части составляет обычно около от общего веса растений 0. Виды амаранта условно делят на зерновые, овощные, кормовые, лекарственные и декоративные , . На территории нашей страны встречается видов амаранта, чаще всего А. АехиБ или щирица. Растения семейства амарантовых распространены, в основном, в тропиках и субтропиках Центральной и Южной Америки, Африке, некоторых районах Азии, реже в теплоумеренных и умеренных поясах. Коренное население Америки, племена ацтеков и инков культивировали амарант лет до н. Теофраст, Диоспорид, Плиний и Овидий упоминают об амарантах как растениях широко используемых в медицине, магии, в качестве пищевых и декоративных. В раскопках землянки скифов бронзовой эпохи были обнаружены семена А. Псхаз в семенах проса, что свидетельствует об использовании щириц в культуре уже почти лет до н. На территории Воронежской области и Башкирии 0 лет в плейстоценовых отложениях обнаружены семена А. Нив и А. Б , 1. Некоторые представители рода АтагапОшБ имеют очень характерное распространение. Так, по вида эндемичны для Центральной Америки А.