Идентификация генотипов амаранта для селекции и семеноводства системой физиолого-биохимических методов

• Автор: Родюк, Наталия Ивановна
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение
2. Обзор литературы
2.1. Происхождение, ботаническая характеристика и систематика рода Amaranthus L
2.2. Хозяйственно-биологическое значение амаранта в физиологобиохимическом аспекте
2.3. Современное состояние селекции и семеноводства амаранта
3. Материал и методы
3.1. Материал
3.2.Условия и методика проведения полевых опытов
3.2.1. Техника проведения полевых экспериментов
3.2.2..Почвенно-климатические условия
3.2.2.1. Погодные условия
3.2.2.2. Почва
3.3. Методы анализа химического состава и питательной ценности растений амаранта
3.4. Метод электрофореза глютелиновой фракции белка амаранта
3.5. Методы культивирования амаранта in vitro
4. Результаты и обсуждения
4.1. Биохимическое изучение вегетативной массы и зерна различных видов и коллекционных образцов амаранта
4.2. Изучение выриабильности электрофоретических спектров глютелиновой фракции белка амаранта
4.3. Изучение амаранта вкультуре in vitro
5. Выводы
6. Предложения и рекомендации
7.Список литературы
Приложения
1 .ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Амарант - высокопродуктивное, устойчивое к неблагоприятным факторам высокобелковое кормовое растение, которое может внести значительный вклад в кормовой баланс стран СНГ (Girenko, 1993; Micu, Rotari, Portas, 1993; Lukashov, Sagitov, Santykov, 1993; Sapharov, 1992) и Западной Европы (Nalborzyk, 1992; Huska, 1992).
При создании благоприятных условий роста и развития, суммарная урожайность зеленой массы и семян достигает 1200-1400 ц/га. Амарант не имеет ограничений в использовании, хорошо поедается всеми видами животных в свежем и переработанном виде, может использоваться как сырье для получения кормового и пищевого белка, лекарственных препаратов, пищевых и технических красителей (Чубенко, Головин, 1991; Чернов, 1992; Пивоваров и др., 1995).
За высокую народно-хозяйственную ценность, продуктивность и адаптационные возможности амаранта эксперты Продовольственной комиссии ООН (ФАО) признали его важнейшей культурой будущего века (Амарант, 1990).
Для эффективного использования амаранта в народно-хозяйственных целях необходимо располагать широким разнообразием чистого селекционного материала этой культуры. Успешная разработка селекционно-семеноводческого процесса любой культуры определяется проведением, в первую очередь, всестороннего изучения генотипов, используемых в качестве исходного селекционного материала, что включает исследование их физиологических особенностей, биохимическую оценку и др.
Объемная литературная информация, характеризующая физиологобиохимические особенности амаранта (Чернов,1993; Makus,1990; Jusbekov, Magomedov, 1992), создает серьезную основу для систематизации научных представлений селекционера о возможностях физиолого-биохимического изучения исходных селекционных форм амаранта на базе таких современных

методов как: соматический эмбриогенез, биохимическая оценка питательной ценности, анализ генетической чистоты используемых генотипов с помощью молекулярного маркирования (белка, ДНК). Такой подход, несомненно, позволит ускорить решение одной из актуальнейших проблем по интродукции амаранта в практику сельского хозяйства - возможности создания новых, высокопродуктивных и высококачественных коммерческих гибридов этой культуры.
Поэтому цель настоящей работы состояла в системном изучении возможностей современных физиолого-биохимических методов исследования генотипов амаранта.
Для реализации поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:
1) проследить тканевую, онтогенетическую и генотипическую изменчивость химического состава вегетативной массы и зерна различных видов и коллекционных образцов амаранта, с последующим определением направления их дальнейшего использования;
2) изучить вариабильность электрофоретических спектров глютелиновой фракции белка различных видов и коллекционных образцов амаранта;
3) изучить зависимость каллусообразующей способности и соматического эмбриогенеза от видовой принадлежности, типа экспланта и действия фитогормонов, а также определить эффективность соматического эмбриогенеза в получении растений-регенерантов.
Научная новизна. Впервые показана возможность классификации изученных видов и коллекционных образцов амаранта по пищевому и кормовому направлениям - на базе дифференцированного подхода к изучению тканевой, онтогенетической и генотипической изменчивости химического состава вегетативной массы и зерна данной культуры.

39,0% в фазу восковой спелости. Максимальными величинами белка и жира в стеблях отличались: в фазу цветения - виды А.саийаШз и А.сгиепШь, в фазу восковой спелости - виды А.саибаШь, А.сгиеШш и А.ЫрйосопсМасш.
Таблица 4.1.4.
Химический состав листьев различных видов амаранта в фазу восковой
спелости
Наименование вида Сухое в-во,% В % на сухое вещество
белок жир клетчатка зола БЭВ
А.рапісиІаШь 27,54 13,20 6,38 18,53 18,94 42
А.іеисоьрегтш 29,18 15,51 7,66 17,46 18,52 40
А.ёеИехш 27,83 13,43 6,43 17,72 19,29 43
А.саибаШз 28,11 16,60 7,82 15,92 19,02 40
А.сгиепШз 25,17 14,94 6,58 14,21 19,96 44
А.ЫрЬосопйпасш 26,84 13,98 6,63 17,81 19,71 41
А.ейиПь 25,10 14,31 7,49 15,96 16,92 45
ШІП 25,10 13,20 6,38 14,21 16,92 40
тах 29,18 16,00 7,82 18,53 19,96 45
ЦСРо5 £,*6
Таблица 4.1.5.
Химический состав стеблей различных видов амаранта в фазу цветения
Наименование вида Сухое в-во, % В % на сухое вещество
белок жир клетчатка зола БЭВ
А.рапісиІаШБ 12,14 7,87 3,17 34,32 19.37 35
А.іеисозрегтиь 14,58 10,01 1,39 31,04 22,35 35
А.беЙехш 13,85 9,54 3,55 32,75 19,42 34
А.саисІаШз 17,30 11,75 3,30 31,49 22,15 31
А.сгиепШз 14,53 10,93 1,67 33,27 19,81 34
А.Ырйосопбпасш 14,55 10,17 1,52 34,05 22,59 31
А.есіиііз 17,92 8,25 4,28 33,46 19,19 34
тіп 12,14 7,83 1,39 31,04 19,19 31
тах 17,92 11,75 4,28 34,32 22,59 35
Химический анализ метелок изучаемых видов амаранта в онтогенезе показал высокое содержание в них белка (15,8-18,1% и 14,3-16,0%, соответственно) и жира (4,5-4,4% и 6,3-8,3%, соответственно), а также относительно низкое содержание клетчатки (12,5-15,0% и 14,3-16,1%,