Оценка биоморфологических и биохимических показателей коллекционных образцов сои (GLYCINE MAX L)

Аннотация: В статье рассматривается оценка биоморфологических и биохимических показателей коллекционных образцов сои. Обсуждаются результаты оценки адаптивности образцов сои разного географического происхождения, сравнительная оценка коллекционных образцов в местных климатических условиях для их дальнейшего эффективного использования в селекционных программах.

Выпуск: №3 / 2021 (май-июнь)
УДК: 635.21:631.5
Автор(ы): Мамедова Рухангиз Бахтияр
кандидат биологических наук, заведующая отделом технических и кормовых культур, Институт Генетических Ресурсов, НАН Азербайджана, г. Баку, Республика Азербайджан

Аббаскулиева Севиль Гюлаш
кандидат аграрных наук, заведующая отделом технологии кормов и зоотехнической оценки, Научно-Исследовательский Институт Земледелия, г. Баку, Республика Азербайджан

Амрахов Нурлан Рашид
докторант, Научно-Исследовательский Институт Земледелия, г. Баку, Республика Азербайджан

Гусейнова Наргиз Сельджук
кандидат аграрных наук, Научно-Исследовательский Институт Земледелия, г. Баку, Республика Азербайджан

Газиева Расмия Агиль
магистр, кафедра генетики, Бакинский Государственный Университет, г. Баку, Республика Азербайджан

Шахайева Ася Захир
Магистр кафедры генетики, Бакинский Государственный Университет, г. Баку, Республика Азербайджан

Ализаде Шадер Айдын
докторант, кафедра генетики, Бакинский Государственный Университет, г. Баку, Республика Азербайджан

Страна: Республика Азербайджан
Библиографическое описание статьи для цитирования: Оценка биоморфологических и биохимических показателей коллекционных образцов сои (glycine max l) / Р. Б. Мамедова, С. Б. Аббаскулиева, Н. Р. Амрахов, Н. С. Гусейнова, Р. А. Газиева, А. З. Шахайева, Ш. А. Ализаде. – Текст : электронный // Научное обозрение. Международный научно-практический журнал. – 2021. – № 3. – URL: https//srjournal.ru/2021/id312/

image_pdfimage_print

 

Соя (Glycine max [L] Merrill) – бобовое растение, произрастающее в тропическом, субтропическом и умеренном климате (IITA, 2009). Считается, что соя произошла от G. ussuriensis Regel & Maack, тонкого, распростертого, вьющегося бобового растения, которое встречается по всей Восточной Азии (Cheng, 1963). Соя имеет 20 пар хромосом (2n = 40) и является самофертильным видом с менее чем 1% ауткроссинга. Соя была одомашнена в XI веке до нашей эры на северо-востоке Китая и, как полагают, была завезена в Африку в XIX веке китайскими торговцами вдоль восточного побережья Африки (IITA, 2009). По данным ФАО, в 2010 г. ведущей страной-производителем сои в мире являются США, которые производят около 34% мирового производства сои. На втором месте находится Бразилия с 26% производства сои, на третьем – Аргентина с 20%. Китай производит 6%, Индия 5%, Парагвай 3%, Канада 2%, а на остальные страны приходится 4% сои. В Африке среднее производство сои составляет 1,46 миллиона метрических тонн в год, что составляет 0,6% мирового производства. Тремя ведущими африканскими странами по производству сои являются Южная Африка (566 000 тонн), Нигерия (393 860 тонн) и Уганда (175 000 тонн) [3]. 

Соя – это многоцелевая культура, используемая в пищу людям, кормах для животных и в промышленных целях [7]. Соя является основным источником белка и содержит значительное количество всех незаменимых для человеческого организма аминокислот. Он имеет среднее содержание белка (40%) и масла (20%), не содержит холестерина (IITA, 2009), что делает его хорошей альтернативой мясу, птице и морепродуктам [4, 10]. Соевое масло содержит линоленовую кислоту (омега-3 жирные кислоты), которая, как было показано, снижает риск сердечных заболеваний [9]. Основными ненасыщенными жирными кислотами в соевом масле являются 7,5% линоленовая кислота (C-18: 3); 54,0% линолевая кислота (C-18: 2); и 22% олеиновой кислоты (C-18: 1), где соотношения указывают количество атомов углерода и связей соответственно. Соя также содержит насыщенные жирные кислоты (4% стеариновой кислоты и 10% пальмитиновой кислоты) [1].

Соя (Glysine max) – ценный источник для производства качественного белка и жира. Соевые бобы являются основным ингредиентом многих обработанных пищевых продуктов, включая заменители молочных продуктов (например, маргарин, соевое мороженое, соевое молоко, соевый йогурт, соевый сыр и соевый сливочный сыр, а также криско, соевое масло, тофу, овощные гамбургеры, соя ореховое масло, соевые чипсы и т. д.). Соевые бобы также могут использоваться для приготовления детских смесей из соевых бобов, которые используются детьми с непереносимостью лактозы и аллергией на белки коровьего молока [2, 11]. Кроме того, соевые бобы также являются сырьем для промышленных продуктов, включая масла, мыло, косметику, смолы, пластмассы, чернила, мелки, растворители и одежду. Соевое масло является основным источником биодизеля [8]. Употребление продуктов на основе сои может также снизить риск рака толстой кишки, возможно, из-за присутствия сфинголипидов [12].

Соя также улучшает плодородие почвы за счет добавления азота из атмосферы, что помогает восстановить плодородие почвы [5]. Средний урожай зерна сои остается по-прежнему низким. Помимо важности как пищевого растения, соя также является высококалорийным кормовым растением.

Цель исследования. Для оценки адаптивности образцов сои, интродуцированных в нашу республику, были отобраны образцы сои разного географического происхождения и были изучены по биоморфологическим признакам в условиях Апшеронской Экспериментальной Базы Института Генетических Ресурсов НАН Азербайджана. Основная цель исследования – сравнительная оценка коллекционных образцов в местных климатических условиях для их дальнейшего эффективного использования в селекционных программах, определение сортов с высокой урожайностью и коротким вегетационным периодом, а также сортов для использования в качестве зеленого корма.

Материал и методика. Наряду с российскими, украинскими, немецкими сортами в нашей коллекции изучались 7 разновидностей канадского и 15 турецкого происхождения. Посев семян производился в первой декаде мая. Образцы сои высевали в грядках по схеме 2,0 × 5,0 м, расстояние между растениями составляло 20 см. После посева образцов проводили фенологические наблюдения, отмечались сроки посева, прорастания, цветения и созревания растений. Наряду с биоморфологическими показателями, оценены также биохимические показатели семян. Были изучены показатели по высоте растений, ширине и длине листьев, количеству продуктивных ветвей, длине фасоли, количеству зерен в фасоли, масса тысячи зерен и т.д.

Результаты и обсуждение. Исследования показали, что канадские сорта имеют самый короткий вегетационный период (114–120 дней) и низкую вегетативную массу. Высота растений у этих сортов составляла 45–55 см. Среди канадских генотипов сорт «Канада 2» самый высокорослый, с высотой растения 50–60 см. Вегетационный период данного сорта был короче, чем у других сортов, и составлял 100–115 дней. По шкале скороспелости эти сорта сои среднеспелые. Среди канадских сортов «Kанада 7» – имел самые низкие показатели по высоте растений – 30–35 см. Вегетационный период сорта составлял 120–125 дней.

 

Рис. 1. Группировка исследуемых сортов сои по шкале скороспелости

 

Вегетационный период турецких сортов колеблется в пределах 90 («Чукурова-14») – 146 дней («Чукурова-1»), а высота растений варьируется в пределах 70–85 см. Сорт «Чукурова-11» (Турция) является самым высоко урожайным; высота растений 110–115 см, вегетационный период 160–170 дней, сорт очень поздно созревает.

Сорт «Чукурова-14» имеет самый короткий вегетационный период среди турецких сортов. К группе «позднеспелые» относились сорта «Бейсон» и «Регале» с вегетационным периодом в 154 дня. Эти сорта относятся к категории зеленых кормов, так как вегетационный период относится к VII–VIII группе и семена не созревают полностью до осени в условиях Апшерона. Сорта немецкого и украинского происхождения оказались более приспособленными к климатическим условиям Азербайджана. На основе сравнительного биохимического анализа образцов сои в Научно-Исследовательском Институте Земледелия были выявлены образцы с самым высоким содержанием жира и белка.

 

Таблица.

Количество белка и жира в некоторых образцах сои

Название сорта

Масличность, %

Протеин,  %

1

Канада -2

21,7

42,1

2

Канада – 3

21,4

40,3

3

Агройол Турция

34, 1

37,2

 

По результатам биохимического анализа наибольшее количество белка было обнаружено в сортах «Канада-2» и «Канада-3». Эти сорта относятся к группе ультраскороспелых, а высокое количество триптофана свидетельствует о высоком качестве 255 мг/100 г белка. Однако содержание жира в образцах относительно низкое – 21,7% и 21,4% соответственно.

Наибольший баланс обоих показателей был выявлен у сорта «Агройол» (Турция) с содержанием жира 34,1% и содержанием белка 37,2%. Тестирование адаптационной способности местных и интродуцированных генотипов сои имеет особое значение при их использовании в селекционных программах. Характеристические данные всех изученных генотипов сои были переданы в Центральную Базу Данных Национального Генбанка.

 

 

Список использованных источников 

 

  1. Clemente T. E., Cahoon E. B. Soybean Oil: Genetic approaches for modification of functionality and total content // Plant Physiology. 2009. № 151(3). P. 1030–1040.
  2. Elings A. Some theory and practice of participatory variety selection and plant breeding: Community Biodiversity Development and Conservation Programme (CBDC). CPR-CGN Wageningen (Netherlands), 1999.
  3. FAOSTAT. 2010. FAO Statistics database (FAOSTAT) // FAO : официальный сайт международной продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН. URL: http:// http://www.fao.org/faostat/eng/#home (дата обращения: 23.03.2021).
  4. Henkel J. Soy. Health Claims for Soy Protein, Questions about Other Components // FDA Consum. 2000. May-Jun; № 34(3). P. 13-5, 18-20. PMID: 11521249.
  5. IITA, 2009. Soybean // IITA : официальный сайт международной сельскохозяйственной организации. URL: http://www.iita.org/web/iita-old/soybean (дата обращения: 24.03.2021).
  6. Merritt R. J, Jenks B. H. Safety of soy-based infant formulas containing isoflavones: the clinical evidence// J Nutr. 2004. May; 134(5):1220S-1224S. doi: 10.1093/jn/134.5.1220S. PMID: 15113975.
  7. Myaka F. A., Kirenga G., Malema B. (eds). Proceedings of the First National Soybean Stakeholders Workshop. 10–11 November, 2005. Morogoro, Tanzania.
  8. Radich A. Biodiesel performance, costs, and use // US Energy information administration. 2006. URL: http://www.eia.doe.gov/oiaf/analysispaper/biodiesel.15th Aug. 2010 (дата обращения: 25.03.2021).
  9. Soy protein, isoflavones, and cardiovascular health: an American Hearth Association Science Advisory for professionals from the Nutrition Committee. Circulation / F. M. Sacks, A. Lichtenstein, L. Van Horn, W. Harris, P. Kris-Etherton, M. Winston. 2006. Feb. 21;113 (7). P. 1034–44. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.106.171052. Epub 2006 Jan 17. PMID: 16418439.
  10. Staton M., Thelen K. Soybean facts: Soybean variety selection – the first step of producing high yields // Michigan State University: сайт университета. URL: http://web1. msue.msu.edu/soybean. 10th Jan. 2010 (дата обращения: 21.03.2021).
  11. Enhancing biodiversity and production through participatory plant breeding / B. R. Sthapit, K. D. Joshi, R. B. Rana, M. P. Upadhaya // An exchange of experiences from South and South East Asia. Proceedings of the International Symposium on Participatory Plant Breeding and Participatory Plant Genetic Resource Enhancement, May 1–5, 2000, Pokhara, Nepal.
  12. Dietary Soy Sphingolipids Suppress Tumorigenesis and Gene Expression in 1,2- Dimethylhydrazine-Treated CF1 Mice and Apc(Min/+) Mice / H. Symolon, E. M. Schmelz, D. L. Dillehay, A. H. Merrill Jr. // J Nutr. 2004. № 134(5). P. 1157–1161.

 


 

Mamedova Ruhangiz

PhD, Head of department Industrial and forage crops, Genetic Resources Institute, Azerbaijan National Academy of Scienses, Baku, Azerbaijan

 

Abbaskuliyeva Sevil

PhD, Head of department Forage technology and zoo technical estimation, Research Institute of Crop Husbandry, Baku, Azerbaijan

 

Amrakhov Nurlan

PhD student, Research Institute of Crop Husbandry, Baku, Azerbaijan

 

Guseynova Nargiz 

PhD, Research Institute of Crop Husbandry, Baku, Azerbaijan

 

Gaziyeva Rasmiya

Master student, Department Genetics, Baku State University, Baku, Azerbaijan

 

Shakhayeva Asya  

Master student, Department Genetics, Baku State University, Baku, Azerbaijan

 

Alizadeh Shader

PhD student, Department Genetics, Baku State University, Baku, Azerbaijan

  

ASSESSMENT OF BIOMORPHOLOGICAL AND BIOCHEMICAL TRAITS OF SOYBEAN (GLYCINE MAX L) COLLECTION SAMPLES

  

The article discusses the assessment of biomorphological and biochemical characteristic data of soybean collection samples. The results of assessing the adaptability of soybean samples of different geographic origin, a comparative assessment of collection samples in local climatic conditions for their further effective use in breeding programs are discussed.

 

Key words: soybeans, growing season, adaptive capacity, productivity.

  

© АНО СНОЛД «Партнёр», 2021

© Мамедова Р. Б., 2021

© Аббаскулиева С. Г., 2021

© Амрахов Н. Р., 2021

© Гусейнова Н. С., 2021

© Газиева Р. А., 2021

© Шахайева А. З., 2021

© Ализаде Ш. А., 2021

 

 

image_pdfimage_print