doi: 10.15389/agrobiology.2015.5.600rus
УДК 633.15:631.52:581.132:58.084:535.24
Работа проводилась при основной финансовой поддержке Института кукурузы «Земун Поле» и частично поддержана Министерством науки и технологического развития Сербии (проекты 03Е211, 03Е22, TR-20003, TR-20007, TR-20014, справочный номер 31028, 31037).
ИНБРЕДНЫЕ ЛИНИИ И ГИБРИДЫ КУКУРУЗЫ (Zea mays L.)
СЕРБСКОЙ СЕЛЕКЦИИ С ВЫСОКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ
ФОТОСИНТЕЗА, ОБОГАЩЕННЫМ ПИГМЕНТНЫМ СОСТАВОМ
И ПОВЫШЕННОЙ ПИТАТЕЛЬНОЙ ЦЕННОСТЬЮ
Ч. РАДЕНОВИЧ1, 2, Н. ДЕЛИЧ1, М. СЕЧАНСКИ1, Ж. ЙОВАНОВИЧ1,
Г. СТАНКОВИЧ1, А. ПОПОВИЧ1
Чтобы удовлетворить потребность в качественных продуктах для населения (прежде всего детей и пожилых людей), в кормах для домашних животных, а также в сырье, пригодном для промышленной переработки (производство полуфабрикатов и готовой продукции), необходимо отобрать инбредные линии кукурузы с функционально эффективным и обогащенным пигментным комплексом, с высокими пищевыми достоинствами. В настоящей работы мы изучили физиологические, биохимические, биофизические свойства у элитных инбредных линий кукурузы и их гибридов, специально оценив эффективность фотосинтеза, продуктивность и пригодность образцов для широкого использования, питательную ценность зерна и содержание в нем эссенциальных биогенных веществ, в частности пигментов, проявляющих антиоксидантные свойства. В этой работе объектом изучения были высокоурожайные гибриды кукурузы (Zea mays L.) ZP 633, ZP 735 и ZP 737 и исходные инбредные линии ZPPL 146 и ZPPL 159 (линии и гибриды являются собственностью Maize Research Institute, Zemun Polje — Института кукурузы «Земун Поле», г. Белград, Сербия). Изученные линии и гибриды имеют габитус, соответствующий модели эффективного фотосинтеза (вертикально стоящие листья с углом наклона 1-3-го надпочаточных листьев примерно 15-20°). С помощью рамановской спектроскопии интактных листьев выявлены изменения в состоянии каротиноидов. На основании определения интенсивности замедленной флуоресценции хлорофилла в зависимости от температуры, критических температур фазовых переходов и энергии активации хлорофилла (экспериментальные данные и линеаризация в соответствии с критерием Аррениуса) образцы оценены как устойчивые в условиях повышенных температур и засухи, что подтверждено испытанием в полевых опытах на участках, расположенных в разных зонах как в Сербии, так и в других странах Юго-Восточной Европы. Анализ химического состава зерна у элитных инбредных линий выявил обогащенный пигментный комплекс. Так, у линий содержание желтых пигменты — 18-19 μg βCE/g d.m, каротиноидов — 21-27 мг/кг, у гибридов — соответственно 31-33 μg βCE/g d.m и 27-32 мг/кг. Гибриды имеют продолжительный период вегетации, обладают stay-green фенотипом, проявляют высокую урожайность (60-80 т/га на силос и 7-12 т/га по зерну), устойчивость к полеганию, болезням и засухе. У них более чем на 10 % увеличена доля зародыша в зерне, что особенно важно для повышения его питательной ценности и качества продуктов переработки. Приведена полная характеристика основных селекционно ценных признаков у элитных инбредных линий ZPPL 146 и ZPPL 159 как родительских форм создаваемых гибридов с программируемыми свойствами.
Ключевые слова: линии кукурузы (Zea mays L.), гибриды, лист, зерно, тилакоидная мембрана, температурная зависимость, фотосинтетическая модель, замедленная флуоресценция хлорофилла, состав пигментов, нутриенты.
Ch. Radenovich1, 2, N. Delich1, M. Sechansky1, Zh. Jovanovich1,
G. Stankovich1, A. Popovich1
This paper presents results of several different studies that confirm the hypothesis that maize inbred lines rich in proteins and with exceptional nutritive values can be bred. This is also supported by a medicinal standpoint of programmed need for maize-based food and feed. With such an experimental approach, the maize inbred lines ZPPL 146 and ZPPL 159 and hybrids derived from them (ZP 633, ZP 735 and ZP 737) rich in proteins have been systematically tested. Based on concrete results the following we can be conclude as follows. Selected maize inbred lines ZPPL 146 and ZPPL 159, rich in carotenoids, yellow pigments, also have significant amounts of other relevant bioactive compounds. Observed inbred lines have erect top leaves and are classified into a group of maize inbreds with significant properties of the photosynthesis model, are resistant to high temperatures and tolerant to drought. Spectral bands pointing to conformational characteristics of molecules of carotenoids but also of other compounds (phosphates, glutens and amides III) were established by the resonance Raman spectroscopy method applied to the leaf of the maize inbred line ZPLL 146. Physiological, biochemical and biophysical traits of elite maize inbred lines and their hybrids were observed in this study with a special emphasis on their efficiency of photosynthesis, productivity and suitability for broad use of nutrient values of grain and other essential biogenic matters, first of all pigments that express antioxidative properties. Relevant traits, properties and parameters of observed maize inbred lines that can be used in the process of selection are presented. These prestigious maize inbred lines were used to develop high-yielding and high-quality maize hybrids (ZP 633, ZP 735 and ZP 737) that are recognisable for their quality in human nutrition (children and the elderly), that are confirmed by medical observations related to their use in food and feed. Relevant agronomic and morphological traits of maize hybrids are presented. Moreover, results on grain structure and yields obtained in the regions of south-eastern Europe are also displayed.
Keywords: maize (Zea mays L.), inbred lines, hybrid, thylakoid membrane, photosynthetic model, delayed chlorophyll fluorescence, pigment properties, nutritive value.
1Institut za kukuruz «Zemun Polje», |
Поступила в редакцию |
Оформление электронного оттиска
