Ocena jakości ziarna linii mieszańcowych Aegilops L. x Triticum aestivum L.

• Autorzy: Prazak J. , Molas J.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of protein content in grain of Aegilops l. x Triticum aestivum L. hybrid lines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań była ocena masy tysiąca ziarniaków i zawartości białka ogólnego w ziarnie linii mieszańcowych uzyskanych w wyniku krzyżowania dzikich gatunków traw z rodzaju Aegilops – Aegilops kotschyi Boiss. i Ae. variabilis Eig. z odmianami pszenicy zwyczajnej Triticum aestivum L. Ziarno pochodziło z roślin uprawianych w latach 2012–2014 na polu Stacji Doświadczalnej Wydziału Nauk Rolniczych Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie. Pole doświadczalne zlokalizowane było na glebie brunatnej pochodzenia lessowego, należącej do kompleksu pszennego dobrego. W kolejnych latach rośliny zbierano z pola w fazie dojrzałości pełnej i na 10 pojedynkach z każdej formy oceniono masę tysiąca ziarniaków (MTZ). Analizę zawartości białka wykonywano na próbach ziarna z pojedynków o największej MTZ. Ogólną zawartość białka oznaczono metodą Kjeldahla. Ocenę przeprowadzono w celu wyselekcjonowania form, które mogłyby zostać wykorzystane jako materiał wyjściowy w hodowli jakościowej pszenicy zwyczajnej. Badania pokazały, że linie mieszańcowe Ae. variabilis Eig. i Ae. kotschyi Boiss. z pszenicą zwyczajną charakteryzowały się wyższą zawartością białka ogólnego w ziarnie (średnio 15,8%) od pszenicznych komponentów rodzicielskich (średnio 13,4%). Najwyższą zawartość białka odnotowano w ziarnie dzikich gatunków rodzicielskich Ae. kotschyi Boiss. – 25,1% i Ae. variabilis Eig. – 23,4%. Wśród mieszańców Ae. variabilis Eig. × T. aestivum L. wyróżniała się linia Ae. variabilis Eig. × Rusałka, w ziarnie której odnotowano średnio 17,6% białka ogólnego. Wśród linii Ae. kotschyi Boiss. × T. aestivum L. najwięcej białka ogólnego w ziarnie zawierały Ae. kotschyi Boiss. × Rusałka (średnio 17,0%) i (Ae. kotschyi Boiss. × Rusałka) × Piko (średnio 16,3%). Średnia zawartość białka ogólnego w ziarnie odmian pszenicy zwyczajnej wahała się od 12,8% (Korweta) do 14,9% (Rusałka). Większa suma opadów w okresie kwiecień–lipiec wpływała pozytywnie na MTZ linii mieszańcowych i negatywnie na średnią zawartość białka w ich ziarnie. Najwyższą średnią zawartość białka odnotowano w ziarnie linii mieszańcowych w 2012 roku (16,5%), gdy suma opadów była najniższa w trzyletnim okresie badań. W kolejnych latach przy 2–3 razy większej sumie opadów w okresie kwiecień–lipiec zawartość białka była niższa (2013 – 15,9%, 2014 – 15,0%). Takiego wpływu nie odnotowano w przypadku odmian pszenicy i gatunków Aegilops. Ziarniaki linii mieszańcowych były dobrze wypełnione, a ich kształt i barwa były pośrednie lub podobne do ziarniaków pszenicy. Średnia MTZ linii mieszańcowych z trzech lat badań była zbliżona (33,1 g) do MTZ odmian rodzicielskich pszenicy (33,9 g). Linie mieszańcowe o wyższej zawartości białka w ziarnie mogą stanowić cenne źródło genów w hodowli jakościowej pszenicy zwyczajnej.

EN

The aim of the study was to assess the 1000-grain weight and total protein content in grain hybrid lines obtained from crosses of wild grass species of the Aegilops genus – Aegilops kotschyi Boiss. and Ae. variabilis Eig. with the varieties of wheat Triticum aestivum L. The seed came from plants grown in 2012–2014, at the Experimental Station of the Faculty of Agricultural Sciences, University of Life Sciences in Lublin. The experimental field was located on brown soil of loess origin, belonging to the good wheat complex of soil. In subsequent years, plants were collected from the field when they were fully ripe and the 1000-grain weight were analysed in 10 representative plants from each form. The analysis of protein content was performed on samples of grain from the plants with the highest 1000-grain weight. Protein content was determined by the Kjeldahl method. The evaluation was carried out to select the forms that could be used as starting material in wheat breeding programmes. The study from 2012–2014 years, showed that Ae. variabilis Eig. and Ae. kotschyi Boiss. with T. aestivum L. hybrid lines were characterized by a higher grain protein content (mean 15.7%) in comparison to the parental wheat cultivars (mean 13.4%). Grain protein content of parental Aegilops species was the highest and varied from 23,4% (Ae. variabilis Eig.) to 25.1% (Ae. kotschyi Boiss.). Among Ae. variabilis Eig. with T. aestivum L. hybrids, the Ae. variabilis Eig. × Rusałka hybrid line was distinguished, which had 17.6% total grain protein content, while from Ae. kotschyi Boiss. × T. aestivum L. hybrids most grain protein contained Ae. kotschyi Boiss. × Rusałka (17.0%) and (Ae. kotschyi Boiss. × Rusałka) × Piko hybrid lines (16.3%). Grain protein content of wheats varied from 12.8% (Korweta) to 14.9% (Rusałka). Increased rainfall in the period April-July impacted positively on 1000-grain weight of hybrid lines, and negatively on the average protein content of the grain. The highest average protein content was observed in grain hybrid lines in 2012 (16.5%), when rainfall was the lowest in three years of research. In subsequent years, at 2–3 times higher rainfall, the protein content was lower (2013 – 15.9%, 2014 – 15.0%). Such an effect is not observed in the case of wheat varieties and Aegilops species. The grains of the hybrid lines were well filled out, and their shape and colour were intermediate or similar to the grains of the wheat varieties. Average 1000-grain weight hybrid lines of the three years of the study was similar (33.1 g) to the 1000-grain weight parental varieties of wheat (33.9 g). Hybrid strains with a higher protein content in the grain can be a valuable source of genes in breeding quality wheat.

Słowa kluczowe

PL

Aegilops kotschyi; Aegilops variabilis; Triticum aestivum; pszenica zwyczajna; krzyzowanie miedzyliniowe; ziarno; jakosc; ocena jakosci; bialko ogolne; zawartosc bialka ogolnego; masa 1000 ziaren; warunki meteorologiczne; doswiadczenia uprawowe; doswiadczenia hodowlane

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Agronomy
• Rocznik: 2017
• Numer: 29
• Opis fizyczny: s.35-42,tab.,fot.,bibliogr.

Twórcy

autor

Prazak J.

• Instytut Genetyki, Hodowli i Biotechnologii Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul.Akademicka 15, 20-950 Lublin, Polska

autor

Molas J.

• Katedra Fizjologii Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul.Akademicka 15, 20-950 Lublin, Polska

Bibliografia

• Blüthner W.D., Schumann E., 1988. Use of Aegilops and tetraploid wheat for wheat protein improvement. Hodowla Roślin, Aklimatyzacja i Nasiennictwo, 32(1/2): 203-206.
• Beuningen L.T. van, Busch R.H., 1997. Genetic diversity among North American spring wheat cultivars: III. Cluster analysis based on quantitative morphological traits. Crop Science, 37: 981-988.
• Brzozowska I., Brzozowski J., Hruszka M., 2008. Plonowanie i struktura plonu pszenicy ozimej w zależności od sposobu pielęgnacji i nawożenia azotem. Acta Agrophysica, 11(3): 597-611.
• Buraczyńska D., Ceglarek F., 2008. Plonowanie pszenicy ozimej uprawianej po różnych przedplonach. Acta Scientiarum Polonorum, Agricultura, 7(1): 27-37.
• Cacak-Pietrzak G., Ceglińska A., Haber T., 1999. Wartość technologiczna wybranych odmian pszenicy ozimej w zależności od zróżnicowanego nawożenia azotowego. Pamiętnik Puławski, 118: 45-56.
• Doliński R., 1995. Zmienność, odziedziczalność i współzależność właściwości mechanicznych i cech morfologicznych źdźbła pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum L.) warunkujących odporność na wyleganie. Rozprawy Naukowe. Wyd. AR w Lublinie.
• Gąsiorowski H., Kączkowski J., Kędzior Z., Konopka I., Rotkiewicz D., 2004. Skład chemiczny ziarna pszenicy. W: Pszenica – chemia i technologia. H. Gąsiorowski (red.), PWRiL, Poznań.
• Głowacka A., 2010. Plonowanie i struktura plonu pszenicy jarej w zależności od różnych metod uprawy i pielęgnacji. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 256: 73-80.
• Holubec V., Hanušová R., Kostkanová E., 1992. The collection in the Praha-Ruzyné (Czechoslovakia) Gene Bank: collecting, evaluation and documentation. Hereditas, 116: 271-276.
• Kociuba W., Kramek A., 2009. Wartość mieszańców pszenżyta ozimego z pszenicą pod względem cech plonotwórczych oraz zawartości białka w ziarnie. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 253: 157-163.
• Kołodziejczyk M., Szmigiel A., Oleksy A., 2009. Wpływ intensywności uprawy na zawartość białka oraz wybrane cechy fizyczne ziarna pszenicy jarej. Fragmenta Agronomica, 26(4): 55-64.
• Jaradat A.A., 1991. Phenotypic divergence for morphological and yield related traits among landrace genotypes of durum wheat from Jordan. Euphytica, 52: 155-164.
• Murawska B., Spychaj-Fabisiak E., Keutgen A., Wszelaczyńska E., Pobereżny J., 2014. Cechy technologiczne badanych odmian ziarna pszenicy ozimej uprawianych w warunkach Polski i Wielkiej Brytanii. Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 53(2): 96-98.
• Nawracała J., 2004. Genetyczne podstawy hodowli pszenicy (Triticum aestivum L.). W: Zarys genetyki zbóż. Tom I. Jęczmień, pszenica, żyto (praca zbior., red. A. G. Górny). Wyd. IGR PAN, Poznań.
• Oleksy A., Szmigiel A., Kołodziejczyk M., 2008. Wpływ intensywności uprawy na zawartość i plon białka odmian pszenicy ozimej. Acta Scientiarum Polonorum, Agricultura, 7(1): 47-56.
• Pilch J., 1997. Performance of interspecific and intergeneric hybrids of Triticum aestivum L. for wheat improvements. Plant Breeding and Seed Sciences, 41(1): 3-15.
• Pilch J., 2002. Wartość technologiczna introgresywnych form pszenicy ozimej (Triticum aestivum L.). Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 223/224: 95-109.
• Pilch J., 2005. Możliwość wykorzystania krzyżowania introgresywnego w hodowli pszenicy ozimej Triticum aestivum L. Część II. Efektywność w ulepszaniu cech kłosa i jakości ziarna. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 235: 43-55.
• PN-75/A-04018. Produkty rolniczo-żywnościowe. Oznaczanie azotu metodą Kjeldahla i przeliczanie na białko: 1975 z poprawką PN-75/A-04018/Az3: 2002
• Podolska G., Sułek A., Stankowski S., 2002. Obsada kłosów – podstawowy parametr plonotwórczy pszenicy ozimej. Acta Scientiarum Polonorum, Agricultura, 1(2): 5-14.
• Prażak R., 1992. Cechy morfologiczne gatunków rodzaju Aegilops oraz pszenicy ozimej Triticum aestivum odmiany Rusałka. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 183: 107-117.
• Prażak R., 2004. Porównanie zawartości białka w ziarnie gatunków Aegilops i Triticum. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 497: 509-516.
• Prażak R., 2007. Zmienność i współzależność niektórych cech ilościowych oraz zawartość białka ogółem w ziarnie mieszańców Aegilops juvenalis (Thell.) Eig. i Aegilops ventricosa Tausch. z wybranymi gatunkami (4x, 6x) Triticum L. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 244: 111-126.
• Prażak R., Skrzypik A., 2010. Zawartość białka w ziarnie linii mieszańcowych Aegilops kotschyi Boiss. × Triticum aestivum L. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 556: 229-235.
• Prażak R., 2013. The role of Aegilops species in the origin and improvement of common wheat. Acta Agrobotanica, 66(4): 7-14. doi: 10.5586/aa.2013.046
• Rzepka-Plevneš D., Smolik M., Krupa M., 2003. Zmienność elektroforetyczna białek zapasowych różnych odmian pszenżyta (X Triticosecale Wittmack). Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 226/227(1): 181-189.
• Sekutowski T., Domaradzki K., 2006. Wpływ terminu i sposobu nawożenia azotem oraz herbicydu Sekator 6,25 WG na plonowanie i cechy jakościowe ziarna pszenicy ozimej. Pamiętnik Puławski, 142: 459-464.
• Stefanowska G., 1995. Charakterystyka niektórych cech morfologicznych i plonotwórczych mieszańców Triticum aestivum L. z Aegilops juvenalis (Thell.) Eig. i z Aegilops ventricosa Tausch. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 194: 35-43.
• Stefanowska G., Prażak R., Strzembicka A., Masłowski J., 1995. Transfer genów z Aegilops ventricosa Tausch. i Aegilops juvenalis (Thell.) Eig. do Triticum aestivum L. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 194: 45-52.
• Subda H., Jarosławska A., Unton A., Karolini-Skaradzińska Z., 2002. Ocena wpływu wybranych cech chemicznych pszenicy ozimej na jakość ciasta i chleba. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 223/224: 111-119.
• Śmiałowski T., Stachowicz M., 2007. Ocena wartości technologicznej nowych polskich rodów pszenicy ozimej z doświadczeń wstępnych w latach 2005-2006. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 245: 57-66.
• Tarkowski Cz., Kowalczyk K., 2001. Wpływ rozmieszczenia kwiatów w kłosach pszenicy, pszenżyta i żyta na ich płodność, masę 1000 ziaren i zawartość białka w ziarnie. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 218/219: 83-89.
• Tyrka M., Stefanowska G., 2001. Ocena zróżnicowania cech plonotwórczych mieszańców Aegilops juvenalis i Aegilops ventricosa z pszenicą. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 218/219: 57-68.
• Witkowski E., Waga J., Bielawska A., Witkowska K., Luber H., 2005. Dziedziczenie białek gluteninowych warunkowanych locus na chromosomie 1A u mieszańców F2 pszenicy ozimej. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 235: 57-64.
• Woźniak A., 2004. Wpływ przedplonu na wybrane cechy jakościowe ziarna pszenicy jarej. Pamiętnik Puławski, 135: 325-330.
• Woźniak A., 2006. Plonowanie i jakość ziarna pszenicy jarej zwyczajnej (Triticum aestivum L.) i twardej (Triticum durum Desf.) w zależności od poziomu agrotechniki. Acta Agrophysica, 8(3): 755-763.
• Woźniak A., 2007. Jakość ziarna pszenicy ozimej odmiany Korweta w zmianowaniach o różnym jej udziale. Acta Agrophysica, 10(1): 247-255.