Zroznicowanie genetyczne cech i skladu chemicznego nasion mutantow ledzwianu siewnego [Lathyrus sativus L.]

• Autorzy: Rybinski W , Grela E R

Warianty tytułu

EN

Genetic variation of traits and chemical composition of seeds in grass pea mutants [Lathyrus sativus L.]

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obiektem badań było 20 mutantów lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) uzyskanych w wyniku działania chemomutagenów na nasiona dwóch krajowych odmian - Derek i Krab. W doświadczeniu polowym wykazano szeroki zakres zmienności cech morfologicznych i struktury plonu mutantów w porównaniu z ich odmianami wyjściowymi. Na podstawie uzyskanych wyników wyodrębniono mutanty o ulepszonych cechach użytkowych. Na szczególną uwagę zasługują mutanty o skróconym okresie dojrzewania, obniżonej wysokości roślin, zmniejszonej liczbie rozgałęzień i wyższych parametrach cech struktury plonu. Zawartość białka w nasionach była zróżnicowana, w kilku wypadkach wyższa u mutantów niż u odmian i wynosiła od 23,45 do 29,54%. Poziom tłuszczu był niewielki i nie przekraczał 1,03%. Związki bezazotowe wyciągowe stanowiły ponad 50% naturalnej masy nasion a zawartość składników mineralnych traktowanych jako popiół surowy w zależności od genotypu mutanta wahała się od 2,81 do 3,43%. Pod względem zawartości frakcji włókna detergentowego najwięcej było włókna detergentowo-kwaśnego (ADF) a niewiele natomiast stwierdzono obecności ligniny kwaśnej (ADL). Z oznaczonych substancji przeciwżywieniowych (zawartość kwasu taninowego i neurotoksyny β-ODAP) na uwagę zasługują mutanty o obniżonej w porównaniu z odmianą Krab zawartości neurotoksyn, której wysoka zawartość w nasionach jest głównym czynnikiem ograniczającym wartość użytkową lędźwianu w żywieniu ludzi i zwierząt.

EN

The object of performed studies constituted 20 grass pea mutants (Lathyrus sativus L.) obtained as results of seed treatment of two Polish cultivars - Derek and Krab with the use of chemomutagens. In a field trial the broad range of morphological and yield structure characters in mutants as compared to their initial cultivars were observed. It allowed to select mutants with the improved agronomic characteristics. Particularly important are mutants characterized by an early ripening, decreased plant height, lower number of lateral branches and higher level of yield structure parameters. Protein contented in the seeds dilfered considerably (23.45-29.54%). In some cases it was higher in mutants than in the varieties. Crude fat level was low - below 1.0%. Nitrogen free extract constituted over 50% of natural mass of the seeds. Minerals (crude ash) content (2.81-3.43%) depended on the mutant genotype. Taking into consideration the detergent fibre fractions, the highest amount of acid-detergent fibre (ADF) was observed and a low level of acid lignin (ADL). In comparison with Krab variety, some mutants had a lower neurotoxin (β-ODAP) level, which is an important feature of grass pea seeds when they are utilized as feed for human and animals.

Słowa kluczowe

PL

mutanty; hodowla roslin; sklad chemiczny; nasiona; zmiennosc genetyczna; Lathyrus sativus; odmiany roslin; ledzwian siewny

EN

mutant; plant breeding; chemical composition; seed; genetic variability; Lathyrus sativus; plant cultivar; chickling vetch

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2007
• Tom: 517
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.613-627,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Rybinski W

• Instytut Genetyki Roslin PAN, ul.Strzeszynska 34, 60-479 Poznan

autor

Grela E R

• Instytut Zywienia Zwierzat, Akademia Rolnicza, Lublin

Bibliografia

• Ahloowalia B.S., Małuszyński M. 2001. Induced mutations - A new paradigm in plant breeding. Euphytica 118: 167-173.
• Ahloowalia B.S., Małuszyński M., Nitcherlein K. 2004. Global impact of mutation- derived varieties. Euphytica 135: 187-204.
• Aletor V.A., El-Moneim A.A., Goodchild A.V. 1994. Evaluation of the seeds of selected lines of three Lathyrus sativus spp. for beta-N-oxalylamino-L-alanine (BOAA), tannins, trypsin inhibitor activity and certain in-vitro characteristics. J. Sci. Food Agric. 65: 143-151.
• Ali M. Abd El-Moneim, Dorrestein B., Baum M., Mulugeta W. 2000. Improving the nutritional quality and yield potential of grasspea (Lathyrus sativus L.). Food and Nutrition Bulletin 21(4): 493-496.
• Aoac 2000. Official Methods of Analysis. International, 17th Ed., AOAC Inter., Gaithersburg, MD, USA.
• Briggs CJ., Parreno N., Campbell C.G. 1983. Phytochemical assessment of Lathyrus species for the neurotoxic agent, β-N-oxalyl-L-α-β-diaminopropionic acid. J. Med. Plant Res. 47: 188-190.
• Bravo L. 1999. Polyphenols: chemistry, dietary sources, metabolism and nutritional significance. Nutrition Rev. 56: 317-333.
• Campbell C.G., Deshpande S.S. 1993. Breeding grass pea (Lathyrus sativus) for increased nutritive value. Lathyrus sativus and Human Lathyrism: Progress and Prospect. Proc. 2nd Int. Colloq. Lathyrus/Lathyrism, University of Dhaka, Bangladesh: 167-172.
• Campbell C.G., Mehra R.B., Agrawal S.K., Chen Y.Z., Moneim A.M., Khawaja H.I.T., Yadow C.R., Tay J.U., Araya W.A. 1994. Current status and future strategy in breeding grasspea. Euphytica 73: 167-175.
• Castell A.G., Cliplef R.L., Briggs C.J., Campbell C.G., Bruni J.E. 1994. Evaluation of lathyrus (Lathyrus sativus L.) as an ingredient in pig starter and grower diets. Can. J. Anim. Sci. 74: 529-539.
• Deshpande S.S., Campbell C.G. 1992. Genotype variation in BOAA, condensed tannins, phenolics and enzyme inhibitors of grass pea (Lathyrus sativus). Can. J. Plant Sci. 72: 1037-1047.
• Dziamba S. 1997a. Biologia i agrotechnika lędźwianu siewnego. Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Radomiu: 3-14.
• Dziamba S. 1997b. Biologia i agrotechnika lędźwianu siewnego. Międzynarodowe Sympozjum Naukowe „Lędźwian siewny - agrotechnika i wykorzystanie w żywieniu zwierząt i ludzi”, Radom, 9-10 VI 1997: 27-33.
• Goering H.K., Van Soest PJ. 1970. Forage Fiber Analysis. USDA Agric. Handbook: 379.
• Grela E.R., Günter K.D. 1995. Fatty acid composition and tocopherol content of some legume seeds. Animal Feed Science and Technology 52: 325-331.
• Grela E.R., Skórnicki H. 1997. Skład chemiczny nasion lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) z terenu województwa Radomskiego. Międzyn. Symp. Nauk. „Lędźwian siewny - agrotechnika i wykorzystanie w żywieniu zwierząt i ludzi”. Radom, 9-10 VI 1997: 59-71.
• Grela E.R., Winiarska A. 1997. Skład chemiczny i wartość pokarmowa nasion lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.). Międzyn. Symp. Nauk. „Lędźwian siewny - agrotechnika i wykorzystanie w żywieniu zwierząt i ludzi”. Radom, 9-10 VI 1997: 49-55.
• Grela E.R., Jensen S.K., Jakobsen K. 1999. Fatty acid composition and content of tocopherols and carotenoids in raw and extruded grass pea (Lathyrus sativus L.). J. Sci. Food Agric. 79: 2075-2078.
• Grela E.R., Studziński T., Matras J. 2001. Antinutritional factors in seed of Lathyrus sativus cultivated in Poland. Lathyrus Lathyrism Newsletter 2(2): 101-104.
• Grela E.R., Rybiński W., Nalewajko B., Kowalczuk E. 2005. Zawartość składników mineralnych w nasionach nowych odmian roślin strączkowych stosowanych w żywieniu ludzi. Żywienie Człowieka i Metabolizm 32, suppl. 1: 244-248.
• Hanbury C.D., White C.L., Mullan B.P., Siddique K.H.M. 2000. A review of the potential of Lathyrus sativus L. and L. cicera L. grain for use as animal feed. Anim. Feed Sci. Technol. 87: 1-27.
• Lambein F., Khan J.K., Ku o Y.H., Campbell C.G., Briggs C.J. 1993. Toxins in the seedlings of some varieties of grass pea (Lathyrus sativus). Natural Toxins 1: 246-249.
• Milczak M., Pędziński M., Mnichowska H., Szwed-Urbaś K., Rybiński W. 2001. Creative breeding of grasspea (Lathyrus sativus L.) in Poland. Lathyrus Lathyrism Newsletter 2: 101-104.
• Nerkar Y.S. 1972. Induced variations and response to selection for low neurotoxin content in Lathyrus sativus L. Indian J. of Genet, and Plant Breeding 32(2): 175-180.
• Rybiński W., Patyna H., Przewoźny T. 1993. Mutagenic effect of laser and chemical mutagens in barley (Hordeum vulgare L.). Genetica Polonica 34(3): 337-343.
• Rybiński W., Pokora L. 2002. Wpływ światła lasera helowo-neonowego i chemomu- tagenu (MNU) na zmienność cech lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.). Acta Agrophysica 62: 127-134.
• Salunkhe D.K., Chavan J.K., Kadam S.S. 1990. Dietary tannins: Consequences and remedies. CRC Press. Boca Ration, Florida, USA.
• Santha L.M., Ali K., Mehta S.L. 1997. Performance of low ODAP soma clones of Lathyrus sativus. Lathyrus genetic resources Network. Proc. IPGRI-ICARDA- ICAR Regional Working Group Meeting, 8-10 XI 1997, New Delhi, India, 74-78.
• Singh M., Chaturvedi S.N. 1987. Effectiveness and efficiency of mutagen alone or in combination with dimethyl sulphoxide in Lathyrus sativus. Ind. J. of Agric. Sci. 57: 503-507.
• Srivastava S., Khakhar S. 1996. Effects of processing on the reduction of beta- ODAP (beta-N-oksalyl-L-2,3-diaminopropionic acid) and anti-nutrients of khesari dhal, Lathyrus sativus. J. Sci. Food Agric. 71(1): 50-58.
• Stawiński S., Rybiński W., Starzycki M. 2001. Mutants of andean lupin (Lupinus mutabilis Sweet) with improved architecture habit. „Broad Variation and Precise Characterization - Limitatipn for the Future” - Eucarpia, Poznań, May 16-20, 2001. Edited by Wojciech Święcicki, Barbara Naganowska and Bogdan Wolko: 93-96.
• Talukder D., Biswas A.K. 2003. Characterisation of an induced mutants and its inheritance in grasspea (Lathyrus sativus L.). Indian J. of Genetics and Plant Breeding 62(4): 355-256.
• Talukder D., Biswas A.K. 2005. Induced seed colour mutations and their inheritance in grasspea (Lathyrus sativus L.). Indian J. of Genetics and Plant Breeding 65(2): 135-136.
• Troszyńska A., Honke J., Milczak M., Kozłowska H. 1993. Antinutritional substances in lentil (Lens culinaris) and everlasting pea (Lathyrus sativus). Pol. J. Food Sci. 3: 49-54.
• Tyczkowska K. 1977. Metoda oznaczania kwasu taninowego w sorgo. Biul. Inf. Przem. Pasz. 16(4): 40-45.
• Waghmare V.N., Mehra R.B. 2000. Induced mutation in grasspea (Lathyrus sativus L.). Lathyrus Lathyrism Newsletter 1: 21-24.
• Wang X., Warkentin T.D., Briggs C.J., Oomah B.D., Campbell C.G., Woods S. 1998. Total phenolics and condensed tannins in field pea (Pisum sativum L.) and grass pea (Lathyrus sativus L.). Euphytica 101: 97-102.