Ученые НГУ установили, как цвет зерна связан со сроками его хранения и всхожестью

Ученые НГУ установили, как цвет зерна связан со сроками его хранения и всхожестью Новосибирские исследователи в составе международной исследовательской группы впервые изучили методом анализа цифровых изображений связь морфологических характеристик зерна мягкой пшеницы, хранившегося в генетическом банке в течение нескольких лет, с годом уборки и всхожестью. Результаты опубликованы в журнале Plants. 
Кандидат биологических наук, доцент Факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Дмитрий Афонников и ассистент Математического центра в Академгородке (ММЦ) Евгений Комышев совместно с Институтом цитологии и генетики СО РАН и Институтом генетики и изучения сельскохозяйственных растений (IPK) (г. Гатерслебен, Германия) с помощью метода анализа цифровых изображений изучили морфологические характеристики зерна и окраски его оболочки для 44 рекомбинантных инбредных линий (РИЛ) мягкой пшеницы, которые выращивались в четыре разных сезона: 2003, 2004, 2009 и 2014 гг. Для 19 РИЛ тех же сезонов исследователи оценили всхожесть. Подобное исследование зерна, хранившегося в генетическом банке в течение нескольких лет, ранее никем не проводилось.
Оболочка обеспечивает защиту зерна от внешних воздействий, поэтому ее сохранность и функции тесно связаны с такими характеристиками как всхожесть, жизнеспособность, устойчивость к длительному хранению. Важную роль при этом играют растительные пигменты: они выполняют защитные функции на молекулярном уровне. Известно, например, что зерна пшеницы с красной окраской более устойчивы к преждевременному прорастанию, но менее восприимчивы к набуханию от влаги, что влияет на их прорастание.
— В мировой научной практике уже разрабатываются дистанционные методы определения «здоровья» семян (поражение заболеваниями, механические повреждения и т.п.). Однако в указанных случаях заметное невооруженным взглядом изменение цвета зерен и связи его с всхожестью изучали либо в условиях искусственного старения (нагрев), либо при хранении не более года. Совместно с ИЦиГ СО РАН и доктором Андреасом Бернером из Института генетики сельскохозяйственных растений мы посмотрели, как изменения окраски зерна будут проявляться при длительном сроке хранения в генбанке (когда зерна хранятся при отрицательных температурах и низкой влажности в герметичной упаковке), — рассказал об уникальности исследования Дмитрий Афонников.
По результатам дисперсионного и корреляционного анализа ученые выявили, что продолжительность хранения существенно не влияет на изменчивость признаков размера и формы семян, но ощутимо воздействует на признаки окраски: примерно 80% признаков (44 из 48) значимо меняются в процессе длительного хранения. При этом, чем больше срок хранения, тем более красный цвет имеют зерна. В отличие от экспериментов по искусственному старению, в которых оболочка зерен темнеет, ученые установили, что при хранении в условиях генбанка она становилась более светлой.
— При воздействии условий среды, в том числе и длительного хранения, часть пигментов разлагается, их концентрация в оболочке меняется, что можно определить по изменению цвета зерен. Анализ цифровых изображений, который мы использовали в работе, позволяет уловить даже очень незначительные изменения в цвете оболочки зерен. В дальнейшем это может быть использовано для решения таких практических задач, как быстрая оценка физиологического состояния зерна (длительности его хранения) или предсказание его всхожести, — прокомментировал Дмитрий.
Опубликованные в журнале Plants результаты важны не только для производителей семян, но и для генетических банков, поддержания генетических коллекций.
Дата публикации: 05.02.2022
Источник: agroxxi.ru

Возможно эти новости Вам будет интересно прочитать

абораторию молекулярно-генетической экспертизы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

абораторию молекулярно-генетической экспертизы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

Лаборатория молекулярно-генетической экспертизы на базе ОАО «Племпредприятие «Вологодское» работает над внедрением ДНК-технологий в агропромышленную отрасль региона. Речь идет об использовании методов геномной селекции сельскохозяйственных животных.  Еже...

Ученые Санкт-Петербургского ФИЦ РАН разработали цифровую систему для вертикальных ферм на отечественном оборудовании

Ученые Санкт-Петербургского ФИЦ РАН разработали цифровую систему для вертикальных ферм на отечественном оборудовании

 Ученые Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра (СПб ФИЦ) РАН при финансовой поддержке Минобрнауки России разработали отечественную цифровую систему для управления вертикальными фермами, на которых выращивают зелень. Изобретение работа...

 обработки почвы

обработки почвы

Томская область в 2021-2022 учебном году впервые вошла в программу Россельхозбанка по поддержке талантливой молодёжи. Пять перспективных студентов Томского сельскохозяйственного института до сентября 2022 года будут ежемесячно получать по 15 тысяч рублей ...

В Чеченской Республике открылся карбоновый полигон и кампус для исследования климатически активных газов

В Чеченской Республике открылся карбоновый полигон и кампус для исследования климатически активных газов

Это событие послужит развитию отрасли и внесет значительный вклад в науку, отметил заместитель председателя Комитета СФ по социальной политике, представитель от законодательного (представительного) органа государственной власти региона Мохмад Ахмадов В ц...

Ученые выявили генетические маркеры для предсказания качества масел

Ученые выявили генетические маркеры для предсказания качества масел

Исследователи из Сколтеха и Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур (ВНИИМК) провели генетический анализ российских линий подсолнечника и выявили генетические маркеры, по которым можно предсказывать состав токоферолов масла, я...

Селекция актинидии для популяризации культуры в России

Селекция актинидии для популяризации культуры в России

Сотрудники научных институтов из разных регионов России и бизнесмены  приняли участие в научном онлайн семинаре «Генетическое разнообразие актинидии: мобилизация, сохранение, комплексное изучение и селекция». Семинар состоялся по инициативе ученых  ВИР им...

Казанский ГАУ представил лучшие проекты в рамках Международной агропромышленной выставки «АГРОВОЛГА 2022»

Казанский ГАУ представил лучшие проекты в рамках Международной агропромышленной выставки «АГРОВОЛГА 2022»

Новые сорта гречихи, биологический агент защиты растений и умная доильная установка для профилактики мастита впечатлили индустриальных партнеров вуза и гостей мероприятия На Ярмарке научно-практических проектов АПК в рамках Международной агропромышленной...

го управления почвенными ресурсами»

го управления почвенными ресурсами»

 Проект ФАО «Продвижение устойчивого управления почвенными ресурсами в рамках Глобального почвенного партнерства» получил финансовую поддержку Правительства Российской Федерации. Из федерального бюджета выделены средства на реализацию этого проекта. В это...

ания в Казахстане

ания в Казахстане

Учеными СибНИИСХоза вместе с казахстанскими коллегами созданы совместные сорта яровой мягкой пшеницы Байсан, Семеновна, Волошинка, обладающие высокой и стабильной урожайностью, хорошим качеством зерна, устойчивостью к заболеваниям растений, хорошими хлебо...