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

В России создадут нейросеть для распознавания контуров полей и произрастающих на них культур

В России создадут нейросеть для распознавания контуров полей и произрастающих на них культур

Минсельхоз России продолжает формировать единую цифровую платформу АПК. В настоящее время ведомством созданы 11 информационных систем, которые обеспечивают отрасль производственными и финансовыми показателями для точного принятия управленческих решений О...

еных Алтайского ГАУ оптимизирует работу пасек

еных Алтайского ГАУ оптимизирует работу пасек

Ученые Алтайского государственного аграрного университета создали электропогрузчик ульев, который способен в буквальном смысле автоматизировать работу пасеки. Изобретение уже вызвало большой интерес у участников агропромышленного форума «День сибирского п...

Томский студент разрабатывает новые сельскохозяйственные машины для обработки почвы

Томский студент разрабатывает новые сельскохозяйственные машины для 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 ...

Пшеница из коллекции ВИР устойчива к бурой ржавчине в разных регионах России

Пшеница из коллекции ВИР устойчива к бурой ржавчине в разных регионах России

50 лет изучения пшеницы в ВИР: выявлены 26 образцов, устойчивых к бурой ржавчине в разных регионах России Мягкая пшеница (Triticum aestivum L.) — важнейшая культура в мировом производстве зерна. Одним из серьёзных факторов, влияющих на урожайность и каче...

В Вологодской области создали лабораторию молекулярно-генетической экспертизы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

В Вологодской области создали лабораторию 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...

ния растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

ния растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

Впервые в российской практике был описан весь технологический процесс коррекции питания растений: от выбора удобрений или препаратов, подготовки к внесению до настройки сельскохозяйственных машин и контроля качества их работы Исследовательский коллектив ...

Донской ГАУ представил научные достижения и инновации на агрофоруме Юга России

Донской ГАУ представил научные достижения и инновации на агрофоруме Юга России

Со 2 по 4 марта 2022 года в Ростове-на-Дону проходит юбилейный 25-й Агропромышленный форум Юга России, являющийся одной из крупнейших в стране площадок для демонстрации современных технологий. Донской ГАУ представил на форуме инновации в сфере агроинженер...

Инновационную систему питания растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

Инновационную систему питания растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

Впервые в российской практике был описан весь технологический процесс коррекции питания растений: от выбора удобрений или препаратов, подготовки к внесению до настройки сельскохозяйственных машин и контроля качества их работы Исследовательский коллектив ...

О супер-силе березы рассказали географы МГУ

О супер-силе березы рассказали географы МГУ

Географы МГУ изучили загрязнение экосистем вблизи отвалов угольных шахт в Тульской области Сотрудники географического факультета МГУ изучили содержание потенциально токсичных элементов в Подмосковном угольном бассейне. Исследователи проанализировали 98 п...