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

Ученые Алтайского края создали два зимостойких сорта яблони

Ученые Алтайского края создали два зимостойких сорта яблони

В число районированных по Западно-Сибирскому региону с 2022 года включили два сорта яблони. Их авторами стали ученые научно-исследовательского института садоводства Сибири, входящего в состав Федерального научного Алтайского центра агробиотехнологий.  Со...

тнерстве

тнерстве

На площадке Череповецкого химико-технологического колледжа (ЧХТК) в 2022 году будет создан образовательно-производственный центр «Химическая промышленность». Для этого колледж при поддержке компании и правительства Вологодской области подал заявку на гран...

роизводство

роизводство

В Челябинской области создан Южно-Уральский аграрный научно-образовательный центр, (ЮУНОЦ-Агро), по поручению Правительства Челябинской области в соответствии со стратегией развития региона до 2035 года Соглашение об организации научно-образовательного ц...

На ПМЭФ 2022 обсудили аграрное образование и перспективы здорового питания

На ПМЭФ 2022 обсудили аграрное образование и перспективы здорового питания

В планах «Черкизово» в 2022 году запустить производство специализированной продукции для питания детей дошкольного и школьного возраста Директор по коммуникациям Группы «Черкизово» Анастасия Михайлова приняла участие в деловой программе XXV Петербургског...

Ученые Пермского Политеха нашли экономичный способ восстановить почвы от нефтепродуктов

Ученые Пермского Политеха нашли экономичный способ восстановить почвы от нефтепродуктов

Экологи Пермского Политеха разработали технологию, которая поможет восстановить плодородие почв, загрязненных нефтепродуктами и тяжелыми металлами. Они предложили использовать для этого шламы содового производства и доказали их эффективность. Разработка п...

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...

й научный центр РАН на приобретение оборудования для молекулярно-генетических исследований

й научный центр РАН на приобретение оборудования для молекулярно-генетических исследований

Основной точкой приложения современного инструментария станет сельскохозяйственная отрасль. В частности будет проводиться анализ ДНК для внедрения в практику животноводства региона ДНК-паспортов поголовья, диагностика наследственных заболеваний, исследова...

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...

едсказания качества масел

едсказания 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...