Анотація до роботи:

Лучной В.В. Селекційна цінність сучасного генофонду озимої м’якої пшениці як вихідного матеріалу в селекції на якість зерна в умовах північно-східного Лісостепу України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 – селекція рослин. – Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН, Харків, 2004.

Робота присвячена вивченню селекційної цінності сучасного генофонду озимої м’якої пшениці як вихідного матеріалу в селекції на якість зерна.

Проведено комплексне дослідження сортів та ліній озимої пшениці за сукупністю показників якості зерна. Встановлено закономірності прояву і характер мінливості технолого-біохімічних ознак якості зерна і продуктивності у сучасного генофонду озимої пшениці в залежності від географічного походження сортозразків та метеорологічних умов вирощування.

Виявлені недоліки існуючих методик оцінки фізичних та хлібопекарських властивостей борошна, розроблені прийоми для вдосконалення методики оцінки хлібопекарських властивостей борошна в селекційному процесі. Виникає ймовірність вибракування цінного селекційного матеріалу при аналізі на альвеографі через високу варіабельність сили борошна. Встановлено перевагу фаринографічної оцінки цих властивостей перед альвеографічною. Визначено роль фракційного і амінокислотного складу білка в формуванні технологічних ознак якості зерна озимої пшениці. Показана можливість використання поліморфізму запасних білків в класифікації сортозразків за якістю продукції, дана оцінка значимості конкретних алельних варіантів гліадинів і глютенінів в формуванні комплексу високих ознак якості зерна та борошна. Проведена ідентифікація генофонду за генетичними і біохімічними маркерами для формування ознакових колекцій озимої пшениці. Встановлено закономірності мінливості і характер успадкування ознак якості при гібридизації озимої пшениці.

На основі проведених досліджень виділені нові джерела високої якості зерна зі стійким відтворенням його показників у контрастних кліматичних умовах вирощування.

В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення важливої наукової задачі з підвищення ефективності селекції озимої м’якої пшениці на якість зерна за рахунок встановлення закономірностей формування і успадкування цих ознак і ідентифікації на цій основі селекційно-цінного генофонду та створення цінного вихідного матеріалу методом гібридизації, що має суттєве значення для селекції озимої пшениці.

1. Встановлено залежність рівня прояву ознак якості продукції і врожайності від географічного походження генофонду озимої м’якої пшениці. Серед вивчених сортозразків за урожайністю, масою 1000 зерен, натурою, склоподібністю, твердозерністю, об’ємним виходом хліба виділялись сорти вітчизняної селекції. Високим вмістом білка в зерні та клейковини в зерні і борошні відрізнялися сорти США, деякі сортозразки з Росії, окремі сорти європейських країн. Високі фізичні властивості тіста характерні для деяких сортозразків України, США, Росії та Румунії.

2. В межах вивченого генофонду озимої пшениці встановлено істотну міжсортову мінливість продуктивності та технологічних ознак якості зерна і борошна. Найбільш високому варіюванню в умовах Лісостепу України піддаються склоподібність (V=34,3%), пружність тіста (V=33,4%), розтяжність тіста (V=30,6%), збалансованість тіста (V=48,0%), сила борошна (V=46,0%), урожайність (V=25,2%). Середній ступінь варіювання мають маса 1000 зерен (V=10,9%), твердозерність (V=14,5%) вміст клейковини в зерні (V=11,3%) та борошні (V=10,5%), якість клейковини в зерні (V=18,4%) та борошні (V=18,8%), загальна валориметрична оцінка (V=18,7%). Менш мінливими є натура зерна (V=2,4%) та вміст білка в зерні (V=7,1%).

3. Розмах варіювання ознак якості і продуктивності під дією метеорологічних умов вирощування не залежить від їх генетично зумовленого рівня. Це дозволило виділити сортозразки із стабільно високим по роках рівнем господарсько-цінних ознак, в тому числі:

за урожайністю зерна з 1 м² високі генотипові ефекти і високу стабільність їх прояву визначено у 21 сортозразка. Найбільш високий рівень ознаки зафіксовано у сортів вітчизняної селекції: Київська 7, Любава одеська, Дніпровська 167;

за комплексом фізичних ознак якості зерна (маса 1000 зерен, натура, склоподібність, твердозерність) визначено 18 сортозразків, серед яких особливо високим рівнем відрізняються сорти української селекції Віра, Білоцерківська напівкарликова, RVS-461;

високим рівнем вмісту білка та клейковини в зерні виділяються: KS82H1640GB, KS82H1640HF, KS93U40, NE84557, NE88588, N92L002 (США);

високим вмістом білка і врожайністю виділяються сорти: Zolotova (Болгарія), F4141W1.321, F364P6.1 (Румунія), Дон 95, Малахит (Росія), Віра, Глібовчанка, Дніпровська 826, Коломак 5, Олеся (Україна), N92L002, Nuwest, XGH8010 (США);

за силою борошна виділяються: F4105W2.142 (Румунія), Дон 95, Северодонская 14 (Росія), Дубровчанка, Сирена одеська (Україна), KS92WGRC22, KS93WGRC26, (США);

за об’ємним виходом хліба виділяються: RVS-454, Миронівська 33, Селянка, Київська 8, Сирена одеська (Україна);

за стійкістю до проростання на пні виявлено 71 сортозразок. Кращими з них є: OK92G205, N90V035, N92L017, TX73V862, Nuwest (США), Немчиновская 95, Московская 39 (Росія), що відрізняються високим та стабільним рівнем прояву ознаки.

4. Виділено групи ознак, які є найбільш інформативними при класифікації сортозразків за якістю зерна. Серед них провідними є вміст білка, клейковини та її якість. Решта показників несуть додаткову, більш поглиблену інформацію про якість зерна. Експериментальну вибірку розмежовано на групи з внутрішньо спорідненим комплексом технолого-біохімічних ознак якості.

5. Порівняльний аналіз фізичних властивостей тіста на альвеографі і фаринографі виявив недоліки методики альвеографічної оцінки – високу варіабельність показників приладу, внаслідок чого можливе вибракування цінного матеріалу. Для більш надійної і точної характеристики генофонду пшениць і селекційного матеріалу необхідно оцінку фізичних властивостей тіста на альвеографі доповнювати оцінкою їх на фаринографі.

6. Виявлено недоліки існуючої методики визначення хлібопекарських властивостей борошна, які полягають в тому, що встановлений методикою термін замішування тіста в 3 хвилини для всіх зразків, без урахування їх індивідуальних особливостей, приводить в подальшому до похибок в визначенні хлібопекарських властивостей. Для усунення цих похибок необхідно визначати окремо для кожного зразка оптимальний час замішування тіста на фаринографі.

7. Вперше встановлено, що в умовах Лісостепу України клейковина першої групи якості формується у сортозразків озимої пшениці, які накопичують в білку гліадин і глютенін в співвідношенні 0,9 – 1,2 : 1, при цьому частка гліадину не повинна перевищувати 33% від вмісту білка.

8. Високому вмісту клейковини в борошні сприяють такі амінокислоти, як треонін, валін, метіонін, ізолейцин, лізин, триптофан, глютамінова кислота, пролін, тирозин, гістидин. Поряд з цим зазначені амінокислоти, за виключенням ізолейцину, тирозину та гістидину істотно сприяють ослабленню клейковини. Серин і аланін сприяють підвищенню якості клейковини, а аргінін поліпшує хлібопекарські властивості борошна.

9. Методом електрофорезу виявлено широке різноманіття алельних варіантів локусів запасних білків, що обумовлює різну селекційну цінність вивченого генофонду. В формуванні комплексу високих ознак якості зерна та борошна визначальними є алельні варіанти блоків гліадину Gld1B1, Gld1D2+4, Gld6В1, Gld6D4 та глютеніну Glu1A2* і Glu1B7+8. Збільшення відсотка алельних варіантів блоків гліадину Gld1А4, Gld1B3, Gld1D1, Gld6В2, Gld6D1 та глютеніну Glu1A0 і Glu1A1 призводить до зниження комплексу технолого-біохімічних показників якості зерна.

10. Розроблені генетичні формули вивчених сортозразків озимої пшениці за локусами запасних білків.

11. Для одержання гібридів з високим рівнем натури, склоподібності та вмісту білка в зерні і клейковини в борошні, необхідно при доборі вихідних форм для гібридизації за материнську форму брати сорти з високим рівнем цих ознак.

12. Успадкування якості клейковини та високого рівня об’ємного виходу хліба у гібридів залежить від рівня прояву цих показників у обох вихідних форм.

13. Добір за вмістом білка в зерні більш ефективно проводити, починаючи з F₂, а за кількістю та якістю клейковини в борошні – з F₃.

14. Визначено донорські властивості сорту Коломак 5 за склоподібністю зерна.

15. Проведена ідентифікація і паспортизація генофонду озимої пшениці та створена ознакова колекція за технолого-біохімічними властивостями зерна.

Публікації автора:

1. Лучной В.В. Результати вивчення фізичних та хімічних ознак якості зерна колекційних сортів озимої м’якої пшениці // Селекція і насінництво. – Харків. – 2000. – Вип. 83. – С. 52 – 61.

2. Лучной В.В. Фізичні властивості тіста сортів озимої пшениці // Селекція і насінництво. – Харків. – 2000. – Вип. 84. – С. 39 – 43.

3. Лучной В.В. Панченко І.А., Лук’яненко Л.М. Фракційний склад білка і якість зерна озимої пшениці // Селекція і насінництво. – Харків. – 2001. – Вип. 85. – С. 124 – 134. (Доля авторства становить 50%: проведення досліджень, узагальнення результатів).

4. Лучной В.В., Панченко І.А., Усова З.В., Пархоменко Р.Г. Розповсюдження субодиниць гліадину і глютеніну серед сортів та ліній озимої пшениці // Селекція і насінництво. – Харків. – 2002. – Вип. 86. – С. 126 – 133. (Доля авторства становить 50%: проведення досліджень, узагальнення результатів).

5. Лучной В.В., Панченко І.А., Літун П.П. Успадкування ознак якості зерна гібридами озимої пшениці // Вісник ХНАУ. Серія рослинництво, селекція і насінництво, овочівництво. – ХНАУ. – 2002. – Вип. 5. – С. 207 – 218. (Доля авторства становить 70%: проведення досліджень, узагальнення результатів).

6. Лучной В.В. Залежність амілолітичної активності зерна озимої пшениці від умов вирощування // Тези доповідей міжнародної конференції, присвяченої 90-річчю заснування Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН „Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва”. – Харків. – 1999. – С. 171.

7. Лучной В.В. Якість сучасних сортів озимої м’якої пшениці // Тези доповідей міжнародної конференції, присвяченої 90-річчю заснування Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН. „Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва”. – Харків. – 1999. – С. 172 – 173.

8. Лучной В.В. Зв’язок технологічних показників якості зерна з амінокислотним складом білка озимої м’якої пшениці // Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції молодих вчених і спеціалістів „Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення”. – Дніпропетровськ. – 2000. – С. 15 – 16.

9. Лучной В.В. Показники якості у сортів озимої м’якої пшениці // Тезисы международной конференции „Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений”. – Харьков. – 2001. – С. 212-213.

10. Лучной В.В., Панченко І.А. Екологічна пластичність амілазного комплексу зерна озимої пшениці // Тезисы международной конференции „Адаптивная селекция растений. Теория и практика”. – Харьков, ИР им. В.Я. Юрьева. – 2002. – С. 55 – 56. (Доля авторства становить 80%: проведення досліджень, узагальнення результатів).

11. Лучной В.В. Оценка сортообразцов озимой пшеницы на качество зерна методом пробной выпечки хлеба // Тезисы II международной конференции молодых ученых „Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений”. – Харьков. – 2003. – С. 183-184.