Аналіз зерна колекційних зразків тритикале озимого за гранулометричним складом крохмалю
DOI:
https://doi.org/10.31073/mvis201908-04Ключові слова:
тритикале, крохмаль, гранулометричний складАнотація
Мета. Вивчити гранулометричний склад крохмалю в зерні колекційних зразків тритикале озимого (Triticosecale Wittm.) та виявити форми з мінімальною варіативністю розмірів крохмальних гранул для подальшого створення вихідного матеріалу в селекції сортів, оптимальних щодо виробництва крохмалю та біоетанолу. Методи. Дослідження виконано у 2016, 2017 рр. у відділі селекції і насінництва зернових культур ННЦ «Інститут землеробства НААН», для чого використано 142 колекційні зразки, сорти і селекційні лінії тритикале гексаплоїдного озимого та 22 зразки пшениці м’якої озимої (як контроль), вирощених у селекційній сівозміні інституту в окремому досліді на єдиному агротехнічному фоні. Гранулометричну структуру крохмалю досліджували методом світлової мікроскопії розмелених зерен у поєднанні з цифровим аналізом зображень. Для обробки даних використовували параметричні методи варіаційної статистики, регресійний та факторний аналізи за допомогою ліцензійних програм Microsoft Office Excel 2007 та StatSoft STATISTICA 8.0.360. Результати. Проведений аналіз 164 зразків тритикале та пшениці за розміром гранул крохмалю показав варіативність цієї ознаки. Переважна більшість зразків мали коефіцієнт варіації у межах 12–30 %. У тритикале середній розмір гранул максимальним був у лінії 244/16 (24,20 мкм), мінімальним – у сорту Яша (15,79 мкм). У досліджуваних зразків розмір переважної більшості гранул становив 16–22 мкм, але розподіл їх за розміром у межах вибірки був нерівномірним. Найменшу варіативність встановлено у лінії 145/16 (10,97 %), найбільшу – у лінії 181/16 (37,56 %). Висновки. Встановлено значну різницю тритикале озимого за розміром крохмальних гранул у межах виду, а також між окремими лініями і сортами. Мінімальний коефіцієнт варіації розмірів крохмальних гранул виявлено у зразків з найменшим їх максимальним розміром. Як джерела у селекції сортів тритикале для виробництва крохмалю на технічні цілі попередньо рекомендуємо лінії 202, 206 та 220, а для спирто-дистилятного напряму технологічного використання зерна – сорти Петрол, Яша та Мундо.Посилання
Rybalka, O. І. (2011). Wheat Quality and Its Improvement. Kyiv: Lohos. [in Ukrainian]
Chervonіs, M. V., & Surzhenko, І. O. (2009). Genetic and breeding criteria of the starch to bioethanol transformation in crop varieties. Collected Scientific Works of the Plant Breeding and Genetics Institute – National Center of Seed and Cultivar Investigation of UAAS, 14, 27–36. [in Ukrainian]
Rybalka, A. І., Chervonіs, M. V., Morgun, B. V., Pochinok, V. M., & Polischuk, S. S. (2013). Genetic and breeding criteria of crop cultivars production for ethanol distilling end-use. Physiology and Biochemistry of Cultivated Plants, 45(1), 3–19. [in Ukrainian]
Tregubova, N. N. (1981). Technology of Starch and Starch Products. Moscow: Legkaya i pishchevaya promyshlennost’ Publ. [in Russian]
Nilova, L. P. (2005). Commodity Research and Expertise of Grain Flour Products. St. Petersburg: GIORD Publ. [in Russian]
Raeker M., Gaines, C. S., Finney, P. L., & Donelson, T. (1998). Granule size distribution and chemical composition of starches from 12 soft wheat cultivars. Cereal Chem., 75(5), 721–728. doi: 10.1094/CCHEM.1998.75.5.721
Wilson, J. D., Bechtel, D. B., Todd, T. C., & Seib, P. A. (2006). Measurement of wheat starch granule size distribution using image analysis and laser diffraction technology. Cereal Chem., 83(3), 259–268. doi: 10.1094/CC-83-0259
Ao, Z., & Jane, J.-L. (2007). Characterization and modeling of the A-and B-granule starches of wheat, triticale, and barley. Carbohydr. Polym., 67(1), 46–55. doi: 10.1016/j.carbpol.2006.04.013
Evers, A. D., & McDermott, E. E. (1970). Scanning electron microscopy of wheat starch II. Structure of granules modified by alpha-amylolysis – preliminary report. Starch, 22(1), 23–26. doi: 10.1002/star.19700220107
Meredith, P. (1981). Large and small starch granules in wheat – are they really different? Starch, 33(2), 40–44. doi: 10.1002/star.19810330202
Starychenko, V. M., Koriahin O. M., & Shliakhturov, D. S. (2016). Comparative analysis of starch grain size distribution in winter triticale samples. Plant Varieties Studying and Protection, 3, 58–62. [in Ukrainian]. doi: 10.21498/2518-1017.3(32).2016.75981
Evers, A. D. (1971). Scanning electron microscopy of wheat starch. III. Granule development in the endosperm. Starch, 23(5), 157–162. doi: 10.1002/star.19710230502
Baruch, D. W., Meredith, P., Jenkins, L. D., & Simmons, L. D. (1979). Starch granules of developing wheat kernels. Cereal Chem., 56(6), 554–558.
Dengate, H., & Meredith, P. (1984). Variation in size distribution of starch granules from wheat grain. J. Cereal Sci., 2(2), 83–90. doi: 10.1016/S0733-5210(84)80021-1
Kim, H. S., & Huber, K. C. (2008). Channels within soft wheat starch A- and B-type granules. J. Cereal Sci., 48(1), 159–172. doi: 10.1016/j.jcs.2007.09.002
Soulaka, A. B., & Morrison, W. R. (1985). The amylose and lipid contents, dimensions, and gelatinization characteristics of some wheat starches and their A-and B-granule fractions. J. Sci. Food Agric., 36(8), 709–718. doi: 10.1002/jsfa.2740360811
Peng, M., Gao, M., Abdel-Aal, E. S., Hucl, P., & Chibbar, R. N. (1999). Separation and characterization of A-and B-type starch granules in wheat endosperm. Cereal Chem., 76(3), 375–379. doi: 10.1094/CCHEM.1999.76.3.375
Nhan, M. T., & Copeland, L. (2015). Effects of genotype and growing locations on properties of wheat starch gels. Int. J. Food Sci. Technol., 50(9), 1945–1952. doi: 10.1111/ijfs.12850
Tymchuk, S. M., Martyniuk, M. M., Pozdniakov, V. V., Tymchuk, V. M., Antsyferova, O. V., Kharchenko, Yu. V., & Kharchenko, L. Ya. (2012). Genetic analysis of the main features of granular starch in dent and waxy maize. Plant Breeding and Seed Production, 101, 198–206. [in Ukrainian]
Grabovets, A. I., Andreev, N. R., Krokhmal, A. V., & http://elibrary.ru/author_items.asp?authorid=765185">Shevchenko, N. A. (2013). Problems of breeding triticale with high content of starch in grain and its use. Russian Agricultural Sciences, 5, 14–16. [in Russian]
Grabovets, A. I., Overchenko, M. B., Ignatova, N. I., & Khrichikova, G. N. (2015). Triticale breeding for fermentation production: results and problems. Legumes and Groat Crops, 2, 63–68. [in Russian]
Cornejo-Ramirez, Y. I., Cinco-Moroyoqui, F. J., Ramirez-Reyesm F., Rosas-Burgosm E. C., Osuna-Amarillas, P. S., Wong-Corral, F. J., Borboa-Flores, J., & Cota-Gastelum, A. G. (2015). Physicochemical characterization of starch from hexaploid triticale (× Triticosecale Wittmack) genotypes. CyTA J. Food, 13(3), 420-426. doi: 10.1080/19476337.2014.994565
