zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2025-98-3-59-64zhros-3156Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSСодержание белка и крахмала в зерне озимой пшеницы в различные стадии роста и созреванияProtein and starch content in winter wheat grain at different stages of growth and maturationhttps://orcid.org/0000-0002-7222-9993ШараповИ. И.SharapovI. I.

кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства озимой пшеницы

446442, Самарская обл., Кинельский р-н, пгт. Усть-Кинельский, ул. Шоссейная, д. 76

Candidate of Agricultural Sciences, researcher of the laboratory for winter wheat selection and seed growing

446442, Samara region, Kinel, Ust-Kinelsky, Shosseynaya str., 76

scharapov86@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0197-8513ШараповаЮ. А.SharapovaYu. A.

кандидат сельскохозяйственных наук, младший научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства озимой пшеницы

446442, Самарская обл., Кинельский р-н, пгт. Усть-Кинельский, ул. Шоссейная, д. 76

Candidate of Agricultural Sciences, junior researcher of the laboratory for winter wheat selection and seed growing

446442, Samara region, Kinel, Ust-Kinelsky, Shosseynaya str., 76

belyaeva.u.a@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3795-5869АбдряевМ. Р.AbdryaevM. R.

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства озимой пшеницы

446442, Самарская обл., Кинельский р-н, пгт. Усть-Кинельский, ул. Шоссейная, д. 76

Candidate of Agricultural Sciences, senior researcher of the laboratory for winter wheat selection and seed growing

446442, Samara region, Kinel, Ust-Kinelsky, Shosseynaya str., 76

Самарский федеральный исследовательский центр РАН, Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П. Н. КонстантиноваРоссияSamara Federal Research Scientific Center RAS, Volga Research Institute of Selection and Seed Growing named after P. N. KonstantinovRussian Federation2025190720251735964Copyright © Шарапов И.И., Шарапова Ю.А., Абдряев М.Р., 20252025Шарапов И.И., Шарапова Ю.А., Абдряев М.Р.Sharapov I.I., Sharapova Y.A., Abdryaev M.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zhros.online/jour/article/view/3156

Исследования проводили в 2018, 2019 и 2021 гг. на опытных полях Поволжского НИИСС. Объектом исследования служил сорт озимой мягкой пшеницы Поволжская нива. Целью исследования было изучение процесса накопления белка и крахмала в зерне озимой пшеницы в разные стадии роста и созревания, в различных метеоусловиях вегетационного периода. С этой целью проводили отбор колосьев в шести стадиях роста и созревания зерна озимой пшеницы (по шкале ВВСН). Колосья высушивали до 14%-й влажности. Содержание белка и крахмала определяли на инфракрасном анализаторе «ИнфраЛюм ФТ». Метеоусловия отличались контрастностью, ГТК за период роста и созревания зерна озимой пшеницы в 2018 и 2019 гг. характеризовался как сухой (0,1 и 0,2 соответственно), а 2021 г. – как очень засушливый (0,65). Самый низкий показатель содержания белка отмечался в 2018 г. (11–13 %), самым высоким он был в 2021 г. (13–15 %). Низкое содержание белка отмечалось в стадии поздней молочной спелости (в среднем за 3 года 12 %), высокое – в стадии ранней полной спелости (в среднем за 3 года 14 %). За годы исследований содержание крахмала в зерне озимой пшеницы было высоким. Варьирование содержания крахмала в зерне пшеницы по стадиям роста и созревания зависело в большей степени от метеоусловий годов исследования. В стадиях средней и поздней молочной спелости наблюдалась положительная сильная корреляционная зависимость между содержанием белка и содержанием крахмала (0,859 и 0,951 соответственно). Начиная со стадии ранней восковой спелости и до ранней полной спелости отмечалась отрицательная корреляционная зависимость (от средней статистической – 0,588 до сильно статистической – 0,987).

The current study was conducted in 2018, 2019 and 2021, on the experimental plots of the Volga Region RIBSP. The object of the study was the winter common wheat variety ‘Povolzhskaya Niva’. The purpose was to study the process of protein and starch accumulation in winter wheat grain at different stages of growth and maturation, under different weather conditions of the vegetation period. For this purpose, ears were selected at 6 stages of growth and maturation of winter wheat grain (according to the BBCN scale). The ears were dried to 14 % moisture. Protein and starch content was estimated by the InfraLum FT infrared analyzer. The weather conditions were contrasting, the HTC for the period of growth and maturation of winter wheat grain in 2018 and 2019 was characterized as dry (0.1 and 0.2, respectively), and 2021 as very dry (0.65). The lowest protein percentage in grain was identified in 2018 (11–13 %), the highest was in 2021 (13–15 %). Low protein percentage was established at the stage of late milk maturity (12 % on average for 3 years), and at the stage of early full maturity it was high (14 % on average for 3 years). Over the years of study, the starch content in winter wheat grain was high. Starch content in wheat grain at the stages of growth and maturation varied due to a greater extent on the weather conditions of the years of study. At the stages of middle and late milk maturity, there was a positive strong correlation between protein and starch content (0.859 and 0.951, respectively). Starting from the stage of early wax maturity and up to early full maturity, there was a negative correlation (from the mean statistical of 0.588 to the strong statistical of 0.987).

озимая пшеницастадии созреванияметеоусловиябелоккрахмалwinter wheatstages of maturityweather conditionsproteinstarchРабота выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБУН «Самарский федеральный исследовательский центр Российской академии наук» (тема № FMRW-2022-0017).ReferencesКондратенко Е. П., Константинова О. Б., Соболева О. М., Ижмулкина Е. А. Накопление углеводов и жира в зерне озимых культур в зависимости от сортовых особенностей // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2015. № 8. С. 27–34.Kondratenko E. P., Konstantinova O. B., Soboleva O. M., Izhmulkina E. A. Nakoplenie uglevodov i zhira v zerne ozimykh kul'tur v zavisimosti ot sortovykh osobennostei [Accumulation of carbohydrates and oil in winter crop grain depending on varietal features] Vestnik Altaiskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015. № 8. S. 27–34.Пахотина И. В., Игнатьева Е. Ю., Россеева Л. П., Белан И. А., Омельянюк Л. В. Особенности формирования содержания белка в зерне пшеницы мягкой яровой в условиях Западной Сибири // Вестник КрасГАУ. 2021 № 5. С. 37–45. DOI: 10.36718/1819-4036-2021-5-37-45Pakhotina I. V., Ignat'eva E. Yu., Rosseeva L. P., Belan I. A., Omel'yanyuk L. V. Osobennosti formirovaniya soderzhaniya belka v zerne pshenitsy myagkoi yarovoi v usloviyakh Zapadnoi Sibiri [Features of protein content formation in spring common wheat grain in Western Siberia] // Vestnik KrasGAU. 2021 № 5. S. 37–45. DOI: 10.36718/1819-4036-2021-5-37-45Пашкова Г. И., Бурова Н. О. Влияние погодно-климатических условий на качество зерна яровой пшеницы, используемой в технологии вакуумной сушки // Вестник Марийского государственного университета. 2019. Т. 5, № 4(20). С. 407–413. DOI: 10.309114/2411-9687-2019-5-4-407-413Pashkova G. I., Burova N. O. Vliyanie pogodno-klimaticheskikh uslovii na kachestvo zerna yarovoi pshenitsy, ispol'zuemoi v tekhnologii vakuumnoi sushki [The effect of weather and climate conditions on spring wheat grain quality used in vacuum drying technology] // Vestnik Mariiskogo gosudarstvennogo universiteta. 2019. T. 5, № 4(20). S. 407–413. DOI: 10.309114/2411-9687-2019-5-4-407-413Рубец В. С., Ворончихина И. Н., Пыльнев В. В., Ворончихин В. В., Маренкова А. Г. Влияние метеорологических условий на качество зерна яровой пшеницы (Triticum L.) // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2021. № 5. С. 89–108. DOI: 10.26897/0021-342X-2021-5-89-108Rubets V. S., Voronchikhina I. N., Pyl'nev V. V., Voronchikhin V. V., Marenkova A. G. Vliyanie meteorologicheskikh uslovii na kachestvo zerna yarovoi pshenitsy (Triticum L.) [The effect of weather conditions on spring wheat grain quality (Triticum L.).] // Izvestiya Timiryazevskoi sel'skokhozyaistvennoi akademii. 2021. № 5. S. 89–108. DOI: 10.26897/0021-342X-2021-5-89-108Шарапов И. И., Шарапова Ю. А., Абдряев М. Р. Влияние метеоусловий на урожайность и содержание белка в зерне озимой пшеницы // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2023. Т. 53, № 9. С. 40–48. DOI: 10.26898/0370-8799-2023-9-5Sharapov I. I., Sharapova Yu. A., Abdryaev M. R. Vliyanie meteouslovii na urozhainost' i soderzhanie belka v zerne ozimoi pshenitsy [The effect of weather conditions on productivity and protein content in winter wheat grain]// Sibirskii vestnik sel'skokhozyaistvennoi nauki. 2023. T. 53, № 9. S. 40–48. DOI: 10.26898/0370-8799-2023-9-5Elbasyoni I. S., Morsy S. M., Ramamurthy R. K., Nassar A. M. Identification of Genomic Regions Contributing to Protein Accumulation in Wheat under Well-Watered and Water Deficit Growth Conditions // Plants. 2018. №7(3). Р. 1–15. DOI: 10.3390/plants7030056Elbasyoni I. S., Morsy S. M., Ramamurthy R. K., Nassar A. M. Identification of Genomic Regions Contributing to Protein Accumulation in Wheat under Well-Watered and Water Deficit Growth Conditions // Plants. 2018. №7(3). P. 1–15. DOI: 10.3390/plants7030056Horváth С. Storage proteins in wheat (Triticum aestivum L.) and the ecological impacts affecting their quality and quantity, with a focus on nitrogen supply // Columella Journal of Agricultural and Environmental Sciences. 2014. № 2(2). Р. 55–76. DOI: 10.18380/SZIE.COLUM.2014.1.2.57Horváth S. Storage proteins in wheat (Triticum aestivum L.) and the ecological impacts affecting their quality and quantity, with a focus on nitrogen supply// Columella Journal of Agricultural and Environmental Sciences. 2014. № 2(2). P. 55–76. DOI: 10.18380/SZIE.COLUM.2014.1.2.57Jolankai M., Kassai M. K., Tarnava A., Poza B., Birkash M. Influence of precipitation and temperature on grain and protein yields in wheat varieties (Triticum aestivum L.) // Idojaras. 2018. Vol. 122(1), P. 31–40. DOI: 10.28974/IDOJARAS.2018.1.3Jolankai M., Kassai M. K., Tarnava A., Poza B., Birkash M. Influence of precipitation and temperature on grain and protein yields in wheat varieties (Triticum aestivum L.) // Idojaras. 2018. Vol. 122(1), P. 31–40. DOI: 10.28974/IDOJARAS.2018.1.3KartsevaT., Alqudah А., Aleksandrov V., Alomari D., Doneva D., Arif M., Börner A., Misheva S. Nutritional Genomic Approach for Improving Grain Protein Content in Wheat// Foods. 2023. № 12. Р. 1–22. DOI: 10.3390/foods12071399Kartseva T., Alqudah A., Aleksandrov V., Alomari D., Doneva D., Arif M., Börner A., Misheva S. Nutritional Genomic Approach for Improving Grain Protein Content in Wheat// Foods. 2023. № 12. P. 1–22. DOI: 10.3390/foods12071399Kulyk M. I., Rozhkov A. O., Kalinichenko O. V., Taranenko A. O., Onopriienko O. V. Effect of winter wheat variety, hydrothermal coefficient (HTC) and thousand kernel weight (TKW) on protein content, grain and protein yield // Agronomy Research. 2020. Vol. 18(3), Р. 2103–2116. DOI: 10.15159/ar.20.187Kulyk M. I., Rozhkov A. O., Kalinichenko O. V., Taranenko A. O., Onopriienko O. V. Effect of winter wheat variety, hydrothermal coefficient (HTC) and thousand kernel weight (TKW) on protein content, grain and protein yield // Agronomy Research. 2020. Vol. 18(3), P. 2103–2116. DOI: 10.15159/ar.20.187Li R., Hou L., Zhang A., Lu Y., Song W., Tadesse W., Xiaoming W., Liu M., Zheng W., Xu S. Heat stress in filling stage confers distinct effect on starch granules formation in different thermotolerant wheat accessions // Рakistan journal of botany. 2018. Vol. 50(3), Р. 913–920. DOI: hdl.handle.net/20.500.11766/67306Li R., Hou L., Zhang A., Lu Y., Song W., Tadesse W., Xiaoming W., Liu M., Zheng W., Xu S. Heat stress in filling stage confers distinct effect on starch granules formation in different thermotolerant wheat accessions // Rakistan journal of botany. 2018. Vol. 50(3), P. 913–920. DOI: hdl.handle.net/20.500.11766/67306Peng Y., Zhao Y., Yu Z., Zeng J., Xu D., Dong J., Ma W. Wheat Quality Formation and Its Regulatory Mechanism// Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 13, Р. 1–17. DOI: 10.3389/fpls.2022.834654Peng Y., Zhao Y., Yu Z., Zeng J., Xu D., Dong J., Ma W. Wheat Quality Formation and Its Regulatory Mechanism// Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 13, P. 1–17. DOI: 10.3389/fpls.2022.834654Szafranska A., Podolska G., Swider O., Kotyrba D., Aleksandrowicz E., Podolska-Charlery A., Roszko M. Factors Influencing the Accumulation of Free Asparagine in Wheat Grain and the Acrylamide Formation in Bread // Agriculture. 2024. Vol. 14(2), Р. 1–19. DOI: 10.3390/agriculture14020207Szafranska A., Podolska G., Swider O., Kotyrba D., Aleksandrowicz E., Podolska-Charlery A., Roszko M. Factors Influencing the Accumulation of Free Asparagine in Wheat Grain and the Acrylamide Formation in Bread // Agriculture. 2024. Vol. 14(2), P. 1–19. DOI: 10.3390/agriculture14020207Yu X., Li B., Wang L., Chen X., Wang W., Wang Z., Xiong F. Systematic Analysis of Pericarp Starch Accumulation and Degradation during Wheat Caryopsis Development // PLoS One. 2015. Vol. 10(9), Р. 1–16. DOI:10.1371/journal.pone.0138228Yu X., Li B., Wang L., Chen X., Wang W., Wang Z., Xiong F. Systematic Analysis of Pericarp Starch Accumulation and Degradation during Wheat Caryopsis Development // PLoS One. 2015. Vol. 10(9), P. 1–16. DOI:10.1371/journal.pone.0138228Yu Z., Islam S., She M., Diepeveen D., Zhang Y., Tang G., Zhang J., Juhasz A., Yang R., Ma W. Wheat grain protein accumulation and polymerization mechanisms driven by nitrogen fertilization // The Plant Journal. 2018. Vol. 96(6), Р. 1160–1177. DOI: 10.1111/tpj.14096.Yu Z., Islam S., She M., Diepeveen D., Zhang Y., Tang G., Zhang J., Juhasz A., Yang R., Ma W. Wheat grain protein accumulation and polymerization mechanisms driv.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.