Содержание белка и крахмала в зерне озимой пшеницы в различные стадии роста и созревания

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).

1. Кондратенко 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.

2. 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: 10.36718/1819-4036-2021-5-37-45

3. Пашкова 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: 10.309114/2411-9687-2019-5-4-407-413

4. Рубец 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-2021-5-89-108

5. Шарапов 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: 10.26898/0370-8799-2023-9-5

6. Elbasyoni 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/plants7030056

7. Horváth 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.2014.1.2.57

8. Jolankai 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.2018.1.3

9. KartsevaT., 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/foods12071399

10. Kulyk 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.20.187

11. Li 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/20.500.11766/67306

12. Peng 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.2022.834654

13. Szafranska 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/agriculture14020207

14. Yu 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.0138228

15. 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 driven by nitrogen fertilization // The Plant Journal. 2018. Vol. 96(6), Р. 1160–1177. DOI: 10.1111/tpj.14096.