Refine search
Results 51-60 of 1,640
The accumulation of aluminum in the aboveground parts of green manure plants belonging to the Brassicaceae family | Накопичення алюмінію в наземних частинах рослинсидератів з родини Вrassicaceae Full text
2024
Gaponenko, A. M. | Gnatiuk, A. M. | Salnikova, A. V. | Rahmetov, D. B.
Purpose. To determine the level of aluminum (Al) accumulation in plants of the Brassicaceae family, which are used in agriculture as green manure and are promising plants for soil phytoremediation. The following crops were the subject of the study: oilseed radish, variety ‘Kyianochka’ (Raphanus sativus L. var oleiformis Pars. ‘Kyianochka’), white mustard, variety ‘Soniachna’ (Sinapis alba L. ‘Soniachna’), winter rapeseed, variety ‘Horlytsia’ (Brassica napus L. ‘Horlytsia’), Sarepta mustard, variety ‘Zolotava’ (Brassica juncea (L.) Czern. ‘Zolotava’), winter turnip rape, variety ‘Oriana’ (Brassica campestris var. oleifera f. biennis D.C. ‘Oriana’), tyfon, variety ‘Fitopal’ (Brassica campestris var. oleifera f. biennis DC. ´ Brassica rapa L. ‘Fitopal’). Methods. The research was carried out in the M. M. Gryshko National Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Ukraine (Kyiv). Plants grown as green manure crops for 56 days on grey forest degraded sandy loam soil, pH 6.5–7.0, were analysed. Aluminum content was determined using an inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICPOES) ICAP 6300 Duo. The possibility of metal accumulation in plant tissues was assessed using the bioconcentration factor (BF). Results. Measurements showed the following content of Al in plant tissues (in abs. dry matter): oilseed radish, variety ‘Kyianochka’ – 2035.9 mg/kg, white mustard, variety ‘Soniachna’ – 687.5 mg/kg, winter rapeseed, variety ‘Horlytsia’ – 388.6 mg/kg, Sarepta mustard, variety ‘Zolotava’ – 1238.5 mg/kg, winter turnip rape, variety ‘Oriana’ – 1105.2 mg/kg, tyfon, variety ‘Fitopal’ – 854.4 mg/kg. Conclusions. Under growing conditions, the aluminum content in plants did not exceed 0.2%. All the samples studied have a BF < 1 and are not hyperaccumulators of the element according to this criterion. However, three of the investigated samples (‘Zolotava’ Sarepta mustard, ‘Oriana’ winter turnip rape and ‘Kyianochka’ oilseed radish) have an aluminum content in the aboveground dry matter of more than 1000 mg/kg, indicating a significant accumulation of this element. For the purposes of phytoextraction of aluminum, the most suitable of the plants studied is oilseed radish ‘Kyianochka’ (BF ≈ 0.4). | Мета. Встановити рівень накопичення алюмінію (Аl) у рослинах представників родини Brassicaceae, використовуваних як сидерати у сільському господарстві та перспективних для фіторемедіації ґрунтів. Предметом дослідження були такі культури, як редька олійна [cорт ‘Кияночка’ (Raphanus sativus L. var oleiformis Pars. ‘Kyianochka’)], гірчиця біла [сортозразок ‘Сонячна’ (Sinapis alba L. ‘Soniachna’)], ріпак озимий [сортозразок ‘Горлиця’ (Brassica napus L. ‘Horlytsia’)], гірчиця сарептська [сортозразок ‘Золотава’ (Brassica juncea (L.) Czern. ‘Zolotava’)], суріпиця озима [сорт ‘Оріана’ (Brassica campestris var. oleifera f. biennis D.C. ‘Oriana’)], тифон [сорт ‘Фітопал’ (Brassica campestris var. oleifera f. biennis DC. × Brassica rapa L. ‘Fitopal’)]. Методи. Дослідження проводили в Національному ботанічному саду імені М. М. Гришка НАН України (м. Київ). Рослини, що вирощували як сидерати, аналізували протягом 56 днів на сірому лісовому деградованому супіщаному малогумусному ґрунті, pH 6,5–7,0. Вміст алюмінію визначали, використовуючи оптичний емісійний спектрометр з індуктивно зв’язаною плазмою (ІCPОЕS) ІCAP 6300 Duo. Можливість накопичення металу в тканинах рослин оцінювали за допомогою біоконцентраційного фактора (ВF). Результати. Здійснивши вимірювання, встановили такий вміст Аl у тканинах рослин (у перерахунку на абсолютно суху речовину): редька олійна (сорт ‘Кияночка’) – 2035,9 мг/кг; гірчиця біла (сортозразок ‘Сонячна’) – 687,5; ріпак озимий (сортозразок ‘Горлиця’) – 388,6; гірчиця сарептська (сортозразок ‘Золотава’) – 1238,5; суріпиця озима (сорт ‘Оріана’) – 1105,2; тифон (сорт ‘Фітопал’) – 854,4 мг/кг. Висновки. Вміст алюмінію в рослинах за наявних умов вирощування не перевищував 0,2%. Всі досліджені зразки мали показник BF < 1 та не були гіпернакопичувачами елемента за цим критерієм. Однак сортозразок гірчиці сарептської ‘Золотава’, сорт суріпиці озимої ‘Оріана’ та сорт редьки олійної ‘Кияночка’ продемонстрували значне накопичення алюмінію в наземній сухій масі – понад 1000 мг/кг. Найпридатнішою для фітоекстракції алюмінію серед досліджуваних рослин виявилася редька олійна ‘Кияночка’ (BF ≈ 0,4).
Show more [+] Less [-]Polyphenolic compounds and ascorbic acid of plants of the genus Arctium L. introduced in the M. M. Hryshko National Botanical Garden | Поліфенольні сполуки та аскорбінова кислота рослин видів роду Arctium L., інтродукованих у Національному ботанічному саду імені М. М. Гришка Full text
2023
Sokol, O. V. | Rakhmetov, D. B. | Dzhurenko, N. I. | Palamachuk, O. P.
Purpose. To study the accumulation of catechins, anthocyanins, leucoanthocyanins and ascorbic acid in plants of the genus Arctium, introduced to the M. M. Hryshko National Botanical Garden. Methods. Introduced plants of the genus Arctium were used for the study, namely A. lappa L. (greater burdock), A. tomentosum Mill. (woolly burdock), A. nemorosum Lej. (wood burdock) and A. minus Bernh (lesser burdock). Phytochemical analyses of plant organ samples were carried out at different stages of ontogeny. Free catechins, anthocyanins and leucoanthocyanins were determined by the photocolorimetric method. Results. It was found that second year plants accumulate more catechins than first year plants. Their maximum amount is found in the leaf plates of A. lappa and A. minus in the budding phase (180.0 ± 0.3 and 144.0 ± 0.1 mg%, respectively). The content of leucoanthocyanins in the leaf plates of oneyearold plants varied from 72.0 ± 0.4 (A. lappa) to 660.0 ± 0.6 mg% (A. minus); twoyearold plants – from 18.0 ± 0.6 (A. nemorosum) to 165.0 ± 0.5 mg% (A. lappa). Most of these compounds were found in the leaf blade of A. minus in the first year of vegetation. The amount of anthocyanins in leaf plates of oneyearold plants varied from 9.0 ± 0.1 (A. nemorosum) to 42.0 ± 0.4 mg% (A. minus), in petioles from 9.8 ± 0.06 (A. tomentosum) to 117.0 ± 0.6 mg% (A. minus). In the second year of vegetation, their accumulation ranged from 12.0 ± 0.3 (A. minus) to 42.0 ± 0.6 mg% (A. tomentosum) in leaf plates and from 9.6 ± 0.1 (A. tomentosum) to 48.0 ± 0.1 mg% (A. nemorosum) in petioles. Most anthocyanins were found in the petioles of A. minus from the first year of vegetation. Conclusions. The phytochemical studies established that plants of the Arctium genus, introduced to the M. M. Hryshko National Botanical Garden, accumulate varying amounts of phenolic compounds during the growing season. The proportion of flavonoids in leaves was found to be related to air temperature. An increase in temperature leads to a decrease in the content of anthocyanins, while an increase in catechins occurs due to a decrease in temperature. The leaf plates of annual plants belonging to the Arctium genus accumulate the highest levels of ascorbic acid. | Мета. Дослідити накопичення катехінів, антоціанів, лейкоантоціанів та аскорбінової кислоти в рослинах видів роду Arctium, інтродукованих у Національному ботанічному саду імені М. М. Гришка. Методи. Об’єктом досліджень слугували інтродуковані рослини роду Arctium, а саме: A. lappa L. (лопух справжній), A. tomentosum Mill. (лопух повстистий), A. nemorosum Lej. (лопух дібровний) та A. minus Bernh (лопух малий). Фітохімічні аналізи дослідних зразків органів рослин проводили у різних фазах онтогенезу. Вільні катехіни, антоціани та лейкоантоціани визначали фотоколориметричним методом. Результати. Встановлено, що рослини другого року вегетації накопичують більше катехінів ніж однорічні. Максимальна їх кількість – у листкових пластинках A. lappa та A. minus у фазі бутонізації (180,0 ± 0,3 та 144,0 ± 0,1 мг% відповідно). Вміст лейкоантоціанів у листкових пластинках однорічних рослин варіював від 72,0 ± 0,4 (A. lappa) до 660,0 ± 0,6 мг% (A. minus); дворічних – від 18,0 ± 0,6 (A. nemorosum) до 165,0 ± 0,5 мг% (A. lappa). Найбільше цих сполук виявлено в листковій пластинці A.minus першого року вегетації. Кількість антоціанів у листкових пластинках однорічних рослин змінювалася від 9,0 ± 0,1 (A. nemorosum) до 42,0 ± 0,4 мг% (A. minus), у черешках – від 9,8 ± 0,06 (A. tomentosum) до 117,0 ± 0,6 мг% (A. minus). На другий рік вегетації їх накопичення становило від 12,0 ± 0,3 (A. minus) до 42,0 ± 0,6 мг% (A. tomentosum) у листкових пластинках та від 9,6 ± 0,1 (A. tomentosum) до 48,0 ± 0,1 мг% (A. nemorosum) у черешках. Найбільше антоціанів виявлено в черешках A. minus першого року вегетації. Висновки. За результатами фітохімічних досліджень встановлено, що рослини видів роду Arctium, інтродуковані в Національному ботанічному саду імені М. М. Гришка, протягом вегетації накопичують різну кількість фенольних сполук. Виявлено залежність між часткою флавоноїдів у листках та температурою повітря. Збільшення вмісту антоціанів відбувається за зниження температури, а катехінів, навпаки, – за її підвищення. Максимальна кількість аскорбінової кислоти накопичується в листкових пластинках однорічних рослин видів роду Arctium.
Show more [+] Less [-]Detection of genetically modified plants using LAMP (loop-mediated amplification) technologies | Детектування генетично модифікованих рослин з використанням технологій LAMP (реакція ампліфікації, що опосередкована через петлю) Full text
2021
Sorochynskyi, B. V.
Purpose. Analysis of the current state and experience on the loop-mediated amplification (LAMP) use to detect genetically modified plants. Methods. Literature search and analysis. Results. General information on the current state and use of the genetically modified plants is provided. Despite the wide distribution of genetically modified plants, the attitude towards them in society continues to remain somewhat wary. About 50 countries have introduced mandatory labeling of GM feed and products, provided that their content exceeds a certain threshold. In order to meet labeling requirements, effective and sensitive methods for detecting known genetic modifications in a variety of plant materials, food products and animal feed must be developed and standardized. The most common approaches to the detection of genetically modified organisms (GMOs) are the determination of specific proteins synthesized in transgenic plants and the detection of new introduced genes. Methods for the determination of GMOs based on the analysis of nucleic acids are more common, since such methods have greater sensitivity and specificity than the analysis of protein composition. Polymerase chain reaction (PCR) method is the main method of nucleic acid analysis, which is now wide used for the detection of GMOs. Loop-mediated amplification (LAMP), which can occur at a constant temperature and therefore does not require the use of expensive equipment may be an alternative to the PCR. Scientific articles about the use of the loop-mediated amplification (LAMP) for the detection of genetically modified plants were analyzed. Advantages and disadvantages of the polymerase chain reaction and loop-mediated amplification are compared. Conclusions. The main criteria for applying a method of GMO detection analysis are as follow: its sensitivity, time of reaction, availability and ease to use, cost of reagents and equipment, and the possibility for simultaneous detection of many samples. | Мета. Проаналізувати світовий досвід застосування реакції ампліфікації, що опосередкована через петлю (LAMP), для детектування генетично модифікованих рослин. Результати. Наведено загальну інформацію щодо сучасного стан і поширення генетично модифікованих рослин. Попри значне поширення генетично модифікованих рослин, ставлення до них у суспільстві й досі залишається дещо настороженим. Приблизно 50 країн запровадили обов’язкове маркування ГМ кормів та продуктів за умови, що їхній уміст перевищує певне порогове значення. Для того, щоб виконати вимоги до маркування, потрібно розробити та стандартизувати ефективні й чутливі методи визначення відомих генетичних модифікацій у різноманітній рослинній сировині, харчовій продукції та кормах для тварин. Найпоширенішими підходами до детектування генетично модифікованих організмів (ГМО) є визначення специфічних білків, що синтезуються у трансгенних рослинах, та детектування нових привнесених генів. Методи визначення ГМО, засновані на аналізі нуклеїнових кислот, є поширенішими, оскільки мають більшу чутливість та специфічність порівняно з аналізом білкового складу. Основним методом аналізу нуклеїнових кислот, що зараз використовується для детектування ГМО, є метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). Альтернативою методу ПЛР убачається реакція ампліфікації, що опосередкована через петлю (LAMP), яка може відбуватися за постійної температури й тому не потребує використання коштовного обладнання. Проаналізовано наукові публікації, що стосуються використання реакції LAMP для детектування генетично модифікованих рослин. Описано переваги та недоліки методів полімеразної ланцюгової реакції та ампліфікації, що опосередкована через петлю. Висновки. Основним критерієм для застосування того чи іншого методу аналізу ГМО є, насамперед, його чутливість, тривалість реакції, доступність та простота виконання, вартість реагентів і обладнання, а також можливість здійснювати одночасне детектування якомога більшої кількості зразків.
Show more [+] Less [-]Morphological and cytological characters for defining Stevia ‘Honeyleaf’ tetraploids | Морфологические и цитологические признаки определения тетраплоидов стевии медовой | Морфологічні та цитологічні ознаки визначення тетраплоїдів стевії медової Full text
2015
Цвігун, Г. В.
Purpose. Determination of peculiarities of anatomical and morphological characters of stevia plants to accelerate the identification of tetraploid forms. Methods. Field, laboratory and analysis-of-variance methods. Results. It was established that larger leaf area index (19–38%), fewer stomata per unit area (by 39–48%), larger diameter of pollen grains (by 42–92%) is a characteristic feature of anatomical and morphological characters of stevia tetraploid forms as compared to diploid ones. Conclusions. The parameters of leaf plate, the size of stomata and diameter of pollen grains are auxiliary selection criteria (rapid test). For tetraploid forms of stevia, leaf area index (the ratio of leaf blade length to width), size of stomata and diameter of pollen grains is truly larger as compared to diploid forms. Chromosomes number determination based on cytological analysis is the major and the most accurate criterion for selection of tetraploid forms, that seems advisable to use it at later stages of selection. | Цель. Определить особенности анатомо-морфологических признаков растений стевии для ускорения идентификации тетраплоидных форм. Методы. Полевой, лабораторный и метод дисперсионного анализа. Результаты. Установлено, что характерной особенностью анатомо-морфологических признаков тетраплоидных форм стевии по сравнению с диплоидными является больший листовой индекс (19–38%), меньшее количество устьиц на единицу площади (на 39–48%), больший диаметр пыльцевых зерен (на 42–92%). Выводы. Вспомогательными критериями отбора (экспресс-метод) являются параметры листовой пластинки, размеры устьиц и диаметр пыльцы. У тетраплоидных форм стевии листовой индекс (отношение длины к ширине листовой пластинки), а также размер устьиц и диаметр пыльцы являются достоверно большими по сравнению с диплоидными формами. Основным и самым точным критерием отбора тетраплоидных форм является определение количества хромосом на основе цитологического анализа, что целесообразно использовать на более поздних этапах отбора. | Мета. Визначити особливості анатомо-морфологічних ознак рослин стевії для прискорення ідентифікації тетраплоїдних форм. Методи. Польовий, лабораторний і метод дисперсійного аналізу. Результати. Встановлено, що характерною особливістю анатомо-морфологічних ознак тетраплоїдних форм стевії порівняно з диплоїдними є більший листковий індекс (19–38%), менша кількість продихів на одиниці площі (на 39–48%), більший діаметр пилкових зерен (на 42–92%). Висновки. Допоміжними критеріями добору (експрес-метод) є параметри листкової пластинки, розміри продихів і діаметр пилку. У тетраплоїдних форм стевії листковий індекс (відношення довжини до ширини листкової пластинки), а також розмір продихів і діаметр пилку є достовірно більшими порівняно з диплоїдними формами. Основним і найточнішим критерієм добору тетраплоїдних форм є визначення кількості хромосом на основі цитологічного аналізу, що доцільно використовувати на пізніших етапах добору.
Show more [+] Less [-]Influence of explant type and variety of Linum usitatissimum L. convar. elongatum on the intensity of callus formation and organogenesis in vitro | Вплив типу експланта та сорту Linum usitatissimum L. convar. elongatum на інтенсивність калюсо- й органогенезу в умовах in vitro Full text
2023
Mishchenko, S. V. | Kryvosheeva, L. M. | Lavrynenko, Yu. V. | Marchenko, T. Yu.
Purpose. To determine the dependence of the intensity of callus formation and organogenesis of Linum usitatissimum L. convar. elongatum in vitro on explant type and variety in order to optimize the cultivation protocol. Methods. For induction of callus formation and organogenesis, hypocotyls, cotyledons, leaves, immature embryos and anthers of flax varieties ‘Hlinum’, ‘Esman’, ‘Hladiator’, ‘Hlobus’ and ‘Charivnyi’ grown on Murashige and Skoog medium were treated with 0.05 mg/l 1naphthylacetic acid and 1.0 mg/l 6benzylaminopurine at a photoperiod of 16 h, light intensity 2500 lux, relative humidity 60–80% and air temperature 22–24 °C. Empirical data were interpreted using arithmetic mean, error of the sample mean, coefficient of variation, least significant difference and rank order. Results. The intensity of callus formation and organogenesis in the analysed varieties depended on the object of study, i.e. the genotype of the variety and the type of explant. The frequency of callus formation ranged from 9.4 (anthers of variety ‘Esman’) to 99.4% (leaf explants of variety ‘Hlinum’), the weight of callus – from 0.18 (anthers of variety ‘Esman’) to 3.18 g (anthers of variety ‘Hlobus’), the frequency of organogenesis – from 7.4 (anthers of variety ‘Esman’) to 97.3% (hypocotyls of variety ‘Hlinum’), number of shoots – from 0.6 (anthers of variety ‘Hladiator’ and immature embryos of variety ‘Hlobus’) to 4.0 (hypocotyls of variety ‘Hlinum’), height of shoots – from 0.34 (anthers of variety ‘Esman’) to 1.63 cm (anthers of variety ‘Hlobus’). Conclusions. Plants of all the varieties studied are capable of effective callus formation and organogenesis in vitro in the presence of phytohormones of exogenous origin. Certain types of explants (hypocotyls, cotyledons, leaves) respond stably to exogenous growth regulators that induce callus formation, whereas others, such as anthers, have a specific response that is largely determined by cultivar characteristics. To obtain diploid somaclones, it is optimal to use hypocotyls of varieties ‘Hlinum’ and ‘Charivnyi’, to obtain haploid regenerants – immature embryos and anthers of varieties ‘Hlobus’ and ‘Hladiator’, which ensures the highest reproduction rate of cultural plant objects. | Мета. Установити залежність інтенсивності калюсо й органогенезу Linum usitatissimum L. convar. elongatum в умовах in vitro від типу експланта та сорту для оптимізації протоколу культивування. Методи. Для індукції калюсо й органогенезу використовували гіпокотилі, сім’ядолі, листки, незрілі зародки та пиляки сортів льонудовгунця ‘Глінум’, ‘Есмань’, ‘Гладіатор’, ‘Глобус’ і ‘Чарівний’, які культивували на середовищі Мурасіге і Скуга, додаючи 0,05 мг/л 1нафтилоцтової кислоти та 1,0 мг/л 6бензиламінопурину, за фотоперіоду 16 год, інтенсивності освітлення 2500 лк, відносної вологості 60–80% і температури повітря 22–24 °С. Емпіричні дані інтерпретували за середнім арифметичним, похибкою вибіркової середньої, коефіцієнтом варіації, найменшою істотною різницею та ранжували. Результати. Інтенсивність калюсогенезу та органогенезу у проаналізованих сортів залежала від об’єкта дослідження. Водночас частота калюсогенезу варіювалася від 9,4 (пиляки сорту ‘Есмань’) до 99,4% (листкові експланти сорту ‘Глінум’), маса калюсу – від 0,18 (пиляки сорту ‘Есмань’) до 3,18 г (пиляки сорту ‘Глобус’), частота органогенезу – від 7,4 (пиляки сорту ‘Есмань’) до 97,3% (гіпокотилі сорту ‘Глінум’), кількість пагонів – від 0,6 (пиляки сорту ‘Гладіатор’ і незрілі зародки сорту ‘Глобус’) до 4,0 шт. (гіпокотилі сорту ‘Глінум’), висота пагонів – від 0,34 (пиляки сорту ‘Есмань’) до 1,63 см (пиляки сорту ‘Глобус’). Висновки. Рослини всіх досліджених сортів здатні до ефективного калюсо й органогенезу в культурі in vitro за наявності в середовищі фітогормонів екзогенного походження. Певні типи експлантів (гіпокотилі, сім’ядолі, листки) стабільно реагують на екзогенні регулятори росту, що індукують калюсогенез, а інші, якот пиляки, мають специфічну реакцію, що значною мірою детермінується особливостями сорту. Для отримання диплоїдних сомаклонів оптимальним є використання гіпокотилів сортів ‘Глінум’ і ‘Чарівний’, для отримання гаплоїдних регенерантів – незрілих зародків та пиляків сортів ‘Глобус’ і ‘Гладіатор’, що забезпечує найвищий коефіцієнт розмноження культуральних рослинних об’єктів.
Show more [+] Less [-]Уміст полісахаридів у рослинах роду Dahlia Cav., інтродукованих у Національному ботанічному саду імені М. М. Гришка Full text
2025
Н. І. Джуренко | О. П. Паламарчук | О. В. Сокол | Ю. В. Буйдін | С. П. Машковська | А. С. Дорошенко
Мета. Дослідити впродовж вегетації вміст полісахаридів у різних органах рослин сортів і гібридів роду Dahlia Cav., інтродукованих у Національному ботанічному саду імені М. М. Гришка. Методи. Кількісний уміст полісахаридів визначали ваговим методом, а глюкози, фруктози та сахарози – хроматографічним. Результати. Максимальним вмістом полісахаридів у коренебульбах наприкінці вегетації відзначився сорт ‘Осінь в Софіївці’ (101,00 ± 0,1%); інші мали показники від 67,90 ± 0,1% (‘Canby Cеntennial’) до 90,0 ± 0,2% (‘Kіkі Саron’). У період зберігання ці значення зменшилися майже вдвічі в ‘Осені в Софіївці’, ‘Kіkі Cаron’ і Гібрида № 150 та залишилися приблизно на тому самому рівні в ‘Canby Cеntennial’. Розчинні цукри в коренебульбах сортових зразків жоржин представлені переважно глюкозою, фруктозою та сахарозою. Їхня сума восени наприкінці вегетаційного періоду становила від 8,0% (‘Canby Cеntennial’) до 11,5% (Гібрид № 150). Чотиримісячне зберігання коренебульб у прохолодному приміщенні за температури 5–8 °С і вологості 50–60% позитивно вплинуло на вміст розчинних цукрів, який збільшився в 1,3–1,8 раза [від 14,72% (‘Canby Cеntennial’) до 21,86% (Гібрид № 150)]. У листках Гібрида № 150 загальна кількість полісахаридів не перевищувала 6 ± 0,02% та була ще меншою в інших сортів: ‘Kіkі Cаron’ – 2,9 ± 0,01%, ‘Осінь в Софіївці’ – 1,8 ± 0,01%, ‘Canby Cеntennial’ – 1,6 ± 0,01%. Висновки. За результатами досліджень можна зробити висновок, що коренебульби рослин роду Dahlia, здатні зберігати полісахариди навіть у зимовий період, є потенційним нетрадиційним джерелом цих біологічно активних сполук.
Show more [+] Less [-]Combinational ability of varieties and self-pollinated lines of industrial hemp for seed and oil use in the topcross system Full text
2025
С. В. Міщенко | В. М. Кабанець | Г. І. Кириченко | Т. Ю. Марченко | Г. М. Лайко
Purpose. To determine the peculiarities of total combining ability (TCA) and variances specific combining ability (SCA) effects of maternal components and test varieties of intervarietal and linear-varietal hybrids of monoecious hemp on the basis of seed productivity and oil content, to determine the predominance of additive or non-additive gene effects and to identify components with the highest breeding value, to give a forecast of the effectiveness of selection in hybrid populations. Methods. Combining ability was determined in the system of complete topcrosses. The varieties ‘YUSO 31’, ‘Demetra’, ‘Artemida’, ‘Aphrodita’, ‘Harmoniia’, ‘Hlesiia’, ‘Hlukhivski 33’, ‘Hlukhivski 51’ and their self-pollinated lines of the fourth generation were used as maternal forms, which were crossed with three test varieties ‘Hliana’, ‘Aphina’ and ‘Mykolaichyk’ (48 hybrid variants in total). The results of measurements were interpreted by arithmetic mean, F-test (R. A. Fisher), least significant difference and ranked. Results. The study of hemp varieties and their self-pollinated lines by the parameters of combining ability as maternal components of crosses showed significant differentiation by the effects of TCA (from −22.60 to 21.40 by inflorescence length, from −10.35 to 15.15 by seed weight, from −3.91 to 3.23 by thousand seed weight, from −2.40 to 3.76 by oil content) and SCA variances (6.72–233.23; 3.25–78.29; 0.01–0.10 and 0.01–2.10, respectively). The highest SCA was observed in the maternal forms of ‘Aphrodita’, I4 ‘Aphrodita’, I4 ‘Demetra’ and I4 ’Hlukhivski 51’ and the tester variety ‘Aphina’. A comparison of the effects of TCA and SCA variances revealed that the ‘Aphrodita’ variety and its self-pollinated line I4 were the best crossing components. Conclusions. In the analysed crosses, the additive effects of genes prevail in terms of thousand-seed weight and oil content, indicating the feasibility of selecting for phenotype. In contrast, non-additive effects prevail in terms of inflorescence length and seed weight, indicating the need for genotype selection. To increase seed productivity and oil content through combination breeding, it is advisable to use linear-varietal crosses where the maternal components have either high TCA and high SCA or medium TCA and high SCA.
Show more [+] Less [-]Урожайність та якість нових сортів пшениці м’якої озимої (Triticum aestivum L.) у різних ґрунтово-кліматичних умовах | Yield and quality of new varieties of soft winter wheat (Triticum aestivum L.) under different soil and climatic conditions Full text
2024
H. A. Dutova | Z. B. Kyienko | N. V. Pavliuk
Мета. Оцінити нові сорти пшениці м’якої озимої в різних ґрунтово-кліматичних умовах за основними господарсько-цінними показниками, зокрема врожайністю, масою 1000 зерен, вмістом білка та сирої клейковини. Методи. Дослідження сортів пшениці м’якої озимої ‘НОВІК’, ‘ХАЙМАРС’, ‘Папілон’, ‘Обіван’ та ‘СТК21Г’ проводили впродовж двох сезонів (2021/22–2022/23 рр.) на дослідних полях 16 структурних підрозділів Українського інституту експертизи сортів рослин, розташованих у ґрунтово-кліматичних зонах Степу, Лісостепу та Полісся. Закладання дослідів та збирання врожаю виконували відповідно до методик проведення кваліфікаційної експертизи сортів рослин. Методи дослідження: польовий, лабораторний, біохімічний, описово-статистичний, порівняння та узагальнення. Результати. Протягом усіх років проведення експертизи врожайність досліджуваних сортів у зоні Лісостепу була вищою, ніж у Степу та на Поліссі. У середньому за 2021/22–2022/23 рр. вона становила: в Лісостепу – 8,03–9,14 т/га, на Поліссі – 7,9–8,63, у Степу – 7,17–8,05 т/га. Максимальні врожаї сформували сорти ‘ХАЙМАРС’ (8,71 т/га) та ‘Обіван’ (9,14 т/га). Щодо показників якості, то лідерами за вмістом білка виявилися ‘НОВІК’ (14,2%), ‘Папілон’ (14,0%) і ‘ХАЙМАРС’ (14,0%); найбільшою масовою часткою сирої клейковини відзначилися ‘НОВІК’ та ‘Папілон’ (25,0–29,2 і 24,6–29,1% відповідно). Оцінюючи вплив умов зони вирощування, встановили, що на Поліссі вміст білка в зерні варіював від 12,1 до 13,5%, в Лісостепу – від 13,0 до 13,5%, у Степу – від 13,1 до 14,2%. Масова частка сирої клейковини в поліській зоні становила 22,9–27,6%, у лісостеповій – 25,3–28,6%, у степовій зоні – 26,6–29,2%. Висновки. Ґрунтово-кліматичні умови впливають на показники продуктивності та якості пшениці м’якої озимої. Зокрема, максимальну врожайність спостерігали в зоні Лісостепу. Водночас на Поліссі зафіксували досить низькі значення вмісту білка та кількості клейковини в зерні. Отже, результати підтверджують доцільність вирощування досліджуваних сортів у лісостеповій та поліській зонах України. | Purpose. To evaluate new varieties of soft winter wheat under different soil and climatic conditions for the main economic and quality indicators, including yield, 1000 grain weight, protein and crude gluten content. Methods. The study of soft winter wheat varieties 'NOVIK', 'HIMARS', 'Papilon', 'Obivan' and 'STK21G' was conducted during two seasons (2021/22-2022/23) on the experimental fields of 16 structural units of the Ukrainian Institute for Plant Variety Examination located in the soil and climatic zones of Steppe, Forest-Steppe and Polissia. The trials were established and harvested in accordance with the methods of qualification testing of plant varieties. Research methods: field, laboratory, biochemical, descriptive and statistical, comparison and generalisation. Results. In all years of the study, the yield of the investigated varieties was higher in the Forest-Steppe zone than in the Steppe and Polissia. The average yield in 2021/22–2022/23 was 8.03–9.14 t/ha in Forest-Steppe, 7.9–8.63 t/ha in Polissia and 7.17–8.05 t/ha in Steppe. The highest yields were achieved by the varieties 'HIMARS' (8.71 t/ha) and 'Obivan' (9.14 t/ha). In terms of quality indicators, 'NOVIK' (14.2%), 'Papilon' (14.0%) and 'HIMARS' (14.0%) led in protein content; 'NOVIK' and 'Papilon' had the highest gluten mass fractions (25.0–29.2 and 24.6–29.1%, respectively). Evaluating the influence of growing zone conditions, it was found that in Polissya the protein content in grain varied from 12.1 to 13.5%, in Forest-Steppe – from 13.0 to 13.5%, in Steppe – from 13.1 to 14.2%. The mass fraction of crude gluten in the Polissia zone was 22.9–27.6%, in the Forest-Steppe zone – 25.3–28.6% and in the Steppe zone – 26.6–29.2%. Conclusions. Soil and climatic conditions influence the productivity and quality of common soft winter wheat. In particular, the maximum yield was observed in the Forest-Steppe zone. At the same time, rather low levels of protein and gluten in the grain were recorded in Polissia. Thus, the results confirm the feasibility of growing the investigated varieties in the Forest-Steppe and Polissia zones of Ukraine.
Show more [+] Less [-]Урожайність і стабільність нових середньостиглих сортів картоплі (Solanum tuberosum L.) у лісостеповій та поліській ґрунтово-кліматичних зонах України | Yield and Stability of New Medium-Maturing Potato Varieties (Solanum tuberosum L.) in the Forest-Steppe and Polissia Soil and Climatic Zones of Ukraine Full text
2024
S. M. Mykhailyk | A. P. Ivanytska | I. V. Smulska | O. V. Topchii | Z. B. Kyienko | N. S. Orlenko
Мета. Здійснити комплексне вивчення та оцінювання нових середньостиглих сортів картоплі (S. tuberosum) за врожайністю, вмістом крохмалю та їхньою стабільністю в умовах Лісостепу й Полісся України. Методи. Кваліфікаційну експертизу сортів картоплі на придатність до поширення в Україні (ПСП) проводили у 2021 та 2023 рр. у восьми пунктах досліджень Українського інституту експертизи сортів рослин, розташованих в межах ґрунтово-кліматичних зон Лісостепу та Полісся. Площа облікової ділянки становила 25 м2, розміщення ділянок рендомізоване, повторність чотириразова. Результати. Проаналізовано господарсько-цінні ознаки середньостиглих сортів картоплі української – ‘Фанатка’, ‘Світана’, ‘Марфуша’ й ‘Меланія’, а також іноземної селекції – ‘TRIPLE7’, ‘Tiger’, ‘CAMELIA’ й ‘CARDYMA’. Так, середня врожайність ‘Фанатки’, ‘Світани’, ‘TRIPLE7’, ‘Tiger’, ‘CAMELIA’ та ‘CARDYMA’ в Лісостепу виявилася на 3–12% вищою, ніж на Поліссі. Максимальні значення цього показника в обох ґрунтово-кліматичних зонах продемонстрували сорти ‘Світана’ (Лісостеп – 28,2 т/га; Полісся – 26,0 т/га) та ‘CAMELIA’ (Лісостеп – 29,3 т/га; Полісся – 27,7 т/га). 2021 року вищу середню врожайність картоплі отримано в лісостеповій зоні (23,3 т/га); 2023-го – в поліській (21,1 т/га). Сорти ‘Фанатка’ та ‘TRIPLE7’ виявилися більш стабільними, ніж ‘Світана’, ‘Меланія’, ‘CAMELIA’, ‘CARDYMA’, ‘Марфуша’ і ‘Tiger’, врожаї яких значно залежали від умов вирощування. За показниками якості найліпшими були представники іноземної селекції ‘TRIPLE7’, ‘Tiger’ та ‘CARDYMA’. Вміст крохмалю в них становив 15,6–17,8% у Лісостепу та 17,1–18,1% на Поліссі; сухої речовини – 23,9–25,8% у Лісостепу та 25,4–25,8% на Поліссі. Висновки. За результатами кваліфікаційної експертизи на ПСП сорти ‘Фанатка’, ‘Світана’, ‘Меланія’, ‘TRIPLE7’, ‘CAMELIA’ та ‘CARDYMA’ рекомендовано для вирощування в лісостеповій і поліській зонах; ‘Марфуша’ та ‘Tiger’ – лише поліській. За якісними показниками вирізнився сорт ‘TRIPLE7’ зі вмістом крохмалю 17,8% у Лісостепу та 18,1% на Поліссі; сухої речовини – по 25,8% в обох ґрунтово-кліматичних зонах. | Purpose. To carry out a comprehensive study and evaluation of new medium-maturing potato (S. tuberosum) varieties for yield, starch content and stability under the conditions of the Ukrainian Forest Steppe and Polissia. Methods. The qualification examination of potato varieties for their suitability for distribution in Ukraine (VSD) was conducted in 2021 and 2023 at eight research sites of the Ukrainian Institute for Plant Variety Examination located within the soil and climatic zones of the Forest-Steppe and Polissia. The area of the accounting plot was 25 m2, the location of the plots was randomised, replicated four times. Results. The economic and valuable characteristics of Ukrainian medium-maturing potato varieties – ‘Fanatka’, ‘Svitana’, ‘Marfusha’ and ‘Melaniia’, as well as foreign varieties – ‘TRIPLE7’, ‘Tiger’, ‘CAMELIA’ and ‘CARDYMA’ were analysed. The average yield of ‘Fanatka’, ‘Svitana’, ‘TRIPLE7’, ‘Tiger’, ‘CAMELIA’ and ‘CARDYMA’ in the Forest-Steppe was 3–12% higher than in Polissia. The maximum values of this indicator in both soil and climatic zones were shown by the varieties ‘Svitana’ (Forest-Steppe – 28.2 t/ha; Polissia – 26.0 t/ha) and ‘CAMELIA’ (Forest-Steppe – 29.3 t/ha; Polissia – 27.7 t/ha). In 2021, the highest average potato yield was obtained in the Forest-Steppe zone (23.3 t/ha); in 2023, in Polissia (21.1 t/ha). ‘Fanatka’ and ‘TRIPLE7’ varieties were more stable than ‘Svitana’, ‘Melaniia’, ‘CAMELIA’, ‘CARDYMA’, ‘Marfusha’ and ‘Tiger’, whose yields were highly dependent on the growing conditions. In terms of quality indicators, the best foreign varieties were ‘TRIPLE7’, ‘Tiger’ and ‘CARDYMA’. Their starch content was 15.6–17.8% in the Forest-Steppe and 17.1–18.1% in Polissia; dry matter – 23.9–25.8% in the Forest-Steppe and 25.4–25.8% in Polissia. Conclusions. According to the results of the VSD qualification test, the varieties ‘Fanatka’, ‘Svitana’, ‘Melaniia’, ‘TRIPLE7’, ‘CAMELIA’ and ‘CARDYMA’ are recommended for cultivation in the Forest-Steppe and Polissia zones; ‘Marfusha’ and ‘Tiger’ are recommended for Polissia only. According to qualitative indicators, the variety ‘TRIPLE7’ stood out with starch content of 17.8% in Forest-Steppe and 18.1% in Polissia; dry matter – 25.8% in both soil and climatic zones.
Show more [+] Less [-]Генноредаговані рослини: досягнення та перспективи (огляд) | Geneedited plants: achievements and prospects (review) Full text
2024
N. E. Volkova
Генноредаговані рослини: досягнення та перспективи (огляд) | Geneedited plants: achievements and prospects (review) Full text
2024
N. E. Volkova
Мета. Проаналізувати сучасну ситуацію з поліпшенням сільськогосподарських культур технологіями редагування генів. Результати. Проаналізовано нинішню ситуацію зі створенням сортів рослин за допомогою технологій редагування генів. Натепер редагування геному застосовано до широкого спектра культур, зокрема пшениці, ячменю, кукурудзи, бобових, сої, ріпаку, томатів, цикорію, різних садових рослин, фруктових і лісових дерев, водоростей. Практичне впровадження цих технологій продемонстровано на прикладі генів, пов’язаних із забезпеченням толерантності до дії високих і низьких температур. Також наведено приклади комерціалізованих генноредагованих рослин. Висновки. Завдяки внеску в підвищення врожайності, стійкості проти хвороб і шкідників, а також біофортифікації продовольчих культур редагування генів має значні перспективи та, безумовно, є технологією, що дає змогу створювати поліпшені сорти сільськогосподарських рослин. | Purpose.To analyze the current state of agricultural crop improvement using gene editing technologies. Results. The current state of plant breeding using gene editing technologies is analyzed. To date, genome editing has been applied to a wide range of crops, including wheat, barley, maize, legumes, soybean, rapeseed, tomato, chicory, various vegetable crops, fruit trees, forest trees and algae. The practical application of these technologies is illustrated by the example of genes associated with ensuring tolerance to high and low temperatures. Examples of commercialized geneedited plants are given. Conclusions. By contributing to increased yields, improved resistance to diseases and pests, and biofortification of food crops, gene editing technology undoubtedly has great prospects and is definitely already the technology for creating improved varieties of agricultural crops.
Show more [+] Less [-]Генноредаговані рослини: досягнення та перспективи (огляд) Full text
2024
N. E. Volkova
Мета. Проаналізувати сучасну ситуацію з поліпшенням сільськогосподарських культур технологіями редагування генів. Результати. Проаналізовано нинішню ситуацію зі створенням сортів рослин за допомогою технологій редагування генів. Натепер редагування геному застосовано до широкого спектра культур, зокрема пшениці, ячменю, кукурудзи, бобових, сої, ріпаку, томатів, цикорію, різних садових рослин, фруктових і лісових дерев, водоростей. Практичне впровадження цих технологій продемонстровано на прикладі генів, пов’язаних із забезпеченням толерантності до дії високих і низьких температур. Також наведено приклади комерціалізованих генноредагованих рослин. Висновки. Завдяки внеску в підвищення врожайності, стійкості проти хвороб і шкідників, а також біофортифікації продовольчих культур редагування генів має значні перспективи та, безумовно, є технологією, що дає змогу створювати поліпшені сорти сільськогосподарських рослин.
Show more [+] Less [-]