Мета. Аналіз колекційних зразків конопель за вмістом мінорних (малопоширених) непсихотропних канабіноїдів – канабіхромену (КБХ), канабідиварину (КБДВ) та канабінолу (КБН), установлення кореляційних зв’язків між ними та поширеними сполуками, виділення на цій основі цінного селекційного матеріалу. Методи. Польові, біохімічні (газова хроматографія канабіноїдних сполук), статистичні (парна, часткова, множинна лінійна кореляція та детермінація). Результати. У результаті кількісного аналізу 210 колекційних зразків різного еколого-географічного та генетичного походження (місцеві та дикі форми, самозапилені лінії, гібриди, сорти, синтетичні популяції, поліплоїди) з умістом тетрагідроканабінолу (ТГК) менше ніж 0,08% у висушених рослинах виявлено КБХ, КБДВ і КБН від відсутності в межах чутливості газового хроматографа до 0,6838; 0,1719 і 0,3274% відповідно. Між ознаками вмісту КБХ і канабідіолу (КБД) є середній негативний взаємозв’язок (r = –0,53), КБХ і КБДВ – слабкий негативний взаємозв’язок (r = –0,35), а між ознаками вмісту КБХ і ТГК, КБХ і КБН – середній позитивний взаємозв’язок (r становить 0,57 і 0,59 відповідно). Між ознаками вмісту КБДВ і КБД виявлено середній позитивний кореляційний зв’язок (r = 0,57), а КБН має сильний позитивний взаємозв’язок з ТГК (r = 0,82). Ознака вмісту канабігеролу (КБГ) майже не корелює з досліджуваними мінорними канабіноїдами. Біосинтез мінорних канабіноїдних сполук досить складний, експресія ознак їхнього вмісту залежить від багатьох як генетичних, так і зовнішніх чинників, часткові (за елімінації впливу однієї з трьох ознак) та множинні коефіцієнти кореляції (за визначення зв’язку однієї ознаки й сукупністю двох інших) дають підстави стверджувати, що ген КБХК-синтази має вплив на утворення КБД і, особливо, ТГК. Висновки. Тіснота лінійного взаємозв’язку мінорних канабіноїдів між собою й поширеними компонентами дає змогу виділяти для селекції цінні зразки конопель із підвищеним умістом як однієї, так і декількох сполук за одночасної відсутності чи низького вмісту психотропного ТГК.

Мета. Визначити мінеральний склад рослин видів роду Artemisia (А. dracunculus L., A. abrotanum L. та A. argyi H.Lév. & Vaniot) для з’ясування можливості їх безпечного використання у харчовій та фармацевтичній галузях промисловості України. Методи. Рентгено-флуоресцентний метод визначення елементного складу рослинної сировини. Результати. Визначено вміст мінеральних елементів у рослинах роду Artemisia залежно від їхньої здатності поглинати елементи з ґрунту й накопичувати в коренях та органах наземної частини. Установлено кількісний уміст 21 макро- й мікроелемента, а також виявлено деякі особливості їхньої міграції та розподілу в системі ґрунт–корені–рослина. Зокрема, наземна частина  досліджуваних рослин містить K, Fe, Cu, Zn та Mn, які є найважливішими елементами в житті рослинного організму. Досить високим є вміст мезоелементів Ca та S. Кількість токсичних елементів Pb, Sr і Zr у рослинах незначна. Елементи K і S накопичуються в наземній частині. Уміст елементів у наземній частині рослин за зменшенням їхньої концентрації можна представити у вигляді таких рядів: для Artemisia dracunculus –  S> K> Ca> Cl> Fe> Sr> Zn> Mn> Cu> Zr> Rb> Br> Cr; для A. abrotanum – K> Ca> S> Cl> Fe> Zn> Sr> Mn> Cu> Br> Cr> Co> Zr> Rb> Ni; для A. argyi – K> Ca> S> Fe> Cl> Sr> Zn> Mn> Co> Zr> Cu> Rb> Br> Se. Уміст токсичних елементів у досліджуваних рослинах знаходився в межах гранично допустимих концентрацій для рослинної сировини та продуктів харчування. Висновки. Уперше в умовах інтродукції в Національному ботанічному саду ім. М. М. Гришка НАН України в рослинах Artemisia dracunculus, A. abrotanum та A. argyi визначено вміст макро- та мікроелементів, які безпосередньо пов’язані з метаболізмом біологічно активних сполук. З’ясовано особливості їхнього розподілу за органами рослин при переході з ґрунту в наземну масу. Отримані результати можуть бути використані для оцінювання та порівняння якості рослинної сировини представників роду Artemisia, з’ясування фармакологічних властивостей цих рослин, пов’язаних з деякими елементами мінерального складу, і використання їх у медичній та харчовій галузях. Отримані дані мають як наукове, так і практичне значення в доборі господарсько-цінних видів рослин для збагачення культигенної флори України.

Purpose. To reveal the features of agrobiological parameters formation of sweet sorghum various varieties and hybrids in the conditions of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Methods. During 2018–2020 twenty-one varieties and hybrids of sweet sorghum of various ecological and geographical origins (Ukraine, Russia, USA, France, Germany, Hungary, Brazil) were studied in the field. Parameters like plant height and indices of their individual productivity (grain weight per panicle, 1000 grain weight, etc.), yield of dry biomass and grain, content of sugar in juice and protein in grain, as well as estimated sugar and protein yield in a crop. The counts were carried out in the phase of physiological ripeness of the culture. Results. In the group of Ukrainian varieties and hybrids, the plants were from 272 to 306 cm high, in the foreign group – from 274 to 412 cm. Varieties ‘Red Amber’, ‘Sioux’, ‘Affas CJ 899’, ‘Freed’ and ‘Early Orange’ are of high value for breeding practice, their plants were the tallest – from 388 to 412 cm. The panicle length of sweet sorghum cultivars of Ukrainian breeding ranged from 16.0 to 17.3 cm, foreign – from 11.0 to 19.4 cm. Grain weight from one panicle varied from 32.8 to 41.6 g and from 29.2 to 43.5 g, respectively. In a wide range, depending on the varietal characteristics, the indicator of the number of grains per panicle also varied from 1338 to 1708 pcs. The mass of 1000 grains of sweet sorghum ranged from 28.0 to 31.0 g in varieties and hybrids of Ukrainian breeding, in foreign ones – from 19.3 to 31.0 g. The yield of dry vegetative mass of cultivars of Ukrainian breeding was at the level of 8.24–9.11 t/ha. The highest rates were shown in hybrid ‘Mamont’ and ‘Huliver’ variety – 9.05 and 9.11 t/ha, respectively. For cultivars and hybrids of foreign breeding, this indicator varied from 7.00 to 12.17 t/ha. Significantly higher biomass in comparison with the standard variety (‘Sylosne 42’) was produced by ‘Vorai Sumac’, ‘Sorgo Cucre’, ‘Sioux’, ‘Freed’, ‘Red Amber’, ‘Mohavk’, ‘Affas CJ 899’, ‘Early Orange’ – 9.03–12.17 t/ha. The sugar content in sweet sorghum juice varied from 15.2 to 17.2%. The estimated sugar yield in Ukrainian cultivars was at the level of 0.82–0.89 t/ha, in foreign ones – from 0.72 to 1.18 t/ha. In all studied varieties it was the highest in ‘Sorgo Cucre’, ‘Sioux’, ‘Freed’, ‘Red Amber’, ‘Mohavk’, ‘Affas CJ 899’, ‘Early Orange’ – 0.94–1.18 t/ha. Conclusions. The productivity of sweet sorghum varies greatly depending on the origin of the variety and hybrid. In the conditions of the Right-Bank Forest-Steppe, in order to obtain a high sugar yield, it is advisable to grow ‘Sylosne 42’, ‘Favoryt’, ‘Troistyi’, ‘Dovista’, ‘Huliver’ varieties and ‘Ananas’, ‘Medovyi’, ‘Mamont’ hybrids. Varieties ‘Vaconia Orange’, ‘Vorai Sumac’, ‘Sorgo Cucre’ and hybrids ‘Ald Sorghum’, ‘Sioux’, ‘Freed’, ‘Red Amber’, ‘Mohavk’, ‘Affas CJ 899’, ‘Early Orange’ provide high yields of vegetative masses. Hybrids ‘Freed’, ‘Affas CJ 899’ and ‘Early Orange’ produce a large vegetative mass (11.08–12.17 t/ha), grain yield (8.00–8.15 t/ha) and a high protein content (9.8–11.3%).

Purpose. Reveal the features of the formation of a quali­ty indicator complex in winter bread wheat depending on the growing seasons, preceding crops and sowing dates, as well as differentiate and identify genotypes with high and stable levels of manifestation. Methods. Field, laboratory, statistical. Results. A different share of the influence of the year conditions, the preceding crop, the sowing date and their interactions on the quality indicators of some varie­ties was determined. A different reaction of varieties in terms of quality indicators, depending on the investigated factors was revealed. The variation was very low for test weight, water absorption ability of flour, crumb porosity. Strong variation was observed for flour strength after sunflower and soybean as preceding crops, alveograph configuration ratio after sunflower and soybean, index of elasticity dough after corn, valorimetric value after mustard, dough dilution degree after green manure, sunflower, corn and especially after mustard and soybeans. The varieties, which on average for 2016/17–2018/19 reliably exceeded the standard both in individual indicators and in general in terms of physical indicators of grain and flour quality and dough rheological properties. GYT biplot analysis identified the genotypes ‘MIP Vidznaka’ and ‘MIP Assol’ with a more optimal combination of increased yield and a complex of quality indicators in terms of different years, preceding crops and sowing dates. Some varieties, namely, ‘Estafeta myronivs’ka’, ‘Trudiv­nytsia myronivs’ka’, ‘MIP Valensiia’, ‘MIP Yuvileina’, ‘Balada myronivs’ka’, ‘Vezha myronivs’ka’ were inferior to them, but were significantly superior the others. Conclusions. The selected by quality indicators varieties as genetic sources can be used in breeding process. A more stable level of yield and quality indicators at different sowing dates after different preceding crops should be expected for growing varieties ‘MIP Vidznaka’, ‘MIP Assol’, as well as ‘Estafeta myronivs’ka’, ‘Trudivnytsia myronivs’ka’, ‘MIP Valensiia’, ‘MIP Yuvileina’, ‘Balada myronivs’ka’, ‘Vezha myronivs’ka’. The peculiarities obtained in the research should be taken into account when evaluating and differentiating genotypes in breeding process, as well as developing basic elements of technology for growing the varieties of winter bread wheat.

To create an industrial hemp variety of the Central European ecological and geographical type with a high cannabigerol content and universal application. Methods. Breeding (self-pollination, creation of artificial populations, selection), field, biochemical (thin-layer and gas-liquid chromatography of cannabinoid compounds), instrumental and technological assessment of fibre quality, and statistical methods. Results. Variety ‘Vik 2020’ was obtained as a result of creation of artificial populations. The plants are characterized by higher content of cannabigerol (1.034 ± 0.0323%), and almost zero of other secondary metabolites, such as cannabidivarin, cannabidiol, cannabichromene and psychotropic tetrahydrocannabinol (0.003 ± 0.0011; 0.018 ± 0.0080; 0.012 ± 0.0027, and 0.005 ± 0.0012%, respectively). The t rait of cannabigerol content is quite stable within the population and is not correlated with the trait of tetrahydrocannabinol content (r = -0.23). TLC showed that cannabigerol accumulated mainly in the form of cannabigerolic acid and to a lesser extent as a neutral compound, which is consistent with the theory that this substance is a precursor for the synthesis of other cannabinoids. According to the results of the competitive variety test, when growing to obtain fibre and seeds, the variety features short height, specifically significantly lower total (206.4 cm) and technical stem length (135.6 cm) compared to the standard variety, significantly higher inflorescence length (70.8 cm), which determine the formation of the significant yield of biomass suitable for pharmaceutical use and high seed yield (0.98 t/ha). The yield of total fibre was the same as in the standard variety (29.0%), but its quality and technological value for primary processing were higher. The variety had a homogeneous sex structure, resistance to bioltic and abiotic environmental factors. Plants reached biological maturity in 116 days (BBCH 89). This cultivar is recommended for obtaining seeds, quality fiber and potentially cannabigerol (on condition of changes in legislation). Conclusions. The efficiency of using self-pollinating lines in breeding with their subsequent combining into a synthetic population and improving selection was proved by the case of a new variety of industrial hemp ‘Vik 2020’, characterized by an increased content of cannabigerol and the absence of psychotropic properties

Purpose. Determine a number of morphometric and biochemical parameters of various genotypes of Bunias orientalis L. in the M. M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine (NBG). Methods. Plant samples of B. orientalis (6 genotypes created in the NBG) were examined during the flowering stage. Determination of dry matter, ash, calcium was carried out according to Hrytsaienko et al. (2003), phosphorus according to Pochinok (1976), sugars, ascorbic acid and lipids were determined according to Krishchenko (1983), b-carotene according to Pleshkov (1985). The energy value of plants was determined using an IKA C-200 calorimeter. The obtained results were analysed statistically. Results. The height of plants varied from 140.9 (Genotype 1) to 157.5 (Genotype 5) cm, stem diameter from 11.67 (Genotype 1) to 16.1 (Genotype 6) mm, the number of internodes from 18.7 (Genotype 1) to 25.7 (Genotype 6), the number of leaves on a stem from 14.11 (Genotype 1) to 21.8 (Genotype 5), leaf lamina length from 14.2 (Genotype 1) to 23.45 (Genotype 6) cm, leaf lamina width from 6.34 (Genotype 1) to 14.5 (Genotype 4) cm, inflorescence length from 27.4 (Genotype 1) to 45.4 (Genotype 3) cm, inflorescence width from 2.32 (Genotype 1) to 4.92 (Genotype 3) cm, and the number of stems from 2.55 (Genotype 2) to 5.33 (Genotype 1). The study of the content of structural and functional compounds and nutrients at the flowering stage showed that the dry matter content was in the range of 13.58–16.00%, sugars 5.07–8.86%, titratable acidity 3.28–4.25%, lipids 3.33–6.61%, ascorbic acid 382.83–693.82 mg%, b-carotene 0.94–3.48 mg%, ash 6.79–9.2%, calcium 1.00–2.44%, phosphorus 1.61–2.67% and energy value 3337.0–3498.0 cal/g. Conclusions. It was revealed that samples of various genotypes of B. orientalis are a valuable source of nutrients at the flowering stage. The biochemical composition of plants depended on the genotype and stage of growth. Results of the morphometric study showed variability of investigated parameters. The obtained data can be used to predict and evaluate the results of introduction and breeding studies with B. orientalis genotypes as promising crops in Ukraine.

Purpose. Determine a number of morphometric and biochemical parameters of various genotypes of Bunias orientalis L. in the M. M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine (NBG). Methods. Plant samples of B. orientalis (6 genotypes created in the NBG) were examined during the flowering stage. Determination of dry matter, ash, calcium was carried out according to Hrytsaienko et al. (2003), phosphorus according to Pochinok (1976), sugars, ascorbic acid and lipids were determined according to Krishchenko (1983), b-carotene according to Pleshkov (1985). The energy value of plants was determined using an IKA C-200 calorimeter. The obtained results were analysed statistically. Results. The height of plants varied from 140.9 (Genotype 1) to 157.5 (Genotype 5) cm, stem diameter from 11.67 (Genotype 1) to 16.1 (Genotype 6) mm, the number of internodes from 18.7 (Genotype 1) to 25.7 (Genotype 6), the number of leaves on a stem from 14.11 (Genotype 1) to 21.8 (Genotype 5), leaf lamina length from 14.2 (Genotype 1) to 23.45 (Genotype 6) cm, leaf lamina width from 6.34 (Genotype 1) to 14.5 (Genotype 4) cm, inflorescence length from 27.4 (Genotype 1) to 45.4 (Genotype 3) cm, inflorescence width from 2.32 (Genotype 1) to 4.92 (Genotype 3) cm, and the number of stems from 2.55 (Genotype 2) to 5.33 (Genotype 1). The study of the content of structural and functional compounds and nutrients at the flowering stage showed that the dry matter content was in the range of 13.58–16.00%, sugars 5.07–8.86%, titratable acidity 3.28–4.25%, lipids 3.33–6.61%, ascorbic acid 382.83–693.82 mg%, b-carotene 0.94–3.48 mg%, ash 6.79–9.2%, calcium 1.00–2.44%, phosphorus 1.61–2.67% and energy value 3337.0–3498.0 cal/g. Conclusions. It was revealed that samples of various genotypes of B. orientalis are a valuable source of nutrients at the flowering stage. The biochemical composition of plants depended on the genotype and stage of growth. Results of the morphometric study showed variability of investigated parameters. The obtained data can be used to predict and evaluate the results of introduction and breeding studies with B. orientalis genotypes as promising crops in Ukraine.

Purpose. Grapevines (Vitis spp.) are affected by many viral diseases which cause serious pathological problems. GLRaV-3 is among the most widespread leafroll viruses, while Grapevine Fanleaf Virus (GFLV) is a destructive pathogen which reduces the lifespan of grapevine. Considering the impact and the spread of these diseases, our objective was to analyse the presence of these two viruses in several grapevine varieties in grapevine collection at ATTC Vlore. Data gathered from plant pathogens serve to better understand and prevent the spread of pathogens, as a mandatory rule for the quality control of certified plant material during vegetative propagation. Method. The presence of two common viruses were tested using virus specific primers; LC1/LC2 primer pair designed from the hHSP70 gene for detecting Grapevine Leafroll-associated Virus-3 (GLRaV3) and C3390/H2999 primer pair, designed from coat protein coding regions for detecting Grapevine Fanleaf Virus (GFLV), in six varieties; ‘Merlot’, ‘Kallmet’, ‘Shesh i zi’, ‘Shesh i bardhё’, ‘Debinё’, and ‘Pulёz’, provided through a randomised sampling procedure. One Step Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction assay was used to detect the viral presence. Results showed a high (100%) prevalence of GLRaV3 virus in all of analysed samples, as the most frequent among the two pathogens. Analysis for of GFLV virus showed low infection rate, being present in only one sample. Conclusions. We herein show an efficient, fast and reproducible method for detecting grapevine viruses through one step RT-PCR. Our results suggest that sampling of the infected plant material should be avoided due to the presence of viral infections.

Мета. Оцінити селекційний матеріал люцерни за показниками водного обміну в різних умовах зволоження, установити закономірності їхнього вияву, взаємозв’язок між ними та посухостійкістю. Виділити кращі для включення в селекційний процес. Методи. Польовий, лабораторний, статистичний. Результати. Упродовж 2017–2020 рр. досліджено дев’ять популяцій люцерни за показниками водного режиму: обводненню тканин, водного дефіциту та водоутримувальної здатності листків в умовах зрошення та природного зволоження. Установлено закономірності їхнього прояву. За даними по обводненню листя, тобто показнику вмісту води, він є високим за зрошення (81,88; 79,63; 78,42%) і низьким без зрошення (69,20; 70,81; 71,84%). З обводненням листків тісно пов’язаний водний дефіцит, але вони знаходяться в зворотній залежності один з одним (r = -0,986 при зрошенні і r = -0,863 в умовах природного зволоження). Максимальним водний дефіцит у популяцій був у стресовій ситуації (без поливу) – 50,28; 29,96; 33,0% і знижувався в рослин за зрошення до 12,64; 17,37; 22,04%. Водний дефіцит пов’язаний з водоутримувальною здатністю листя: чим він більший, тим нижче водоутримувальна здатність, що визначається здатністю утримувати воду. В умовах зрошення втрачалося від 13,9 до 17,3% за 2 години в’янення листків та 30,3–34,6% після 8 годин, а за 1 годину – 3,78–4,31%. Водоутримувальна здатність коливалася в межах 82,7–85,9% через 2 години в’янення листя та 61,6 до 69,7% через 8 годин. В умовах природного зволоження в перші 2 години після в’янення вміст води зменшився на 8,5–11,7%, через 8 годин – на 16,5–22,6%. За 1 годину втрата води коливалася від 1,78 до 2,84%, у 1,5–2,0 раза менше, ніж у рослин, що вирощувалися в умовах зрошення. Водоутримувальна здатність становила 82,3–91,5 та 77,0–91,5% через 2 та 8 годин відповідно. Високою (90,3–91,5 і 83,4–91,5%) вона була в популяцій LRH, M.g./M.agr., A.r.d. і M.agr.C. за втрати води 1,78–2,15%. Установлено середній та сильний обернений зв’язок втрати води з водоутримувальною здатністю через 2 і 8 годин: r = -0,652 та r = -0,963 відповідно. Визначено середній позитивний зв’язок між водоутримувальною здатністю й посухостійкістю (r = 0,597–0,696). Високу посухостійкість ( 56,9–58,2%) проявили популяції M.agr.C., M.g./M.agr., LRH і Ram.d. Висновки. Установлено закономірності зміни обводнення тканин, дефіциту й водоутримувальної здатності листя люцерни за зрошення та в умовах природного зволоження. Визначено взаємозв’язки між водним дефіцитом і водоутримувальною здатністю; втратою води і водоутримувальною здатністю; водоутримувальною здатністю та посухостійкістю. Виділені кращі популяції з високою посухостійкістю, які будуть включені в селекційний процес.

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.