Rye breeding for low-pentosans and possibility of its use in animal feeding | Создание низкопентозановой ржи и возможности ее использования на корм животным

Английский. Traditional rye grains surpass all cereals in nutritional and biological values. But the use of rye grains for animal feeding is restricted by the presence of big quantities of water soluble pentosans (arabinose and xylose). Investigations on new directions in grain-fodder rye breeding have been conducted under the title "Development of rye with low content of water soluble pentosans in seeds". At searching initial material for breeding among 480 winter rye samples from world germplasm we have not revealed 'ready' low-pentosan varieties suitable for grain-forage use. But different rye populations were found to contain low-pentosan plants with frequencies 0.1–20.0%. Six rye populations were identified containing approximately 20% genotypes with low contents (0.5–0.7%) of water-soluble arabinoxilans (WS-AX) in grains. Decrease of the pericarp thickness up to 40–60% was found in low-pentosan seeds in comparisons with high-pentosan ones. This cause-effect relationship allowed us to formulate strategy and technology of low-pentosan rye breeding and seed-growing. The strategy and technology of rye breeding for low WS-AX grain content should be carried out by reducing coat portions in seeds. Together with breeders from other institutions we developed six varieties of grain-fodder winter rye that are under state trials. This rye has low as wheat, genetically caused by the content of water-soluble fractions pentosans. Seeds of low-pentosan forage rye do not form viscous mucus in animal stomachs. At their use as fodder for laboratory and farming animal's high palatability and nutritional value were observed. The increase of body weight of rats by 12%, compared with barley and 27%, compared with the wheat were observed. To obtain the production increase (animal weight) at use of fodder unit the rye grains surpass all cereal crops. The use of low-pentosans rye seeds for pigs forage purposes can decrease fodder conversion up to 42% in comparisons with patented mixed fodder.

Русский. Во Всероссийском институте генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова (ВИР) проведены исследования 480 образцов коллекции озимой ржи из мирового генофонда ВИР по развитию нового направления в селекции зернофуражной ржи – "Создание ржи с низким содержанием водорастворимых пентозанов в зерне". В результате поиска исходного материала для селекции среди 480 образцов коллекции озимой ржи из мирового генофонда не обнаружено готовых низкопентозановых сортов, пригодных для прямого зернофуражного использования. Однако установлено, что разные популяции ржи в своем составе содержат низкопентозановые формы растений с частотой 0,1–20,0%. Выявлены 6 популяций ржи, включающих около 20% генотипов с низким содержанием (0,5–0,7%) водорастворимых пентозанов в зерне. Определен рецессивный полигенный характер наследования признака низкого содержания водорастворимых арабиноксиланов (ВАК) в зерне. Выявлено уменьшение толщины перикарпия на 40–60% у низкопентозановых зерновок по сравнению с высокопентозановыми. Совместно с сотрудниками других селекционных учреждений созданы 6 сортов зернофуражной озимой ржи, не имеющей мировых аналогов, с низким, как у пшеницы, содержанием водорастворимых фракций пентозанов. Низкое содержание ВАК в зерне устраняет возможность образования слизей в желудке животных, чем снимает проблему, возникающую при кормлении классической хлебопекарной рожью. При использовании низкопентозанового зерна в качестве корма лабораторными и сельскохозяйственными животными наблюдали прирост массы животных. Использование зерна низкопентозановой ржи для фуражных целей в рационах поросят способствует снижению конверсии корма до 42% по сравнению с патентованными комбикормами. Получены результаты, свидетельствующие о возможности успешного использования зерна низкопентозановой ржи при кормлении птицы.