Мета. Установити вплив строків збирання біомаси сорго цукрового різних сортів і гібридів на їхню продуктивність та вихід біопалива в зоні недостатнього зволоження Східного Лісостепу України. Методи. Біологічні (проведення польових досліджень упродовж 2017–2020 рр.) та статистичні (описова статистика, дисперсійний, кореляційний і регресійний аналізи). Результати. Найменшою врожайність зеленої біомаси сорго цукрового була за збирання на початку серпня: сорти ‘Силосне 42’ та ‘Фаворит’ – 52,6 і 61,1 т/га, гібриди ‘Медовий F1’ та ‘Довіста’ – 76,3 і 77,7 т/га відповідно. Перенесення строків збирання на середину вересня дало змогу підвищити врожайність сортів ‘Фаворит’ і ‘Силосне 42’ до 97,1 та 103,5 т/га, гібридів ‘Довіста’ і ‘Медовий F1’ – до 146,6 та 132,9 т/га відповідно. За ще пізніших строків збирання збільшення врожайності зеленої біомаси спостерігалося лише в ‘Довіста’ (до 152,5 т/га). У фазі повної стиглості (BBCH 92–98) рослини сорго цукрового накопичують максимальну кількість цукрів у соку. Найвищою цукристість соку була в рослин гібрида ‘Медовий F1’ – 17,5%, у решти досліджуваних культиварів вона змінювалася в межах від 14,8 до 15,5%. Найбільший вихід біопалива та енергії з одиниці площі досягався за вирощування сорго цукрового гібридів ‘Медовий F1’ (до 792,0 ГДж/га) та ‘Довіста’ (до 815,8 ГДж/га). Попри високий рівень пластичності, суттєво поступався їм за цим показником сорт ‘Фаворит’ (до 547,2 ГДж/га). Сорт ‘Силосне 42’ мав найнижчий показник екологічної пластичності (b = 0,79), проте був найстабільнішим, що забезпечувало сталий вихід енергії з одиниці площі. Висновки. У зоні недостатнього зволоження Східного Лісостепу України найвищі показники продуктивності та максимальний енергетичний потенціал забезпечують гібриди сорго цукрового ‘Довіста’ та ‘Медовий F1’ за їх збирання не раніше фази повної стиглості

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. Jute mallow (Corchorus olitorius L.) is a mucilaginous vegetable and fiber crop cultivated in the tropics, where catnip (Nepeta cataria L.) and Mexican sunflower (Tithonia diversifolia L.) are common weeds. Hence, the study investigated the growth, yield, and nutrient level of jute mallow in weed-free, catnip, and Mexican sunflower environments. Methods. The study involved two screen-house experiments in a Completely Randomized Design (CRD) with six replications. The treatments were 0 (control), 2, 4, 6, 8, and 10 weed plants per pot in both experiments. These are 0, 100, 200, 300, 400, and 500 weed count per square meter equivalent, based on the surface area of the pots used. Mexican sunflower and catnip plants interacted with jute plants in the first and second experiments, respectively. Growth parameters of jute mallow were recorded weekly from 5 to 8 weeks after sowing (WAS), and harvesting was done at 8 WAS. The proximate composition of jute was evaluated using standard procedures outlined by AOAC. The data collected were subjected to analysis of variance (ANOVA), and means were separated using Duncan Multiple Range Test (DMRT) at P < 0.05. Results. Catnip and Mexican sunflower negatively impacted the morphological features of jute mallow from 100 plants per square meter upwards. Catnip and Mexican sunflower, at 300 and 100–500 plants per square meter, respectively, reduced the dry weight of jute mallow. The crude protein content of jute mallow was also lessened by Mexican sunflower at some point. Conclusions. The study recommends that the density of catnip and Mexican sunflower plants interacting with jute mallow should be maintained below 100 plants per square meter to prevent yield loss.

Purpose. The objective of this study was to evaluate the morphological parameters of Lycium spp. seeds from the collections in M. M. Hryshko National Botanical Garden (NBS) NAS of Ukraine. Methods. Cultivars and varieties of three Lycium species (Lycium barbarum, L. chinense, L. truncatum) were studied in the period from 2016 till 2019. The following morphometric measurments were conducted: seeds weight, seeds length, seeds width and index of seeds shape. Basic statistical analyses were performed using PAST 2.17. Hierarchical cluster analyses of similarity between genotypes were computed on the basis of the Bray-Curtis similarity index. Correlation between traits was determined using the Pearson correlation coefficient. Results. Cultivars and varieties of different species of Lycium varied in weight, shape, and size of seeds. Seed weight varied from 0.54 to 3.54 mg, seed length from 1.90 to 3.06 mm, seed width from 1.43 to 2.53 mm. The shape indexes of seeds were found ranging from 0.73 to 0.80. The analysis of coefficient of variation showed the difference of variability in morphometric characteristics between some Lycium spp. cultivars and varieties. The most variable features: seeds weight (8.51–28.22%) and seeds length (5.07–24.81%) are important parameters for selection. The use of cluster analysis made it possible to establish the similarity between the species of the studied Lycium species. Conclusions. Diagnostic signs by seed morphometry for differentiation of Lycium species were revealed. The analysis of coefficient of variation showed the difference of variability in morphometric characteristics between some Lycium cultivars and varieties. The most variable characteristics of the studied genotypes were seed weight and length, which are important parameters for selection because they determine the pulp content and number of seeds, as well as the ratio of these parameters between them. It is through variability that promising varieties with low seed weight and length can be selected, Due to securing them later vegetatively.

Purpose. Determine the ecological plasticity and productivity of F1 sunflower hybrids created on the basis of maternal and parental lines, selected according to an accelerated selection system of lines resistant to herbicides (imidazoline and sulfonylurea groups) and broomrape (Orobanche cumana Wallr.). Methods. Statistical analysis of F1 sunflower hybrids was carried out using the methods of variation statistics, regression and analysis of variance using the Microsoft Office Excel 2016 application package. Molecular biological, biotechnological and classical selection methods were used for the accelerated system of line selection. Thus, for the purpose of targeted selection of sunflower sterility fixers, we used HRG01 molecular SCAR marker to identify the gene for the restoration of pollen fertility (Rf1). To accelerate the creation of parental lines resistant to tribenuron-methyl, we used a culture of immature embryos in vitro. Results. The results of testing of F1 sunflower hybrids at Kyiv, Chernihiv, Cherkasy (Uman and Shpolianskyi districts), Khmelnytskyi, Kharkiv, Kherson and Odesa regions. The hybrids were created on the basis of selected lines, chosen according to an accelerated selection system for herbicide-resistant lines (imidazoline (IMI-hybrids) and sulfonylurea (SU-hybrids) groups) and broomrape (Orobanche cumana Wall). The standards for comparison with hybrids were: for IMI hybrids – hybrids ‘NK Neoma’ (Syngenta) and ‘ES Genesis’ (Euralis), and for SU-hybrids – ‘SY Sumiko’ (Syngenta) and ‘P64LE25’ (Pioneer). As a result, it was found that among SU-hybrids, UA 2/106 had a 3.9% higher yield when compared to the standards (‘SY Sumiko’ and ‘P64LE25’). And for IMI-hybrids it was found that hybrids UA 1/67, UA 1/66, UA 1/84 have the same yield of 2.76 t/ha as the ‘NK Neoma’ standard. IMI hybrids UA 1/92, UA 1/102 have the same yield of 2.91 t/ha as ‘ES Genesis’. Conclusions. F1 hybrids were created on the basis of the original breeding material selected due to the accelerated system of sunflower lines selection. The hybrids were analyzed according to the yield indicator. The most productive among the tested SU-hybrids was UA 2/106 hybrid, among the IMI hybrids – UA 1/67, UA 1/66, UA 1/84, UA 1/92 and UA 1/102.

Purpose. Analysis of species and varietal diversity of the genus Salvia L. cultivated flora of the world, including Ukraine; prognostic assessment and determination of the directions of ornamental representatives of the genus introduction to the conditions of the Forest-steppe of Ukraine. Methods. Analysis and synthesis, comparison and generalization of information data, introduction forecast. Results. The modern assortment of the genus Salvia is presented in quantitative, taxonomic, arealogical and ecological-cenotic terms. Belonging of the species of the genus to 6 main centers of origin of cultivated plants was determined, and a significant diversity of life forms (nanophanerophytes, microphanerophytes, hamephites, hemicryptophytes, theophytes), naturally formed under the influence of factors determined by different geographical and ecological-phytocenotic conditions of plant growth was reflected. Species assortment of the genus Salvia from the collection fund of the M. M. Gryshko National Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Ukraine was analyzed in comparison with the collections of other Ukrainian botanical gardens. The list of decorative species of the collection, found in the natural flora of Ukraine, was given. Three groups of species have been identified by origin, what determines the conditions for plant cultivation in the Forest-Steppe of Ukraine. In terms of taxonomic structure, introduced sage species belong to eight (according to Bentham, 1833) out of twelve sections, which represent biomorphological diversity and confirm the high introduction potential of these plants. The species and interspecific hybrids most fully used in breeding work and represented by a significant varietal diversity were distinguished, as well as the sage assortment of the collection of ornamental plants of the NBG was presented. Conclusions. It has been revealed that the species and varietal diversity of the genus Salvia of the world cultivated flora has a significant introduction potential for the Forest-Steppe zone of Ukraine. It was determined that the main base for the introduction of the ornamental species of the genus Salvia in Ukraine is the collection of the M. M. Gryshko National Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Ukraine. The main directions of further introduction and breeding work with representatives of the genus Salvia in the Forest-Steppe conditions of Ukraine were highlighted.

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.

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. Установити особливості формування та функціонування симбіотичних систем сої за інокуляції насіння біопрепаратами на основі стійких до фунгіцидів штамів Bradyrhizobium japonicum РС07 та В78 з різними нормами синтетичного барвника кармоїзину. Методи. Фізіологічні, мікробіологічні, газова хроматографія, статистичні. Результати. Установлено, що внаслідок інокуляції сої [Glycine max (L.) Merr] сорту ‘Алмаз’ мікробними препаратами, виготовленими на основі B. japonicum РС07 та В78 з додаванням кармоїзину (0,25 та 0,5 г на 200 г препарату), кількість та маса сформованих на коренях бульбочок упродовж вегетації були на рівні показників контрольних рослин або перевищували їх. За інокуляції насіння обома штамами ризобій та додавання до біопрепаратів різних норм барвника найбільшу різницю за показниками кількості й маси кореневих бульбочок між рослинами контрольних і дослідних варіантів відзначено у фазі повного цвітіння. У результаті аналізу азотфіксувальної активності (АФА) сформованих симбіотичних систем відзначено відсутність негативного впливу синтетичного барвника на її рівень. За бактеризації насіння сої B. japonicum РС07 у фазі трьох справжніх листків АФА була вищою на 15,6–25,9%; у фазі бутонізації–початку цвітіння – на 7,4–29,5% порівняно з контрольними рослинами за додавання 0,25 та 0,5 г кармоїзину відповідно. На фоні бактеризації насіння сої штамом В78 до фази повного цвітіння інтенсивність асиміляції N2 за додавання до біопрепарату 0,25 г кармоїзину була на рівні контрольних рослин. У період повного цвітіння рослин цей показник перевищував контроль на 7,6 та 18,8% за внесення 0,25 та 0,5 г барвника відповідно. Висновки. Кармоїзин можна залучати до подальшого вивчення ефективності його застосування як барвника-ідентифікатора контролю рівномірності нанесення сипучих бактеріальних препаратів на насіння, додаючи 0,25 і 0,5 г на 200 г біопрепарату, оскільки при цьому не виявлено негативного впливу на формування та функціонування симбіотичних систем соя – B. japonicum.

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.