Scientific journal

International Journal of Experimental Education

ISSN 2618–7159

ИФ РИНЦ = 0,425

В России подсолнечник является основным поставщиком сырья для производства растительного масла. Подсолнечное масло состоит преимущественно из триглицеридов четырех жирных кислот – олеиновой, линолевой, пальмитиновой и стеариновой. Содержание олеиновой и линолевой кислот составляет около 90 % от суммы всех жирных кислот, и между их содержанием в семенах наблюдается высокая отрицательная корреляция. В обычном подсолнечнике содержание линолевой кислоты в масле составляет 55–60 %, а олеиновой – 30–35 %. Одним из лучших для питания человека растительных масел является оливковое, в котором содержание олеиновой кислоты составляет 75–80 % [9].

Впервые в мире в 1976 г. во Всесоюзном НИИ масличных культур с помощью химического мутагенеза К.И. Солдатовым был получен селекционный материал подсолнечника с измененным жирнокислотным составом масла. У мутантных форм в масле содержание олеиновой кислоты превышало 70 %. На основе этого исходного материала в дальнейшем был создан высокоолеиновый сорт подсолнечника Первенец [5]. Впоследствии были созданы высокоолеиновый сорт Круиз и гибриды Краснодарский 885 и Кубанский 341.

В Саратовском селекцентре с 1912 года ведутся работы по селекции подсолнечника. Однако за столетний период здесь не было создано высокоолеиновых сортов или гибридов подсолнечника. Селекционная работа на повышенное содержание олеиновой кислоты в масле в отделе масличных культур ГНУ НИИСХ Юго-Востока ведется с 1984 г. [7, 9].

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в регионе создан исходный материал для селекции подсолнечника на высокое содержание олеиновой кислоты в масле.

Целью исследований являлось создание исходного материала для селекции подсолнечника на высокое содержание олеиновой кислоты в масле.

Материал и методы исследования

В исследованиях использовали полевой и лабораторный методы анализа. Источниками гена Ol, контролирующего высокое содержание олеиновой кислоты в масле, служили сорта Первенец и Круиз, а также гибрид Кубанский 341. Высокоолеиновые линии (ВОЛ) подсолнечника создавали методом беккроссов низкоолеиновой линии-реципиента ЮВ 28Б (Р) с донорами (Д) гена Ol с последующим изучением ВОЛ по типу конкурсного сортоиспытания (КСИ) по следующей схеме [6]:

2001 г. (поле) Р×Д

2002 г. (теплица) F1

2002 г. (поле) F2 (отбор высокоолеиновых генотипов)×Р

2003 г. (теплица) F1ВС1

2003 г. (поле) F2ВС1 (отбор высокоолеиновых генотипов)

2004 г. (теплица) F3ВС1

2004 г. (поле) F4ВС1

2005 г. (поле) F5ВС1 (КСИ)

2006 г. (поле) F6ВС1 (КСИ)

2007 г. (поле) F7ВС1 (КСИ)

2008 г. (поле) F8ВС1 (КСИ).

В конкурсном сортоиспытании линий и гибридов стандартом для показателя «содержание олеиновой кислоты в масле» служил высокоолеиновый гибрид Кубанский 341, а стандартом для остальных изучаемых показателей – низкоолеиновая реципиентная линия ЮВ-28Б. Селекционную оценку сортообразцов подсолнечника провели по методике ГНУ НИИСХ Юго-Востока РАСХН, устойчивость растений подсолнечника к заразихе – по модифицированному методу В.Ф. Кукина [8], к ложной мучнистой росе – по методу Е.М. Долговой, З.К. Аладьиной и В.Н. Михайловой [3]. Массу 1000 семян (г) определяли по ГОСТ 12042-80, натурную массу (г/л) – по ГОСТ 10840-64, наличие панцирного слоя у семянок подсолнечника – по ГОСТ 12043-88. Содержание масла в семенах определяли по ГОСТ Р 8.620-2006, содержание олеиновой кислоты в масле – по ГОСТ 28238-89. Статистическую обработку результатов исследований провели по методу однофакторного дисперсионного анализа [4].

Результаты исследования
и их обсуждение

Изучаемые высокоолеиновые линии по продолжительности вегетационного периода можно отнести к трем группам спелости: ультраскороспелая – ВОЛ 21-ВОЛ 24, скороспелая – ВОЛ 25-ВОЛ 28, раннеспелая – ВОЛ 29-ВОЛ 32.

Полевые эксперименты показали, что в среднем за 2005–2008 гг. нулевая гипотеза отвергалась для всех изучаемых показателей (Fфакт ≥ Fтеор.) (табл. 1–2).

Таблица 1

Урожайность семян и ее компоненты, 2005–2008 гг.

Примечание. здесь и далее * – Fфакт ≥ Fтеор.

По урожайности семян с 1 га, массе семян с корзинки, количеству семян в корзинке ВОЛ 25-ВОЛ 32 достоверно не различались с линией-стандартом ЮВ 28Б, а остальные ВОЛ существенно уступили ей. Линии ВОЛ 25-ВОЛ 32 по массе 1000 семян достоверно не различались со стандартом, а остальные ВОЛ значимо превосходили его (табл. 1).

В среднем за четыре года изучения по масличности семян ВОЛ 29-ВОЛ 31 существенно превосходили стандартную линию ЮВ 28Б, остальные ВОЛ достоверно уступали ей. По сбору масла с единицы площади ВОЛ 29-ВОЛ 31 не имели достоверных различий с линией-стандартом, а остальные ВОЛ существенно уступили стандарту. Низколузжистыми были линия-стандарт ЮВ 28Б и ВОЛ 28-ВОЛ 32, а показатель остальных ВОЛ превышал 24 %. По натурной массе семян ВОЛ 29-ВОЛ 32 достоверно не различались со стандартом, а остальные ВОЛ значимо уступили стандарту (табл. 2).

Таблица 2

Качество семян и масла, 2005–2008 гг.

Содержание олеиновой кислоты в масле у всех ВОЛ было достоверно выше, чем у обоих стандартов и варьировало от 73 до 86 % (табл. 2, рисунок).

Содержание олеиновой кислоты и других жирных кислот в масле у изучаемого материала.

Изучаемые стандарты и ВОЛ в годы исследований имели 100 %-ю панцирность семян, что обеспечивает устойчивость к поражению гусеницами подсолнечниковой огневки (Homoeosoma nebulella Hb.).

В годы исследований стандарты и все ВОЛ, за исключением ВОЛ 21, имели 100 %-ю устойчивость к местным расам ложной мучнистой росы (Plasmopara helianthi Novot.) и заразихи (Orobanche cumana Wallr.). У ВОЛ 21 устойчивость к ложной мучнистой росе варьировала по годам от 90 до 98 %, а к заразихе – от 97 до 99 %.

В настоящее время среди исследователей нет единого мнения в отношении генетического контроля высокого содержания олеиновой кислоты в масле. Считается, что этот признак контролирует один ген Ol, проявляющий полное или неполное доминирование. Другие исследователи говорят о наличии трех доминантных генов Ol, при этом гены Ol1 и Ol2 взаимодействуют между собой по комплементарному типу. Следует отметить, что речь идет об одном и том же источнике высокого содержания олеиновой кислоты в масле – линии, полученной К.И. Солдатовым [1].

Изучение гибридных семян в скрещивании образцов мировой коллекции подсолнечника с высокоолеиновыми тестерами показало, что мутация Ol была доминантной в 59 % комбинаций скрещиваний, неполностью доминантной в 38 % и рецессивной в 3 % [2].

Ранее нами установлено, что в гетерозиготном состоянии доминантный аллель гена Ol увеличил содержание олеиновой кислоты в подсолнечном масле до 55–71 % [9].

Результаты исследований, представленных в данной статье, доказывают, что в гомозиготном состоянии доминантный аллель гена Ol обеспечивает содержание олеиновой кислоты в подсолнечном масле на уровне 73–86 %, что соответствует ее содержанию в оливковом масле.

Заключение

Создан исходный материал для селекции подсолнечника на высокое содержание олеиновой кислоты в масле. Содержание олеиновой кислоты в масле у высокоолеиновых линий составляет 73–86 %. Для селекционной работы рекомендованы линии ВОЛ 29, ВОЛ 30 и ВОЛ 31, которые по содержанию олеиновой кислоты в масле достоверно превосходят высокоолеиновый гибрид-стандарт Кубанский 341, достоверно не различаются с линией-стандартом ЮВ 28Б по урожайности семян с единицы площади и ее компонентам, содержанию масла в семенах, сбору масла с единицы площади, лузжистости семян, натурной массе семян, имеют 100 %-ю панцирность семян и 100 %-ю устойчивость к местным расам ложной мучнистой росы и заразихи.