AGRIS - 

Data provenance by Country

2023

Savin, I.Yu. | Konovalov, S.N. | Bobkova, V.V. | Sharychev, D.V.

Methods of operational remote agricultural monitoring are currently based on the use of spectral vegetation indices as some integral indicators of plant condition. The goal was to analyze the relationship between the spectral vegetation indices calculated for the leaves of the Imrus apple tree with the leaf content of chlorophyll and carotenoids. We evaluated the applicability of several dozen vegetation indices proposed for determining the content of chlorophylls and carotenoids in the leaves of various plants to the non-contact determination of these pigments in the leaves of the Imrus apple tree. On October 19, 2021, leaves were collected at noon randomly from 2-5-year old branches of the middle part of the crown of model Imrus trees grown from 2011 at the test plot (Stupino District, Moscow Province, Russia). In total, 26 mixed leaf samples were collected for pigment content analysis. The content of chlorophylls a + b was determined in the laboratory by the Wintermans-De Mots method, carotenoids by the von Wetshtein method. For the same leaves, spectral reflectance was measured under field conditions using a SR-6500 field spectroradiometer (Spectral Evolution, USA), which operates in the 350-2500 nm range with a resolution of 1 nm. It has been established that the previously proposed numerous vegetation indices cannot be used for non-contact detection of the content of chlorophyll and carotenoids in the leaves of the Imrus apple tree. There is practically no relation between the index value and pigment content. It is also not possible to group the analyzed leaves according to the content of pigments based on the construction of a dendrogram of the similarity between the spectral reflectance curves of leaves in the range of 350-2500 nm. Based on the correction of the indices that showed the most accurate dependence, new vegetation indices were proposed for non-contact detection of the content of carotenoids and chlorophyll in apple leaves. | Методы оперативного дистанционного (спутникового и беспилотного) с.-х. мониторинга в настоящее время базируются на использовании спектральных вегетационных индексов в качестве интегральных показателей состояния растений. Цель исследования - анализ связи между спектральными вегетационными индексами, рассчитанными для листьев яблони сорта Имрус, с содержанием в них хлорофилла и каротиноидов. Анализ спектральной отражательной способности листьев яблони (Malus domestica Borkh.) сорта Имрус посадки 2011 года проводили 19 октября 2021 г. на территории опытного сада ФГБНУ ФНЦ садоводства (пос. Михнево, Московская обл., Ступинский р-н). Листья собирали в полуденное время случайным образом из средней части кроны с ветвей 2-5-летнего возраста. Всего для анализа содержания пигментов сформировали 26 смешанных образцов листьев. Содержание хлорофиллов a + b определяли в лабораторных условиях методом Винтерманса-Де Мотса, каротиноидов - методом фон Ветштейна. Спектральную отражательную способность оценивали с использованием полевого спектрорадиометра SR-6500 (Spectral Evolution, США), который работает в диапазоне 350-2500 нм с разрешающей способностью 1. Установлено, что предложенные ранее многочисленные вегетационные индексы не могут быть использованы для бесконтактного детектирования содержания хлорофилла и каротиноидов в листьях яблони сорта Имрус. Связь между величиной индекса и содержанием пигмента практически отсутствует. Также не удается сгруппировать проанализированные листья по содержанию пигментов на основе построения дендрограммы сходства между кривыми спектрального отражения листьев в диапазоне 350-2500 нм. На основе корректировки индексов, показавших наиболее точную зависимость, предложены новые вегетационные индексы для бесконтактного детектирования содержания в листьях яблони каротиноидов и хлорофилла.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Vologirov, A.K. | Dzhaboeva, A.S. | Vasyukova, A.T. | Khatko, Z.N. | Blyagoz, A.I.

An analysis of the functional ingredient market indicates the prospects of organizing the production of domestic inulin and other biologically active components using various anatomical parts of Jerusalem artichoke. The goal of the research carried out in 2018-2023 was to develop a technology for inulin and chlorophyll production from Jerusalem artichoke tubers and leaves. Tubers and leaves of 'Interes' Jerusalem artichoke grown in the Kabardino-Balkarian Republic were the research objects. Generally accepted physical and chemical methods for studying plant objects and standard methods of statistical analysis were applied in the research. The comparative chemical composition analysis of two anatomical parts of Jerusalem artichoke showed that the mass fraction of inulin and proteins in tubers was 6.8 and 1.1 times higher compared to than in the leaves; and the contents of fat, fiber, and ash in Jerusalem artichoke leaves was 2.1, 4.5 and 2.7 times higher than in tubers. The highest concentration of inulin in the extract (8%) was achieved when the mass ratio of the raw material and 60% aqueous-alcohol solution was 1:2.3, at 75 deg. C, and duration of the hydrolysis-extraction process of 40 min. The molecular weight of inulin produced from 'Interes' Jerusalem artichoke tubers was 5.84 kDa. A technology was developed to isolate inulin from artichoke tubers. It is based on fractioning a mixture of components with different molecular weights, by molecular and weight separation of the inulin-containing extract in an ultrafiltration unit using nanofiltration. It was revealed that Jerusalem artichoke leaves contained chlorophyll a and b in amounts of 6.98 and 0.74 mg/g of wet matter. The method for obtaining copper chlorophyll derivatives from Jerusalem artichoke leaves with a maximum yield of copper chlorophyll derivatives and a minimum content of toxic copper ions was optimized. The resulting products can be used in the food industry. | Анализ состояния рынка функциональных ингредиентов свидетельствует о перспективности организации производства отечественного инулина и других биологически активных компонентов из различных анатомических частей топинамбура. Целью исследования, проведенного в 2018-2023 гг., была разработка технологии производства инулина и хлорофилла из клубней и листьев топинамбура. Объектами исследования служили клубни и листья топинамбура сорта Интерес, выращенного в Кабардино-Балкарской Республике. В работе использовали общепринятые физико-химические методы исследования растительных объектов и стандартные методы статистического анализа. Сравнительный анализ химического состава анатомических частей топинамбура показал, что массовая доля инулина и протеинов в клубнях топинамбура выше по сравнению с их содержанием в листьях в 6,8 и 1,1 раза, а жиров, клетчатки и золы в листьях топинамбура больше, чем клубнях, в 2,1, 4,5 и 2,7 раза соответственно. Наибольшая концентрация инулина в экстракте (8%) достигается при соотношении масс сырья и 60%-ного водно-спиртового раствора 1:2,3, температуре 75 град. С, продолжительности процесса гидролиза-экстрагирования 40 минут. Молекулярная масса инулина, полученного из клубней топинамбура сорта Интерес, составляет 5,84 кДа. Разработана технология выделения инулина из клубней топинамбура, основанная на фракционировании смеси компонентов с различной молекулярной массой, за счет молекулярно-массовой сепарации инулинсодержащего экстракта на ультрафильтрационной установке методом нанофильтрации. Выявлено, что листья топинамбура содержат хлорофилл a и b в количестве 6,98 и 0,74 мг/г сырого вещества. Оптимизирован метод получения медных производных хлорофиллов из листьев топинамбура с максимальным выходом медных производных хлорофиллов и минимальным содержанием токсичных ионов меди. Полученные продукты могут применяться в пищевой промышленности.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Sundyreva, M.A. | Lutskij, E.O. | Mishko, A.E. | Skhalyakho, T.V. | Vyalkov, V.V.

Water deficit poses challenges to grapevines in terms of the growth, development, longevity and resistance to diseases and low temperatures. On the other hand, such conditions are necessary to obtain high-quality grapes. Under increasing climate continentality, it is of great importance to breed the cultivars characterised by effective fruiting without damaging the grape plant under drought conditions. Identifying characteristics of drought resistance in grapvines is a challenging task, given the size of the plants, the extended development period, the absence of a specific criterion for drought resistance and the labour-intensive and time-consuming nature of the exploratory analysis. The intact leaves of a specific grapvine variety placed in controlled environmental conditions can be used as a model system. It compares variations in such physiological parameters as electrolyte leakage, chlorophyll stability index, and malonyldialdehyde content observed in intact leaves under sorbitol influence and in leaf discs under the influence of polyethylene glycol with different concentrations and exposure times. The variations of physiological parameters in grapvine leaves subjected to controlled soil drought were used as a reference standard. In two independent experiments in 2022-2023, exposure to simulated intense soil drought for three weeks revealed cultivar differences in the ratio of electrolyte leakage and chlorophyll stability index in the test and control cultivars. Similar results were obtained in an experiment on intact grape leaves placed in a 10% sorbitol solution for 3 hours. It was established that the cultivars 'Morozko', 'Kutuzovsky' and 'Dostoiny' exhibit higher drought resistance compared to the V. vinifera varieties 'Cabernet Sauvignon' and 'Barkhatny'. The difference by electrolyte leakage in leaves in the presence/absence of osmotic action can be used as the most reliable criterion to access grapevine resistance to soil drought. | Дефицит водынегативно воздействует на рост, развитие, долговечность и устойчивость винограда к болезням и низким температурам, но он же необходим для получения качественного урожая. В условиях усиления континентальности климата важен поиск сортов, способных к качественному и эффективному плодоношению без ущерба виноградному растению в условиях засухи. Идентификация признака засухоустойчивости у винограда сложнаиз-за размеров растений, длительного срока развития, отсутствия четких критериев засухоустойчивости, большой трудоёмкости и длительности поисковых исследований. В качестве модельной системы можно использовать интактные листья конкретного сорта винограда, помещённые в специфические внешние условия. Сравнивали изменения физиологических параметров выхода электролитов, индекса стабильности хлорофилла и содержания малонового диальдегида в интактных листьях под воздействием сорбитола и в листовых дисках под воздействием полиэтиленгликоля различной концентрации и при различном времени экспозиции. В качестве эталона сравнения было использовано изменение физиологических параметров в листьях винограда, находящихся в условиях контролируемой почвенной засухи. Воздействие моделируемой интенсивной почвенной засухи в течение трёх недель в двух независимых экспериментах (2022-2023 гг.) выявило сортовые различия в соотношении выхода электролитов в стрессовом и контрольном вариантах, индексе стабильности хлорофилла. Аналогичные результаты были получены в эксперименте на интактных листьях винограда, которые на 3 ч помещали в 10%-й раствор сорбитола. На основании проведенного тестирования установлено, что сорта Морозко, Кутузовский и Достойный обладают более высокой засухоустойчивостью в сравнении с сортами Каберне Совиньон и Бархатный. При оценке устойчивости к почвенной засухе наиболее показательной была разница по выходу электролитов в листьях при наличии/отсутствии действия осмотика.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Kuzin, A.I. | Kushner, A.V. | Shmakova, A.A.

Apple varieties have different response to fertilization and changes of root nutrition conditions. For 3 years, the effect of fertigation on the content of nutrients in the leaves and the yield capacity in rootstock 62-396 grafted apple cultivars: Lobo and Spartan was studied. Planting scheme is 4 x 1 m, trees were cultivated on meadow-chernozem and dark gray forest soils. The experiment on meadow-chernozem soil was carried in one of the farms of the Tambov region), and the plot on dark gray forest soil was located in the Lipetsk region. Leaf samples for analysis were taken during periods of the highest demand for the appropriate nutrients: phosphorus at the end of May, nitrogen at the end of June, and potassium in mid-August. Soil samples were taken before orchard planting and in August of the 3rd year of the study. The negative impact of drip irrigation on the content of soil nutrients was noted: the acidity increased on the meadow-chernozem soil, in both types of soil the content of available nitrogen decreased, as well as phosphorus and potassium in the upper layers of the soil. The content of the main nutrients in the leaves under fertigation depended on the variety response to fertilization, as well as on the soil type: the Lobo variety had a higher content of the studied nutrients in the leaves when fertigated on dark gray forest soil. The Spartan variety had a higher content of nutrients in leaves during fertigation on meadow-chernozem soil. Fertigation had a significant effect on increasing the yield capacity of Lobo variety on dark gray forest soil, and the yield capacity of Spartan variety on meadow-chernozem soil. | Сорта яблони по-разному реагируют на внесение удобрений и изменение условий корневого питания. В течение 3-х лет изучали влияние фертигации на содержание элементов питания в листьях и урожайность сортов яблони Лобо и Спартан, привитых на подвое 62-396. Схема посадки 4 х 1 м на лугово-черноземной и темно-серой лесной почвах. Опыт на луговато-черноземной почве проводили в условиях одного из хозяйств Тамбовской области, участок на темно-серой лесной почве был расположен в Липецкой области. Образцы листьев для проведения анализов отбирали в периоды наиболее высокой потребности соответствующих элементов питания: фосфор в конце мая, азот в конце июня, калий в середине августа. Пробы почвы отбирали перед закладкой сада и в августе 3-го года исследований. Отмечено негативное влияние капельного орошения на содержание элементов питания в почве: на луговато-черноземной почве увеличилась кислотность, в обоих типах почвы снизилось содержание доступного азота, а также фосфора и калия в верхних слоях почвы. Содержание основных элементов питания в листьях при фертигации зависело от отзывчивости сорта на внесение удобрений, а также от типа почвы: сорт Лобо имел более высокое содержание изученных элементов питания в листьях при фертигации на темной-серой лесной почве. У сорта Спартан отмечено более высокое содержание элементов питания в листьях при фертигации на луговато-черноземной почве. Фертигация оказала существенное влияние на повышение урожайности Лобо на темно-серой лесной почве, а у сорта Спартан на луговато-черноземной почве.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Kozhevnikov, A.P.

The collection of bird cherry based on varieties, forms and hybrids of Virginia bird cherry (Padus virginiana L.) and common bird cherry (Prunus padus L.) was created at the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences in the mid-90s of the XX century. One of the promising bird cherry taxon in the Urals was ′Gibrid Krasnolistnaya 1-17-6′ (Prunus padus L. x Padus virginiana L. ′Shubert′) get by V. S. Simagin in the Central Siberian Botanical Garden. This hybrid has highly-decorative purple leaves and good taste qualities. The work with the collection material of woody plants assumes maintaining the genetic diversity of the collection samples. To find out the taxonomic differences between seedlings from free pollination of bird cherry ′Gibrid Krasnolistnaya 1-17-6′ and its selected seedling in the first and second generation from seedlings of Virginia bird cherry and common bird cherry, the value and shape index of leaf blades were used. The genetic diversity of the hybrid progeny of the first and second generations of the bird cherry ′Gibrid Krasnolistnaya 1-17-6′ is associated with the difference in the phenotypic distances of hybrid seedlings from the average value and shape of the Virginia bird cherry and common bird cherry leaves. The purpose of the work is to differentiate the progeny of ′Gibrid Krasnolistnaya 1-17-6′, the selective seedling of this hybrid and the seedlings of the parent species of Virginia bird cherry and common bird cherry by phenotypic distance from the average value and shape of leaves of Virginia bird cherry and common bird cherry. The relative values of the leaf parameters are informative in the taxonomic separation of the studied hybrid progeny in relation to the parent species of Virginia bird cherry and common bird cherry. The formation of hybrid progeny of the first and second generations of bird cherry ′Gibrid Krasnolistnaya 1-17-6′ contributes to the maintenance of genetic diversity, which is associated with a difference in phenotypic distance from the relative values of the parameters of the leaves of seedlings from free pollination to the average value of the relative values of the size and shape of the leaves of the original parent species of Virginia bird cherry and common bird cherry. | (Padus virginiana L.) и черемухи обыкновенной (Prunus padus L.) создана в Ботаническом саду УрО РАН в середине 1990-х гг. Одним из перспективных таксонов культуры черемухи на Урале оказался ′Гибрид Краснолистная 1-17-6′ (Prunus padus L. x Padus virginiana L. ′Shubert′), полученный В. С. Симагиным в Центральном сибирском ботаническом саду. Он сочетает декоративность пурпурных листьев с хорошими вкусовыми качествами. Работа с коллекционным материалом древесных растений подразумевает поддержание генетического разнообразия образцов. Для выяснения таксономических различий сеянцев от свободного опыления черемухи ′Гибрид Краснолистная 1-17-6′ и его отборного сеянца в 1-м и 2-м поколении от сеянцев черемухи виргинской и обыкновенной использовались величина и индекс формы листовых пластинок. Генетическое разнообразие изучаемого гибридного потомства связано с различием фенотипических дистанций гибридных сеянцев от среднего значения величины и формы листьев черемухи виргинской и обыкновенной. Цель работы – дифференциация потомства ′Гибрид Краснолистная 1-17-6′, отборного сеянца данного гибрида и сеянцев родительских видов черемухи виргинской и обыкновенной по фенотипической дистанции от среднего значения величины и формы листьев черемухи виргинской и обыкновенной. Относительные значения параметров листьев информативны в таксономическом разделении гибридного потомства от свободного опыления черемухи ′Гибрид Краснолистная 1-17-6′ по отношению к родительским видам черемухи виргинской и обыкновенной. Образование гибридного потомства 1-го и 2-го поколения черемухи ′Гибрид Краснолистная 1-17-6′ способствует поддержанию генетического разнообразия, которое связано с различием фенотипической дистанции от относительных значений параметров листьев сеянцев от свободного опыления до среднего значения относительных показателей величины и формы листьев исходных родительских видов черемухи виргинской и обыкновенной.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Evlakov, P.M. | Grodetskaya, T.A. | Fedorova, O.A. | Shestakov, R.A. | Baranov, O.Yu.

Light-emitting diodes (LEDs) have shown high efficiency in plant cultivation, both in vivo in greenhouses and in vitro conditions, including clonal micropropagation. The purpose of the study is to analyze the effect of the spectral composition of LED irradiators providing different proportions of red (RL) and blue (BL) light on the morphogenesis of microplants. The following objects were used: remontant form of common raspberry (Rubus idaeus L.) cv. 'Hercules' and the selection valuable silver birch (Betula pubescens Ehrh.) microclone, which was previously selected due to high drought resistance. In variant 1, the RL/BL ratio was 80/20, in variant 2 it was 70/30, and in the control variant it was 50/50. The LED in variant 1 contributed to the greatest increase in morphometric and anatomical characteristics in raspberry microplants, increasing the height of shoots, the number of leaves, stomata density, the height of the leaf epidermis and mesophyll. At the same time, an increase in the proportion of RL led to an increase in the leaf area, leaf surface, and stomata density in birch microclones; however, the anatomical characteristics of the leaf indicate a decrease in the height of epidermal cells and the size of mesophyll cells. Thus, the LED used in variant 1 can be recommended for use in clonal micropropagation of raspberries in greenhouses, to optimize growth processes and obtain healthy, normally formed plants. Optimal spectral illumination conditions for birch need to be selected additionally. | Светодиоды (СД) показали высокую эффективность при выращивании растений как in vivo в теплицах, так и in vitro, в том числе и при клональном микроразмножении. Цель исследования - проанализировать влияние спектрального состава светодиодных облучателей c различной долей красного (КС) и синего (СС) света на морфогенез микрорастений ремонтантной формы малины обыкновенной (Rubus idaeus L.) сорта Геракл и селекционно-ценного микроклона березы пушистой (Betula pubescens Ehrh.), являющегося объектом единого генетико-селекционного комплекса и отобранного ранее по признакам засухоустойчивости. В варианте 1 эксперимента соотношение КС/СС было 80/20, в варианте 2 – 70/30, в контроле 50/50. СД варианта 1 в наибольшей степени способствовал улучшению морфометрических и анатомических характеристик у микроклонов малины, увеличивая высоту побегов, число листьев, плотность устьиц, высоту листового эпидермиса и мезофилла. В то же время повышение доли КС приводило к увеличению площади отдельных листьев, общей листовой поверхности и плотности устьиц у микроклонов березы, однако анатомические характеристики листа указывают на уменьшение высоты эпидермальных клеток, размера клеток мезофилла. Таким образом, СД варианта 1 можно рекомендовать для использования при клональном микроразмножении малины в теплицах, для оптимизации процессов роста и получения нормально сформированных растений, в то же время для березы требуется дополнительный подбор оптимальных условий спектрального освещения.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Куркин, Владимир Александрович | Зименкина, Наталья Игоревна

Leaves of species of the genus Juglans L. of the Juglandaceae family are promising types of officinal medicinal plant materials, which preparations have an antimicrobial, restorative effect. In our opinion, the contribution to the antimicrobial activity, along with naphthoquinones, is also made by flavonoids contained in the leaves of various species of the genus Juglans L. Therefore, there is a need to determine the chemical composition of the leaves of species of the genus Juglans L. using modern methods of analysis. This article discusses the results of studying the component composition of the leaves of Juglans nigra L., Juglans regia L. and Juglans cinerea L. by microcolumn high performance liquid chromatography (HPLC) at an analytical wavelength of 360 nm. The conditions for chromatographic separation were established for the analysis of extracts from the leaves of species of the genus Juglans L. It was determined that in the leaves of Juglans nigra L. using HPLC it is possible to identify flavonoids - myricitrin, quercitrin, which are dominant and diagnostically significant for this type of raw material. In addition, the medicinal plant contains the aglycone of myricitrin – myricetin. A similar flavonoid profile was revealed in two types of medicinal plant raw materials – leaves of Juglans regia L. and Juglans cinerea L. Hyperoside, quercitrin, and juglanin were found in these species. | Листья видов рода орех (Juglans L.) семейства Juglandaceae представляют собой перспективные виды официнального лекарственного растительного сырья, препараты которых оказывают противомикробное, общеукрепляющее действие. На наш взгляд, вклад в антимикробную активность, наряду с нафтохинонами, вносят и флавоноиды, содержащиеся в листьях различных видов рода орех. Следовательно, существует необходимость в определении химического состава листьев видов рода орех с помощью современных методов анализа. В данной статье обсуждаются результаты сравнительного исследования компонентного состава листьев ореха черного (Juglans nigra L.), ореха грецкого (Juglans regia L.) и ореха серого (Juglans cinerea L.) методом микроколоночной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) при аналитической длине волны 360 нм.Установлены условия хроматографического разделения для анализа извлечений из листьев видов рода орех. Определено, что в листьях ореха черного (Juglans nigra L.) с помощью ВЭЖХ возможна идентификация флавоноидов – мирицитрина, кверцитрина, являющихся доминирующими и диагностически значимыми для данного вида сырья. Кроме того, в листьях ореха черного определен также агликон мирицитрина – мирицетин. Выявлен схожий флавоноидный профиль в двух видах лекарственного растительного сырья – листьях ореха грецкого и ореха серого, в которых обнаружены гиперозид, кверцитрин, югланин.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Panikhina, L.V. | Zajtseva, I.Yu. | Kokina, L.P.

Как известно, большая часть пигментного комплекса, обеспечивающего фотосинтетическую деятельность растений, содержится в листьях и представлена хлорофиллами а, b и каротиноидами. Практический интерес представляют полевые исследования образцов ярового ячменя (Hordeum vulgare L.) для выделения генотипов различного эколого-географического происхождения с высоким содержанием листовых пигментов. В 2020-2021 гг. изучали 30 коллекционных образов ярового ячменя на опытном поле ФАНЦ Северо-Востока (г. Киров) в условиях умеренно континентального климата. Стандарт – Белгородский 100. В фазу начала колошения отбирали флаговый и подфлаговый лист и определяли концентрацию пигментов в ацетоновых вытяжках методом спектрофотометрии. Установлено, что содержание хлорофилла а и каротиноидов зависит от условий года, а значение хлорофилла b от сочетания факторов "генотип" и "годы" (при p не менее 0,95). Наиболее стабильным содержанием пигментов во флаговом листе отличались Рейдер и Одесский 115, в подфлаговом – Landrace. Высокая межгенотипическая изменчивость отмечалась по содержанию хлорофилла b как во флаговом (СV=23,5%), так и в подфлаговом (СV=43,6%) листьях. Выделены образцы Новичок, Crusades, Mentor и Sultan в листьях которых содержалось большое количество хлорофилла. Достоверно высокое число каротиноидов во флаговом листе содержалось у образцов Местный (к-5983), Mie, NCL 95098, Rodos. У образцов 752A и Rodos были превышены контрольные значения по показателю каротиноидов в подфлаговом листе. Содержание пигментов в листьях может служить для отбора коллекционных образцов и дальнейшей селекционной работы, направленной на улучшение показателей продуктивности ярового ячменя. | As known, most part of the pigment complex responsible for plant photosynthetic activity is concentrated in the leaves, and it is represented by chlorophylls a, b and carotenoids. Field studies of spring barley (Hordeum vulgare L.) are of practical interest for identifying genotypes of various ecological and geographical origin with a high content of leaf pigments. In 2020-2021, 30 spring barley collection accessions were studied at the experimental field situated in the Kirov region, in a temperate continental climate. The standard variety is Belgorodstkiy 100. In the phase of the beginning of earing, the flag and sub-flag leaves were collected, and the concentration of pigments in acetone extracts was determined by spectrophotometry. It was found that the content of chlorophyll a and carotenoids depends on the conditions of the year, and the value of chlorophyll b depends on the combination of factors "genotype" and "years" (p not more than 0.95). The Reyder and Odesskiy 115 were distinguished by the most stable pigment content in the flag leaf, and Landrace in the sub-flag leaf. High intergenotypic variability was observed in the content of chlorophyll b in both flag (CV=23.5%) and sub-flag (CV=43.6%) leaves. The accessions Novichok, Crusades, Mentor and Sultan were isolated. Their leaves contained a large amount of chlorophyll. Reliably high number of carotenoids in the flag leaf was in accessions Мestnyy (k-5983), Mie, NCL 95098, Rodos. The reference values for carotenoid content in the sub-flag leaf were exceeded in accessions 752A and Rodos. The content of pigments in the leaves can serve a criterion for the selection of collection accessions and further breeding work aimed at improving the productivity of spring barley.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Likhovskoj, V.V. | Zlenko, V.A. | Khvatkov, P.A. | Maletich, G.K. | Spotar', G.Yu. | Lushchaj, Е.А. | Klimenko, V.P.

Вследствие большой гетерогенности сортов винограда методики регенерации растений из проэмбриогенного каллуса путем соматического эмбриогенеза разработаны для незначительного количества генотипов. В результате исследований с применением культур колхицинированных проэмбриогенных клеточных суспензий и соматических глобулярных эмбриоидов гибридной формы Е-342 в вариантах жидких сред разработана универсальная методология развития глобулярных, сердцевидных и торпедовидных эмбриоидов у различных генотипов винограда. Методология позволяет эффективно улучшать протоколы эмбриогенеза и индукции полиплоидии. Универсальность разработанной методологии индукции полиплоидии и соматического эмбриогенеза у винограда обеспечивается снижением концентрации неорганического азота и витаминов в средах NN и PG в 4 раза и добавлением органического азота и других биологических активных веществ на этапах развития проэмбриогенного каллуса, колхицинирования и развития соматических эмбриоидов в жидких средах. Изучены и освоены методы косвенного анализа плоидности по свойствам эпидермиса листьев винограда. По комплексу 4 признаков предварительно выделено 9 перспективных сомаклонов. Только способ трансформации, предполагающий получение из листового экспланта эмбриогенного каллуса, пассаж его в жидкую культуру с получением жидкой эмбриокультуры и трансформацию этой культуры позволяет получить полноценные трансгенные растения винограда. Трансформации подвергнуто 300 листовых эксплантов сорта Ливия и 1 100 глобулярных эмбриоидов сорта Подарок Магарача. В результате экспериментов отселектированы 3 каллусных канамицинустойчивых линий сорта Ливия и 6 линий трансгенных растений сорта Подарок Магарача. По результатам генотипирования по 9 ядерным микросателлитным локусам идентифицированы 7 неизвестных форм с бессемянным фенотипом. При помощи маркеров бессемянности MAS-селекции VMC7f2 и p3_VvAGL11 в популяции гибридных сеянцев выявлены гибриды, имеющие аллели, сцепленные с признаком бессемянности. | Due to the high heterogeneity of grape varieties, techniques for regenerating plants from pro-embryogenic callus by somatic embryogenesis have been developed only for a small number of genotypes. As a result of studies using cultures of colchicinated proembryogenic cell suspensions and somatic globular embryoids of hybrid form E-342 in liquid media variants, a universal methodology for the development of globular, heart-shaped and torpedo-shaped embryoids in various genotypes of grapes has been developed. The methodology makes it possible to effectively improve the protocols of embryogenesis and polyploidy induction. The universality of the developed methodology for the induction of polyploidy and somatic embryogenesis in grapes is ensured by a 4-fold decrease in the concentration of inorganic nitrogen and vitamins in NN and PG media and the addition of organic nitrogen and other biologically active substances at the stages of development of pro-embryogenic callus, colchicination and development of somatic embryoids in liquid media. The methods of indirect ploidy determination by the properties of the grape leaf epidermis were studied and implemented. 9 promising somaclones were preliminary selected based on a set of 4 features. Only the method of transformation, involving the production of embryogenic callus from a leaf explant, its passage into a liquid culture with the production of liquid embryoculture and the transformation of this culture allows obtaining full-fledged transgenic grape plants. 300 leaf explants of the 'Livia' variety and 1100 globular embryoids of the 'Podarok Magaracha' variety were transformed. As a result of experiments, 3 callus kanamycin resistant lines of the Livia variety and 6 lines of transgenic plants of the Podarok Magaracha variety were selected. Following genotyping based on 9 nuclear microsatellite loci, 7 unknown forms with a seedless phenotype were identified. Using MAS-selection seedlessness markers VMC7f2 and p3_VvAGL11, hybrids bearing alleles linked to the seedlessness trait were identified in a population of hybrid seedlings.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Komissarova, O.L. | Paramonova, T.A. | Denisova, O.E. | Kuz'menkova, N.V. | Turykin, L.A.

On the territory of Plavsk radioactive hotspot of the Tula region, formed as a result of the accident at the Chernobyl nuclear power plant in 1986, a study was conducted to assess the radiation safety of corn cultivated, as well as to identify the features of 137Cs accumulation in aboveground and belowground organs of the crop. It has been found that at present the density of contamination of arable soils of the surveyed 137Cs land was 167 ± 5 kBq/m2, exceeding the permissible level of radioactive contamination of soils by 5 times. At the same time, the specific activity of radiocesium in grain is 3.2 ± 1.9 Bq/kg, which is significantly less than the established sanitary and hygienic standards for grain crops. The largest stock of 137Cs is typical for the leaves and stems of corn (55% of the total stock of 137Cs in the plant). The accumulation coefficient of 137Cs in the total biomass of corn is 0.023 ± 0.010, which confirms the discrimination of the root intake of radionuclides into the plant. At the same time, the distribution of 137Cs between shoots and roots is relatively homogeneous (KN 0.023± 0.014 and 0.021± 0.017, respectively). The main pool of dropped 137Cs is currently preserved in the soil, and the migration of radionuclide into plants is insignificant. Consequently, crop production obtained here, both grain and aboveground feed green matter, is safe and can be used without restrictions in terms of the radiation-hygienic factor. | На территории Плавского радиоактивного пятна Тульской области, образовавшегося вследствие аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г., было проведено исследование для оценки радиационной безопасности выращиваемой кукурузы, а также для выявления особенностей аккумуляции 137Cs в надземных и подземных органах культуры. Установлено, что в настоящее время плотность загрязнения пахотных почв обследованного угодья 137Cs составила 167±5 кБк/м2, превышая допустимый уровень радиоактивного загрязнения почв в 5 раз. При этом удельная активность радиоцезия в зерне – 3,2±1,9 Бк/кг, что существенно меньше установленных санитарно-гигиенических норм для зерновых культур. Наибольший запас 137Cs характерен для листьев и стеблей кукурузы (55 % от общего запаса 137Cs в растении). Коэффициент накопления 137Cs в общей биомассе кукурузы 0,023±0,010, что подтверждает дискриминацию корневого поступления радионуклида в растение. При этом распределение 137Cs между побегами и корнями сравнительно однородное (КН 0,023±0,014 и 0,021±0,017 соответственно). Основной пул выпавшего 137Cs в настоящее время сохраняется в почве, а миграция радионуклида в растения несущественная. Следовательно, продукция растениеводства (как зерно, так и надземная биомасса, идущая на корм) безопасна и может использоваться без ограничений по радиационно-гигиеническому фактору.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation