воздействие протеолитических ферментов клопа

УДК 633.11:551.5 (632)
А.Р. Маркарова, н.с.;
Ж.Р. Маркарова, н.с.;
Т.Г. Дерова;
О.В. Скрипка, канд. с-х. наук,
ГНУ ВНИИЗК им. И. Г. Калиненко
[email protected]
ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ
КЛОПА-ЧЕРЕПАШКИ НА
КОЛИЧЕСТВО И КАЧЕСТВО КЛЕЙКОВИНЫ
Сорта, которые имели аллель 6D2, менее подвержены повреждению
клопом-черепашкой, чем с аллелем 6D1. Повреждение зерна клопомчерепашкой
значительно
увеличивает
показатель
ИДК.
При
этом
отмечается тенденция к увеличению количества клейковины, однако
качество клейковины и сила муки ухудшаются. Снижается также
содержание белка, SDS-седиментация, объем хлеба и его пористость.
Varieties with allele 6D2 are less subjected to chinch damage, than ones
with allele 6D1. Chinch damage of grain increases IDK. Besides it is noted a
tendency to increase of gluten quantity, but gluten quality and flour strength
become worse. Protein content, SDS-sedimentation, volume and porosity of bread
decrease as well.
Ключевые слова: клоп-черепашка, аллель, белок, качество, клейковина,
SDS-седиментация.
Keywords: chinch, allele, protein, quality, gluten, SDS-sedimentation.
Введение. Клоп-черепашка – наиболее опасный вредитель озимой
пшеницы. Дает одно поколение в год. Взрослое насекомое землисто–серой
окраски, длиной 9-12, шириной 6-7 мм. Весной после перелета из мест
зимовки клопы питаются на растениях, вызывая усыхание центрального
листа, белоколосость.
Повреждая зерно, личинки и клопы снижают его хлебопекарные и
посевные качества, вызывают щуплость зерновок. Оптимальные сроки
химических
обработок
рекомендуется
устанавливать
на
основании
обследования посевов. В борьбе с вредителями основное значение имеют
агротехнические способы. Химические обработки посевов целесообразны,
если фактическая плотность вредителей превышает экономические пороги
вредоносности [1].
Селекция – самый дешевый и «безвредный» к окружающей среде путь
повышения качества зерна пшеницы в связи с повреждением зерна клопом.
Успех селекции на качество во многом зависит от методик оценки,
позволяющих выявлять генетические отличия по признакам качества на
разных этапах селекционного процесса. Между тем, есть возможность
усилить стойкость клейковины пшеницы к влиянию клопа-черепашки с
помощью селекционных методов.
Материалы и методы. Во Всероссийском НИИ им. И.Г.Калиненко
разработана и апробирована точная и производительная методика учета
вредителей на растениях [2]. Химические обработки эффективны при
массовом появлении личинок первого и второго возрастов и наличии не
более 30% личинок третьего возраста. Биохимические, генетические и
технологические
показатели
образцов
определяли
по
методикам
усовершенствованным и используемым во ВНИИЗК [ 2,3,4,5,6]
Результаты. Все изученные нами сорта пшеницы поражались клопомчерепашкой, но в разной степени – от 1,7 до 6,2 %. В меньшей степени
повреждались
сорта
одесской
селекции:
Панна,
Лелека,
Одесская
красноколосая, Оксана и линия 4/05 1027 х Одесская красноколосая.
Наибольшее повреждение отмечено у сорта Гранит (6,2 %), стандартный сорт
Зерноградка 10 имеет среднее повреждение (4,4 %). Процент повреждения
клопом-черепашкой, демонстрирует таблица.
Повреждение зерна клопом-черепашкой значительно увеличивает
показатель ИДК (рис. 1). Корреляция между этими признаками была высокой
положительной (r = 0,79). При этом отмечается тенденция к увеличению
количества клейковины при небольшом повреждении клопом-черепашкой от
3-5% - средняя положительная корреляция (r = 0,47) (рис. 2). Аналогичные
результаты получены в Одесском СГИ [7].
Однако качество клейковины и сила муки ухудшаются, что наглядно
демонстрирует график на рисунке 3. Корреляция между этими признаками
была слабой отрицательной (r = -0,12).
Выход муки уменьшается от повреждения клопом-черепашкой, при
этом корреляция средняя отрицательная (r = -0,52) Снижается также
содержание белка (r = -0,26), SDS-седиментация (r = -0,45), объем хлеба (r = 0,44) и его пористость (r = -0,39).
Уровень повреждения сортов и образцов озимой мягкой пшеницы клопомчерепашкой, % повреждения (2006-2009 гг.)
Сорт
Зерноградка 10, стандарт
1/83 Донская п /к х Одесская красноколосая
1/96 Донская п /к х Одесская красноколосая
4/05 1027 х Одесская красноколосая
4/83 Зерноградка 11 х Одесская красноколосая
Одесская красноколосая
5/83 Я – 198 х Одесская красноколосая
Панна
Оксана
Лелека
Селянка
Вояж
Гранит
Дон 85
Дон 93
Донская безостая
Донская полукарликовая
Донская юбилейная
Донщина
Зерноградка 6
Зерноградка 8
Зерноградка 9
Уровень
повреждения
зерна клопомчерепашкой, %
4,8
4,0
5,8
3,3
3,5
3,1
3,7
2,9
3,2
1,7
3,5
4,9
6,2
4,6
3,3
3,7
4,6
5,0
4,3
3,7
3,9
5,3
Зерноградка 11
Конкурент
Подарок Дону
Ростовчанка
Ростовчанка 2
Ростовчанка 3
Ростовчанка 5
Танаис
НСР 05
3,6
4,6
5,2
3,9
4,3
3,9
4,2
3,6
0,92
Рис. 1. Влияние повреждения зерна клопом-черепашкой на ИДК
Рис.2.Влияние повреждения зерна клопом-черепашкой
на содержание клейковины
y = 278,4667-6,4275*x
340
320
300
Сила муки, W. е.а.
280
260
240
220
200
180
160
140
1
2
3
4
5
6
7
Повреждение клопом -черепашкой, %
Рис. 3. Влияние повреждения зерна клопом-черепашкой на силу муки
Графический анализ аллелей глиадина показал, что только в 6D
хромосоме имеются аллельные различия по устойчивости к клопучерепашке. На рисунке 4 показано, что сорта, которые имели аллель 6D2,
менее подвержены повреждению клопом-черепашкой, чем с аллелем 6D1.
Для сортов с аллелем глиадина 6D1 среднее повреждение клопомчерепашкой составило 4,4±0,2%, а с аллелем 6D2 – 3,5±0,2%.
Повреждение клопом-черепашкой, %
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
3
Аллели глиадина в хромос оме
6D
Рис. 4 . Аллельные различия по устойчивости сортов
к повреждению клопом-черепашкой
Аллель 6D2 преобладает у одесских сортов Панна, Лелека, Селянка,
Одесская красноколосая, Оксана. Присутствует он и у зерноградских сортов
Зерноградка 11, Донская безостая, Ростовчанка 3 и Вояж, а также у двух
линий 1/83 Донская п /к х Одесская красноколосая , 4/05 1027 х Одесская
красноколосая.
Выводы
1. Повреждение зерна клопом-черепашкой значительно увеличивает
показатель ИДК. Корреляция между этими признаками была
высокой положительной (r = 0,79). При этом отмечается тенденция к
увеличению количества клейковины при небольшом повреждении
клопом-черепашкой от 3-5% - средняя положительная корреляция (r
= 0,47)
2. Качество клейковины и сила муки ухудшаются. Корреляция между
этими признаками была слабой отрицательной (r = -0,12).
3. Выход муки уменьшается от повреждения клопом-черепашкой, при
этом корреляция средняя отрицательная (r = -0,52) Снижаются
также содержание белка (r = -0,26), SDS-седиментация (r = -0,45),
объем хлеба (r = -0,44) и его пористость (r = -0,39).
4. Сорта, которые имели аллель 6D2, менее подвержены повреждению
клопом-черепашкой, чем с аллелем 6D1. Для сортов с аллелем
глиадина 6D1 среднее повреждение клопом-черепашкой составило
4,4±0,2%, а с аллелем 6D2 – 3,5±0,2%.
Литература
1. Rezabeigi, M.G. Nouri Gabalani, G. Rajabi, G. A. Abdollahi, & R.
Heydari. 2002. Effectof morphological and agronomic characterstice of wheat
cultivares on resistance to sunn pest (Eurygaster integriceps Put) proceedings.The
4th Asia pacific conferece of entomology (4thAPCE). 14-17 August 2002. Kuala
Lumpur. P. 100.
2. Деров, А. И. О создании искусственного фона высокой численности
вредителей пшеницы и оценка устойчивости к ним сортов пшеницы/А.И.
Деров//Достижения, направления развития сельскохозяйственной науки
России: ВНИИЗК. – Зерноград: Ростиздат, 2005.–Т. 3. – С. 48-49
3. Копусь, М.М. Оценка качества зерна селекционных образцов
инфраскопическими методами на Дону/ М.М. Копусь, Л.А. Воронина, Н.Г.
Игнатьева
/
Научно-теор.
конф.
«Проблемы
интенсификации
с.-х.
производства». – Ростов на Дону,1991. – С.36 -37.
4. Копусь, М.М. Система оценок качества селекционного материала на
современном этапе развития лабораторных методов исследования / М.М.
Копусь, Н.Г. Игнатьева, Л.А. Воронина, Н.Г. Сарычева // Селекция,
семеноводство и возделывание полевых культур: Сб. науч. трудов/ВНИИЗК.
– Ростов на Дону, 2004. – С.215-227.
5. Копусь, М.М. Исследование полиморфизма глиадина методом
электрофореза
в
крахмальном
геле/М.М.
рекомендации. – Ростов-на-Дону, 1988. – 40 с.
Копусь
//
Методические
6. Шатилов Л.Г. Технологические методы отбора качественного зерна
и вопросы его производства. // Сб. докладов "Научное наследие акад. И.Г.
Калиненко". – Зерноград, 2001. – С. 233-237.
7. Рибалка, O.I. Можливо створити сорти пшеницi толерантнi до ушкоджения
зерна клопом-черепашкою/ O.I. Рибалка, М.В. Червонiс // Хранение и
переработка зерна. – 2009. –№2. – С.34-38.