Диана Викторовна Соколова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ВИР
190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44
Diana V. Sokolova, Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher, VIR
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia
Алла Евгеньевна Соловьева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ВИР
190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44
Alla E. Solovyeva, Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher, VIR
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia
Татьяна Васильевна Шеленга, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, ВИР
190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44
Tatiana V. Shelenga, Cand. Sci. (Biology), Leading Researcher, VIR
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia
Актуальность. Амарант – ценная и перспективная культура многоцелевого использования, рекордсмен по содержанию полноценного белка в семенах и листьях. Обладает большим генетическим разнообразием, пластичностью и высокой адаптивной способностью к неблагоприятным условиям среды.
Материалы и методы. Материалом для исследования послужили семена 105 образцов амаранта из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР), выделенных в 2024 г. как скороспелые в нетипичных для культуры условиях Северо-Западного региона РФ. Содержание белка определяли по методу Кьельдаля, аминокислотный состав – методом ионообменной хроматографии.
Результаты. В результате исследования определено содержание белка в семенах амаранта, идентифицирован аминокислотный профиль, включающий 17 аминокислот. Установлено, что в целом для зерновых форм амаранта характерна низкая вариабельность содержания белка. Выявлено достоверное превышение его уровня (+9,7%) в группе ультраскороспелых образцов. Показаны различия между группами спелости по содержанию серина, играющего значительную роль в формировании реакции растений на абиотические стрессы. Отмечены межвидовые различия аминокислотного состава семян у видов Amaranthus cruentus L. и A. hypochondriacus L. В результате скрининга отмечены генотипы, обладающие высоким содержанием белка, отдельных аминокислот, а также обладающие комплексом хозяйственно ценных признаков. Данные образцы рекомендуются для включения в селекционные программы по созданию скороспелых холодостойких сортов зернового амаранта с высоким выходом белка после получения устойчивых показателей хозяйственно ценных признаков в ходе последующего изучения выделившихся в текущем исследовании образцов.
Background. In recent years, with the growing awareness of the need for health protection among consumers and producers, nutritional trends have also changed, and the interest in functional foods has increased. Amaranth is a valuable and promising multipurpose crop, a record holder in the content of complete protein in seeds and leaves, possessing rich genetic diversity, plasticity, and high adaptability to unfavorable environmental conditions.
Materials and methods. The objective was to assess amino acid profiles in 105 amaranth accessions from the collection of the N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR), previously identified as early-maturing under the conditions of Northwest Russia, atypical for this crop. Seed protein content was measured by the Kjeldahl method, and amino acid composition was analyzed using ion exchange chromatography.
Results. The protein content of amaranth seeds was quantified, and the amino acid profile that included 17 amino acids was determined. Grain forms of amaranth manifested low variability in protein content. The group of ultra-early accessions showed a significant increase in protein levels (+9.8%). Differences were observed among the maturity groups in the content of serine, which plays a significant role in the formation of plant response to abiotic stresses. Interspecies differences in amino acid composition were recorded for Amaranthus cruentus L. and A. hypochondriacus L. The screening resulted in identifying genotypes with high protein content, high amounts of individual amino acids, and a set of valuable agronomic traits. Such accessions may be recommended for breeding programs aimed at the development of early cold-resistant cultivars of grain amaranth with high protein content after obtaining stable parameters of agronomic traits during subsequent analyses of the accessions identified in the current study.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.