vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2020-2-73-86vir-nw-629Research ArticleКОЛЛЕКЦИИ МИРОВЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ПРИОРИТЕТНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ СЕЛЕКЦИИCOLLECTIONS OF THE WORLD’S CROP GENETIC RESOURCES FOR THE DEVELOPMENT OF PRIORITY PLANT BREEDING TRENDSВлияние условий выращивания и года репродукции на посевные качества семян и морфофизиологические показатели проростков Vigna radiata (L.) R. WilczekThe effect of growing conditions and the year of reproduction on sowing qualities of seeds, morphological and physiological characteristics in sprouts of Vigna radiata (L.) R. Wilczekhttps://orcid.org/0000-0001-5736-6271СушкевичА. В.SushkevichA. V.

190000, г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Отдел генетических ресурсов зернобобовых культур; аспирант ВИР

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000; Department of Leguminous Crops Genetic Resources

https://orcid.org/0000-0002-6316-3232ЗабегаеваО. Н.ZabegaevaO. N.

190000, г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Лаборатория длительного хранения генетических ресурсов растений, Контрольно-семенная группа, старший научный сотрудник

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

z-olga2015@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3708-2594БурляеваМ. О.BurlyaevaМ. О.

190000, г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Отдел генетических ресурсов зернобобовых культур, ведущий научный сотрудник, куратор коллекций чины, вигны, маша, адзуки, урда, рисовой фасоли и других видов вигны ВИР; к.б.н.

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000; Department of Leguminous Crops Genetic Resources

m.burlyaeva@vir.nw.ruФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловаРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian Federation20202706202018127386Copyright © Сушкевич А.В., Забегаева О.Н., Бурляева М.О., 20202020Сушкевич А.В., Забегаева О.Н., Бурляева М.О.Sushkevich A.V., Zabegaeva O.N., Burlyaeva М.О.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://elpub.vir.nw.ru/jour/article/view/629Актуальность

Актуальность. Проростки маша (Vigna radiata (L.) R. Wilczek) отличаются высокой пищевой ценностью и очень популярны в мире, так как являются источником питательных и биологически активных веществ. В России употребление в пищу проростков V. radiata только начинает развиваться. Для выращивания этой культуры на микрозелень в производственных условиях необходимо иметь сорта, характеризующиеся быстрым развитием и большим весом ростков. В связи с этим целью нашей работы стало изучение влияния условий выращивания и генотипа на морфофизиологические показатели семян и проростков.

Методы

Методы. Исследованы образцы из коллекции маша ВИР. Проведена оценка энергии прорастания, всхожести, силы роста, морфологических признаков семян и проростков у 16 000 растений. Изучены семена четырех репродукций – Астраханской (2015, 2017 г.), Кубанской (2005 г.) и Адлерской (2016 г.) опытных станций ВИР. Влияние условий выращивания и генотипа на морфофизиологические показатели устанавливали с помощью одно- и двухфакторного дисперсионного анализа. Изучение взаимосвязей между признаками проводили с применением корреляционного и компонентного анализов.

Результаты

Результаты. Наиболее сильно на морфофизиологические признаки семян и проростков действуют индивидуальные особенности образцов, слабее – погодные условия, место и год репродукции. Посевные качества семян больше зависят от числа осадков, выпавших во время вегетации, чем от суммы активных температур. В сухих условиях формируются семена с лучшей всхожестью, энергией прорастания и силой роста. Выделены образцы, имеющие стабильные и высокие показатели энергии прорастания, всхожести, силы роста и веса проростков.

Background

Background. Mung bean (Vigna radiata (L.) R. Wilczek) sprouts are of high nutritional value and are very popular in the world, as they are a source of nutrients and bioactive compounds. In Russia, the consumption of V. radiata sprouts is only beginning to develop. Growing this crop for microgreens on a commercial scale requires cultivars with a rapid development rate and higher weight of sprouts. With this in view, the aim of this research was to study the effect of growing conditions and the genotype on morphological and physiological parameters of mung bean seeds and sprouts.

Methods

Methods. Mung bean accessions from the VIR collection were analyzed. Germination energy, seed germination and seed vigor, and morphological characteristics were evaluated in seeds and sprouts of 16,000 plants. Four plant reproductions grown at Astrakhan (2015, 2017), Kuban (2005) and Adler (2016) Experiment Stations of VIR were studied. The effect produced by growing conditions and the genotype on morphological and physiological parameters of plants was identified using one- and two-way analyses of variance. Correlations between the traits were assessed using correlation and component analyses.

Results

Results. Specific individual features of the accessions produced the strongest effect on morphological and physiological characteristics of seeds and sprouts; weather conditions, the place and year of reproduction, to a lesser extent. Sowing quality of seeds depended more on the precipitation amount during the growing season than on the sum of active temperatures. When formed under dry conditions, seeds manifested better seed germination, germination energy of seeds, and seed vigor. Accessions with high and stable levels of seed germination, germination energy, and seed vigor, and weight of sprouts were identified.

машэнергия прорастаниявсхожестьсила роста семянвлияние эколого-географических условийизменчивость морфологических признаковmung beanseed germinationgermination energy of seedsseed vigoreffect of ecogeographic conditionsvariability of morphological charactersРабота выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану ВИР по проекту № 0662-2019-0002 «Научное обеспечение эффективного использования мирового генофонда зернобобовых культур и их диких родичей коллекции ВИР»This study was implemented within the framework of the State Task in accordance with the topical plan of VIR for Project No. 0662-2019-0002 “Scientific support for effective utilization of the global genetic diversity of grain legume crops and their wild relatives from the VIR collection”ReferencesАдамова О.П. Влияние условий выращивания зерновых бобовых на формирование семян. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1971a;45(3):151-160.Adamova O.P. Effect of conditions of growing pulses on seed formation. Bulletin of Applied Botany, Genetics and Plant Breeding. 1971a;45(3):151-160. [in Russian]Адамова О.П. Некоторые биологические особенности семян бобовых. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1971b;45(3):145-150.Adamova O.P. Some biological characters of pulse seeds. Bulletin of Applied Botany, Genetics and Plant Breeding. 1971;45(3):145-150. [in Russian]Ebert A. High value specialty vegetable produce. In: K.V. Peter, P. Hazra (eds). Handbook of Vegetables. Houston, USA: Studium Press LLC; 2015; p.119-143.Ebert A. High value specialty vegetable produce. In: K.V. Peter, P. Hazra (eds). Handbook of Vegetables. Houston, USA: Studium Press LLC; 2015; p.119-143.Ивантер Е.В., Коросов А.В. Введение в количественную биологию. Петрозаводск; 2003.Ivanter E.V., Korosov A.V. Introduction to quantitative biology (Vvedeniye v kolichestvennuyu biologiyu). Petrozavodsk; 2003. [in Russian]Кирик М., Піковський М. Діагностика хвороб насіння гороху та сої. Пропозиція. 2017;(1):116-120.Kirik M., Pikovsky M. Diagnostics of diseases of seeds of peas and soybeans (Diagnostika hvorob nasinnya gorohu ta soi). Propozitsiya = Proposition. 2017;(1):116-120. [in Ukrainian]Kyriacou M.C., Rouphael Y., Di Gioia F., Kyratzis A., Serio F., Renna M. et al. Micro-scale vegetable production and the rise of microgreens. Trends in Food Science and Technology. 2016;57:103-115. DOI: 10.1016/j.tifs.2016.09.005Kyriacou M.C., Rouphael Y., Di Gioia F., Kyratzis A., Serio F., Renna M. et al. Micro-scale vegetable production and the rise of microgreens. Trends in Food Science and Technology. 2016;57:103-115. DOI: 10.1016/j.tifs.2016.09.005Лихачев Б.С. Определение силы роста семян зерновых культур по морфо-физиологической оценке проростков: методическое указание. Ленинград, ВИР; 1975.Likhachev B.S. Determination of seed vigor of grain crops by morphological and physiological assessment of sprouts: methodological guidelines (Opredeleniye sily rosta semyan zernovykh kultur po morfo-fiziologicheskoy otsenke prorostkov: metodicheskoye ukazaniye). Leningrad: VIR; 1975. [in Russian]Лихачев Б.С. Связь силы роста семян с ростом, развитием и продуктивностью формирующихся из них растений. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1984;89:81-88.Likhachev B.S. Interrelation between seed vigor and growth, development and productivity of plants grown of them. Bulletin of Applied Botany, Genetics and Plant Breeding. 1984;89:81-88. [in Russian]Лихачев Б.С., Шевченко З.Н. О разнокачественности прорастания семян гороха и нута. Бюллетень Всесоюзного НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова. 1975;53:69-72.Likhachev B.S., Shevchenko Z.N. About the variation in germination of pea and chickpea seeds (O raznokachestvennosti prorastaniya semyan gorokha i nuta). Bulletin of the N.I. Vavilov All-Union Research Institute of Plant Industry. 1975;53:69-72. [in Russian]Market Access Database. European Commission. 2018. Available from: http://madb.europa.eu/madb/statistical_form.htm [accessed Apr. 2, 2020].Market Access Database. European Commission. 2018. Available from: http://madb.europa.eu/madb/statistical_form.htm [accessed Apr. 2, 2020].Мауи А.А. Болезни семян сои и меры борьбы с ними. Научный альманах. 2015;2(4):163-166. DOI: 10.17117/na.2015.02.163Maui A.A. Disease of soybean seeds and their control measures. Science Almanac. 2015;2(4):163-166. [in Russian] DOI: 10.17117/na.2015.02.163Pataczek L., Zahir Z.A., Ahmad M., Rani S., Nair R., Schafleitner R. et al. Beans with benefits – The role of mungbean (Vigna radiata) in a changing environment. American Journal of Plant Sciences. 2018;9(7):1577-1600. DOI: 10.4236/ajps.2018.97115Pataczek L., Zahir Z.A., Ahmad M., Rani S., Nair R., Schafleitner R. et al. Beans with benefits – The role of mungbean (Vigna radiata) in a changing environment. American Journal of Plant Sciences. 2018;9(7):1577-1600. DOI: 10.4236/ajps.2018.97115Раковская Н.В., Забегаева О.Н., Дзюбенко Е.А. Оценка качества семян циамопсиса четырехкрыльникового при длительном хранении в неконтролируемых условиях. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019;180(4):48-58. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-4-48-58Rakovskaya N.V., Zabegaeva O.N., Dzyubenko E.A. Seed quality evaluation in the collection of Cyamopsis tetragonoloba after long-term storage under uncontrolled conditions. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2019;180(4):48-58. [in Russian]. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-4-48-58ФГБУ «ВНИИГМИ–МЦД». Технологии Аисори: сайт технологии. 2014) URL: http://meteo.ru/it/178-aisori [дата обращения: 25.04.2018.RIHMI–WDC. Technology of Aisori: Site of technology (FGBU “VNIIGMI-MTsD”. Tekhnologii Aisori: sayt tekhnologii). 2014. [in Russian]. URL: http://meteo.ru/it/178-aisori [accessed Apr. 25.04.2018].Shi Z., Yao Y., Zhu Y., Ren G. Nutritional composition and antioxidant activity of twenty mung bean cultivars in China. The Crop Journal. 2016;4(5):398-406. DOI: 10.1016/j.cj.2016.06.011Shi Z., Yao Y., Zhu Y., Ren G. Nutritional composition and antioxidant activity of twenty mung bean cultivars in China. The Crop Journal. 2016;4(5):398-406. DOI: 10.1016/j.cj.2016.06.011Tang D., Dong Y., Ren H., Li L., He C. A review of phytochemistry, metabolite changes, and medicinal uses of the common food mung bean and its sprouts (Vigna radiata). Chemistry Central Journal. 2014;8(1):4. DOI: 10.1186/1752-153X-8-4Tang D., Dong Y., Ren H., Li L., He C. A review of phytochemistry, metabolite changes, and medicinal uses of the common food mung bean and its sprouts (Vigna radiata). Chemistry Central Journal. 2014;8(1):4. DOI: 10.1186/1752-153X-8-4Трисвятский Л.А. Хранение зерна. Mосква; 1986.Trisvyatsky L.A. Grain storage (Khraneniye zerna). Moscow; 1986. [in Russian]Ullah R., Ullah Z., Al-Deyab S.S., Adnan M., Tariq A. Nutritional assessment and antioxidant activities of different varieties of Vigna radiata. The Scientific World Journal. 2014;(4);871753. DOI: 10.1155/2014/871753Ullah R., Ullah Z., Al-Deyab S.S., Adnan M., Tariq A. Nutritional assessment and antioxidant activities of different varieties of Vigna radiata. The Scientific World Journal. 2014;(4);871753. DOI: 10.1155/2014/871753

The authors declare that there are no conflicts of interest present.