vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2021-1-80-90vir-nw-874Research 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 TRENDSКомплексная биохимическая характеристика кориандра (Coriandrum sativum L.)Complex biochemical characteristics of Coriandrum sativum L.https://orcid.org/0000-0001-5425-1268ХмелинскаяТ. В.KhmelinskayaT. V.

190000 , г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Отдел генетических ресурсов овощных и бахчевых культур, старший научный сотрудник; к.б.н.

 

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

t.khmelinskaya@vir.nw.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6062-4139СмоленскаяА. Е.SmolenskayaA. E.

190000 , г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Отдел биохимии и молекулярной биологии, ведущий специалист

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

nastya-smolenska.n@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6201-4294СоловьеваА. Е.SolovyevaA. E.

190000 , г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Отдел биохимии и молекулярной биологии, старший научный сотрудник; к.б.н.

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

alsol64@mail.ruФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian FederationФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловаРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian Federation20210304202118218090Copyright © Хмелинская Т.В., Смоленская А.Е., Соловьева А.Е., 20212021Хмелинская Т.В., Смоленская А.Е., Соловьева А.Е.Khmelinskaya T.V., Smolenskaya A.E., Solovyeva A.E.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/874Актуальность

Актуальность.  Кориандр  посевной (Coriandrum sativum L.) – ценная овощная культура, обладающая скороспелостью  и высокими  пищевыми  достоинствами.  Зелень кориандра богата витаминами, особенно аскорбиновой кислотой и каротином. Целесообразность использования  кориандра  в качестве  натуральных  добавок в пищу обусловлена его высокой антиоксидантной активностью.  Задачей нашего исследования было изучение биохимического состава зеленой массы образцов кориандра (C. sativum) мировой коллекции ВИР и выделение образцов, перспективных для селекции на качество.

Материалы  и методы

Материалы  и методы.  Материалом  для  исследования была зеленая масса 67 коллекционных образов кориандра из разных стран мира. Посев образцов, агротехнические приемы по выращиванию, изучение, сбор и подготовку растительного материала для биохимических исследований проводили согласно методическим указаниям ВИР.

Результаты

Результаты.  В результате  проведенных  исследований теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования кориандра в качестве источника ценных питательных и биологически активных  веществ.  Биохимический  состав  кориандра значительно варьировал в зависимости от происхождения образца. Наиболее высокая изменчивость отмечена по содержанию каротинов (CV = 41%). Выявлены различия по биохимическим показателям у образцов разных групп спелости.

Заключение

Заключение. Выделены перспективные образцы с улучшенными показателями качества, которые представляют интерес как исходный материал для селекции и практического использования.

Background

Background.  Coriandrum sativum L. is a valuable vegetable crop with early maturity and high nutritional benefits. Green biomass of coriander is rich in vitamins, especially ascorbic acid and carotene. The feasibility of using coriander as a natural food additive is due to its high antioxidant activity. The aim of this research was to study the biochemical composition of the green biomass in the accessions of C. sativum from the VIR global collection and identify promising accessions for use in breeding for quality.

Materials and methods

Materials and methods. The green biomass of  67 coriander accessions from different countries maintained in the VIR collection served as the research material. The study was carried out according to the guidelines developed by VIR.

Results

Results. As a result of the study, the feasibility of using C. sativum as a source of bioactive compounds was theoretically justified and experimentally confirmed, thus attesting to the prospects of coriander accessions from the VIR collection for quality-targeted breeding programs. New data were obtained on the biochemical composition of coriander green biomass. A factor determining such biochemical composition is the genotypic features of coriander associated with its origin. Biochemical parameters in coriander varied significantly depending on the origin of an accession. The highest variability was observed in the content of carotenes (CV 41%). The effect of an accession’s precocity was not confirmed. Sources for individual quality indicators were highlighted.

Conclusion

Conclusion. Accessions with an optimal component composition for a balanced human diet were identified and recommended for quality-oriented breeding, including the development of cultivars for health-friendly, curative and preventive nutrition. The selected accessions are of interest as source material for breeding programs and practical utilization.

биохимический составсахараорганические кислотыхлорофиллыкаротиноидыкаротиныβ-каротинbiochemical compositionsugarsorganic acidschlorophyllscarotenoidscarotenesβ-caroteneРабота выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану ВИР по проекту №0662-2019-0003 «Генетические ресурсы овощных и бахчевых культур мировой коллекции ВИР: эффективные пути расширения разнообразия, раскрытия закономерностей наследственной изменчивости, использования адаптивного потенциала».The research was performed within the framework of the State Task according to the theme plan of VIR, Project No. 0662-2019-003 “Genetic resources of vegetable and cucurbit crops in the VIR global collection: effective ways to expand their diversity, disclose the patterns of hereditary variability, and use their adaptive potential”.ReferencesБочкарев Н.И., Зеленцов С.В., Мошненко Е.В. Морфология, таксономия, методы селекции и характеристика сортов кориандра посевного (обзор). Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. 2014;2(159-160):178-195.Bochkaryov N.I., Zelentsov S.V., Moshnenko E.V. Morphology, taxonomy, and breeding coriander (review). Oil Crops. Scientific and Technical Bulletin of VNIIMK. 2014;2(159-160):178-195. [in Russian]Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. Москва: Мир; 1986.Britton G. The biochemistry of natural pigments. Moscow: Mir; 1986. [in Russian]Методы анализа витаминов: Практикум / сост. Чупахина Г.Н., Масленников П.В. Калининград: Калининградский государственный университет; 2004. DOI: 10.13140/2.1.1147.7449Chupakhina G.N., Maslennikov P.V. (comp.). Methods of vitamin analysis: A practicum (Metody analiza vitaminov. Praktikum). Kaliningrad: Kaliningrad State University; 2004. [in Russian]Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П. Методы биохимического исследования растений. Ленинград: Агропромиздат; 1987.Ermakov A.I., Arasimovich V.V., Yarosh N.P. Methods of biochemical research in plants (Metody biokhimicheskogo issledovaniya rasteniy). Leningrad: Agropromizdat; 1987. [in Russian]Методические указания по поддержанию и изучению коллекций корнеплодных растений. Ленинград: ВИР; 1981.Guidelines for the maintenance and study of root plant collections (Metodicheskiye ukazaniya po podderzhaniyu i izucheniyu kollektsiy korneplodnykh rasteniy). Leningrad: VIR; 1981. [in Russian]Иванов М.Г. Агрономическая оценка эффективности выращивания нетрадиционных пряноароматических культур на Северо-Западе России. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2010;19:132-136.Ivanov M.G. Agronomic assessment of the effectiveness of growing non-traditional spicy and aromatic crops in the Northwest of Russia (Agronomicheskaya otsenka effektivnosti vyrashchivaniya netraditsionnykh pryanoaromaticheskikh kultur na Severo-Zapade Rossii). Izvestiya Saint-Petersburg State Agrarian University. 2010;19:132-136. [in Russian]Карабанов И.А. Флавоноиды в мире растений. Минск: Ураджай; 1981.Karabanov I.A. Flavonoids in the plant world (Flavonoidy v mire rasteniy). Minsk: Urajay; 1981. [in Russian]Крылова И.В., Сидорова В.В., Керв Ю.А. Биохимический состав шротов кориандра (Coriandrum sativum L.) при различных способах экстракции эфирного масла. Аграрная Россия. 2019;8:16-25. DOI: 10.30906/1999-5636-2019-8-16-25Krylova I.V., Sidorova V.V., Kerv Yu.A. Biochemical composition of Coriandrum sativum L. meal under different methods of extraction of essential oil. Agrarian Russia. 2019;8:16-25. [in Russian]Mahamane K.A., Ahire P., Kadam V., Nikam Y.P. Biochemical investigation of “Coriandrum sativum” L. (coriander). International Journal of Advanced Research. 2016;4(10):1909-1912. DOI:10.21474/IJAR01/2003Mahamane K.A., Ahire P., Kadam V., Nikam Y.P. Biochemical investigation of “Coriandrum sativum” L. (corian der). International Journal of Advanced Research. 2016;4(10):1909-1912. DOI:10.21474/IJAR01/2003Мироненко И.М., Ходыкина В.В., Глотов В.А., Ширяев А.В. Эфироносы Белогорья. Белгород; 2004.Mironenko I.M., Khodykina V.V., Glotov V.A., Shiryaev A.V. Volatile oil plants of Belogorye (Efironosy Belogorya). Belgorod; 2004. [in Russian]Msaada K., Jmia M.B., Salem N., Bachrouch O., Sriri J., Tammar S. et al. Antioxidant activity of methanolic extracts from three coriander (Coriandrum sativum L.) fruit varieties. Arabian Journal of Chemistry. 2017;10:3176-3183. DOI: 10.1016/J.ARABJC.2013.12.011Msaada K., Jmia M.B., Salem N., Bachrouch O., Sriri J., Tammar S. et al. Antioxidant activity of methanolic extracts from three coriander (Coriandrum sativum L.) fruit varieties. Arabian Journal of Chemistry. 2017;10:3176-3183. DOI: 10.1016/J.ARABJC.2013.12.011Мухортов С.Я., Тихомирова И.Б. Семенная продуктивность кориандра посевного в зависимости от приемов возделывания. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018; 3(58):32-37. DOI: 10.17238/issn2071-2243.2018.3.32Mukhortov S.Ya., Tikhomirova I.B. Seed productivity of coriander depending on cultivation techniques. Vestnik of Voronezh State Agrarian University. 2018;3(58):32-37. [in Russian]Нерсесян З.М., Пархоменко А.Ю., Погорелый В.Е., Макарова Л.М., Оганесян Э.Т. Химический состав и фармакологическая активность экстракта травы кориандра посевного. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2006;S23:49-51.Nersesyan Z.M., Parkhomenko A.Yu., Pogorely V.E., Ma karova L.M., Oganesyan E.T. Chemical composition and pharmacological activity of the herb extract from cultivated coriander (Khimicheskiy sostav i farmakologicheskaya aktivnost ekstrakta travy koriandra posevnogo). Bulletin of Higher Education Institutes. North Caucasus Region. Natural Sciences. 2006;S23:49-51. [in Russian]Oganesyan E.T., Nersesyan Z.M., Parkhomenko A.Yu. Chemical composition of the above-ground part of Coriandrum sativum. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2007;3(41):149-153. DOI: 10.1007/s11094-007-0033-2Oganesyan E.T., Nersesyan Z.M., Parkhomenko A.Yu. Chemical composition of the above-ground part of Coriandrum sativum. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2007;3(41):149-153. DOI: 10.1007/s11094-007-0033-2Паштецкий В.С., Вердыш М.В., Попова А.А, Колесникова А.В. Анализ рынков эфиромасличной продукции и состояния эфиромасличного производства в Российской Федерации. Экономика строительства и природопользования. 2017;4(65):49-54.Pashtetskiy V.S., Verdysh M.V., Popova A.A., Kolesnikova A.V. Analysis of essential oils markets and state of essential production in the Russian Federation. Construction Economic and Environmental Management. 2017;4(65):49-54. [in Russian]Почуев П.В., Розанов В.А. Влияние обработки микроэлементами на продуктивность и урожайность сырья кориандра посевного (Coriandrum sativum L.). В кн.: Современные тенденции развития технологий здоровьесбережения. Сборник трудов седьмой научной конференции. Москва: ВИЛАР; 2019. С.72-78.Poshuev P.V., Rosanov V.A. The processing impact by minerals on efficiency and productivity of raw materials of a coriander (Coriandrum sativum L.). In: Modern Trends in the Development of Healthcare Technologies: Proceedings of the Seventh Scientific Conference (Sovremennye tendentsii razvitiya tekhnologiy zdorovyesberezheniya. Sbornik trydov sedmoy nauchnoy konferentsii).Moscow: VILAR; 2019. p. 72-78. [in Russian]Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. «Сорта растений» (официальное издание). Москва: Росинформагротех; 2019.State Register for Selection Achievements Admitted for Usage (National List). Vol. 1 “Plant varieties” (official publication). Moscow: Rosinformagrotekh; 2019. [in Russian]Тютерева Е.В., Дмитриева В.А., Войцеховская О.В. Хлорофилл b как источник сигналов, регулирующих развитие и продуктивность растений (обзор). Сельскохозяйственная биология. 2017;52(5):843-855. DOI: 10.15389/agrobiology.2017.5.843rusTyutereva E.V., Dmitrieva V.A., Voitsekhovskaja O.V. Chlorophyll b as a source of signals steering plant development (review). Agricultural Biology. 2017;52(5):843-855. [in Russian]

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