190000, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44; Отдел генетических ресурсов крупяных культур, ведущий научный сотрудник; д.б.н.
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000
190000, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44; Отдел биохимии и молекулярной биологии, ведущий научный сотрудник отдела биохимии и молекулярной биологии; к.б.н.
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000
190000, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44; Отдел биохимии и молекулярной биологии, научный сотрудник; к.б.н.
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000
190000, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44; Отдел биохимии и молекулярной биологии, старший научный сотрудник; к.б.н.
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000
190000, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42, 44; Отдел биохимии и молекулярной биологии, старший научный сотрудник
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000
350038, г. Краснодар, ул. Филатова, 17; заведующий отделом биологических исследований ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК; д.б.н., профессор
17 Filatova St., Krasnodar 350038
140051, Московская обл., п. Красково, ул. Некрасова, 11; к.т.н.
11 Nekrasova St., Kraskovo, Moscow Province 140051
Актуальность. Улучшение вкусовых качеств и пищевой ценности сахарной кукурузы селекционно-генетическими методами актуально. Тетраплоидный сорт сахарной кукурузы ‘Баксанская сахарная’ (к-23426) имеет ряд преимуществ по вкусовым и товарным качествам перед традиционными диплоидными сортами.
Цель исследования – определение отличительных биохимических особенностей, влияющих на вкусовые качества этого сорта, в сравнении с диплоидной кукурузой (сорт ‘Ранняя Лакомка’).Материалы и методы. Проведена оценка различий фенотипических признаков растений диплоидной (2n) и тетраплоидной (4n) кукурузы. Методом инфракрасной спектроскопии изучено различие биохимического состава зерновок по содержанию белка, крахмала, масла. Методом газо-жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией изучено накопление метаболитов в сухой зерновке.Результаты. Сравнение фенотипических признаков растений диплоидной (2n) и тетраплоидной (4n) кукурузы показало, что структура початка, содержание белка и масла у тетраплоидной лучше. Анализ метаболитов показал, что в зерновках тетраплоидной кукурузы изменяются количественные показатели химических компонентов без изменения качественного состава. Химический состав метаболитов зерна 4n-кукурузы характеризуется усилением синтеза большинства органических кислот и свободных аминокислот, фосфорной кислоты, жирных кислот, некоторых моносахаридов, фенольных соединений и фитостеролов. Наблюдается снижение содержания большинства многоатомных спиртов, дисахаридов, трисахаридов, некоторых моносахаридов и фенольных соединений. Обнаружен ингибирующий эффект дозы гена su2 на размеры крахмальных гранул.Заключение. Результаты исследований показали, что сорт тетраплоидной сахарной кукурузы ‘Баксанская сахарная’ имеет улучшенную структуру початка и существенные отличия от диплоидной по биохимическому составу, влияющие на вкусовые качества.
Background. Improving the taste and nutritional value of sweetcorn using genetic selection techniques is an important trend. The tetraploid sugary maize cultivar ‘Baksanskaya sakharnaya’ (k-23426) has a number of advantages in terms of taste and marketability over traditional diploid varieties.The purpose of the research was to identify the distinctive biochemical characteristics that affect the taste of this cultivar in comparison with the diploid reference (cv. ‘Rannyaya Lakomka’, с-1775).Materials and methods. The differences in phenotypic traits between diploid (2n) and tetraploid (4n) maize plants were assessed. Infrared spectroscopy was used to study the difference in the biochemical composition of kernels in terms of protein, starch and oil content. Accumulation of metabolites in a dry kernel was studied using gas–liquid chromatography with mass spectrometry.Results. Comparison of the phenotypic traits in 2n and 4n sweetcorn plants showed that 4n had a better ear structure, protein and oil content. Analysis of metabolites showed that quantitative indicators of chemical components changed in kernels of the 4n sweetcorn without changing the qualitative composition. The chemical composition of the metabolites in 4n sweetcorn grain was characterized by an increase in the synthesis of most organic acids and protein amino acids, phosphoric acid, fatty acids, some monosaccharides, phenolic compounds, and phytosterols. A decrease in the content of most polyhydric alcohols, disaccharides, trisaccharides, some monosaccharides, and phenolic compounds was observed. An inhibitory effect of a su2 gene dose on the size of starch granules was found. Conclusion. The studies showed the advantage of the 4n sweetcorn over the 2n one due to its improved ear structure and biochemical composition, which positively affected the taste qualities.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.