Preview

Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции

Расширенный поиск

Биологические особенности и возделывание кунжута (обзор)

https://doi.org/10.30901/2227-8834-2021-4-156-165

Полный текст:

Аннотация

Кунжут – одна из старейших масличных культур, выращиваемая во всем мире благодаря уникальным свойствам семян. Род Sesamum L. относится к cем. Pedaliaceae Lindl., включает до 38 видов. Единственный культурный вид S. indicum L. (2n = 26) широко культивируется во многих странах мира. Он распространен на территориях от тропических до холодно-умеренных зон, расположенных между 45° с. ш. и 45° ю. ш. Родиной S. indicum считают Южную Африку. Семена кунжута содержат 50–63% масла, до 27% белка, 20% углеводов и являются источниками меди, кальция, железа, магния, цинка, витаминов А, В1, С и Е. Семена и масло кунжута используют не только в пищевой промышленности, но и в медицине. Кунжутный шрот – хороший корм для скота. В последнее время, благодаря расшифровке ядерного генома кунжута и разработке различных геномных технологий, стала возможна молекулярная селекция для таких агрономических признаков, как урожай семян, высокое содержание масла и его качество, устойчивость к засухе, переувлажнению, поражению болезнями. Мировое производство семян кунжута, по оценкам ФАО на 2019 г., составило около 7 млн тонн. Наибольшие площади посева сосредоточены в странах Африки, Индии и Китае. В Российской Федерации кунжут можно выращивать в южных регионах: Краснодарском крае, Ставрополье, Ростовской и Астраханской областях. Селекционная работа по кунжуту проводилась во ВНИИ масличных культур, созданы сорта, устойчивые к ряду заболеваний, в первую очередь к бактериозу и фузариозу. В настоящее время селекционные разработки в России практически не ведутся. Свыше 25 тыс. образцов кунжута насчитывается в генбанках мира, в том числе 1,5 тыс. образцов – в коллекции ВИР.

Об авторах

Н. В. Кишлян
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова
Россия

190000 г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44



М. Ш. Асфандиярова
Прикаспийский аграрный федеральный научный центр Российской академии наук
Россия

416251 Астраханская обл., Черноярский р-н, с. Соленое Займище, кв. Северный, 8



Т. В. Якушева
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова, Кубанская опытная станция – филиал ВИР
Россия

352183 Краснодарский край, п. Ботаника, ул. Центральная, 2



А. Г. Дубовская
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова
Россия

190000 г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44



Список литературы

1. Afroz M., Neamul Kabir Zihad S.M.N., Uddin S.J., Rouf R., Rah-man M.S., Islam M.T. et al. А systematic review on antioxidant and antiinflammatory activity of Sesame (Sesamum indicum L.) oil and further confirmation of antiinflammatory activity by chemical profiling and molecular docking Phytotherapy Research. 2019;33(10);2585-2608. DOI: 10.1002/ptr.6428

2. Anilakumar K.R., Pal A., Khanum F., Bawa A.S. Nutritional, medicinal and industrial uses of sesame (Sesamum indicum L.) seeds. Agriculturae Conspectus Scientificus. 2010;75(4):159-168.

3. Асфандиярова М.Ш., Туз Р.К., Полякова Т.С. Перспективные образцы кунжута для целей селекции в аридных условиях Астраханской области. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2017;4(172):44-47.

4. Ashri A. Increased genetic variability for sesame improvement by hybridization and induced mutations. In: A. Ashri (ed.). Sesame: Status and Improvement. FAO Plant Production and Protection Paper 29. Rome: FAO; 1981. p.141-145.

5. Ashri A. Sesame breeding. Plant Breeding Reviews. 1998;16:179-228. DOI: 10.1002/9780470650110.ch5

6. Ashri A., Ladizinski G. Anatomical effects of the capsule dehiscence alleles in sesame. Crop Science. 1964;4:136-138.

7. Baraka F., Berhe M. Evaluating performance of sesame (Sesamum indicum L.) genotypes in diffe rent growing seasons in Northern Ethiopia International Journal of Agronomy. 2019;2019(7):7804621. DOI: org/10.1155/2019/7804621

8. Baydar H., Turgut I. Studies on genetics and breeding of sesame (Sesamum indicum L.) I. Inheritance of the characters determining the plant type. Turkish Journal of Biology. 2000;24(3):503-512.

9. Bedigian D. A new combination for the Indian progenitor of sesame, Sesamum indicum (Pedaliaceae). Novon: A Journal for Botanical Nomenclature. 2014;23(1):5-13. DOI: 10.3417/2012062

10. Bedigian D. Evolution of sesame revisited: domestication, diversity and prospects. Genetic Resources and Crop Evolution. 2003;50:779-787. DOI: 10.1023/A:1025029903549

11. Bedigian D. History and lore of sesame in Southwest Asia. Economic Botany. 2004;58(3):329-353. DOI: 10.1663/0013-01(2004)058[0329:AR]2.0.CO;2

12. Bedigian D. Systematics and evolution in Sesamum L. (Pedaliaceae), part 1: Evidence regarding the origin of sesame and its closest relatives. Webbia: Journal of Plant Taxonomy and Geography. 2015;70(1):1-42. DOI: 10.1080/00837792.2014.968457

13. Bisht I.S., Mahajan R.K., Loknothan T.R, Agrawal R.C. Diversity in Indian sesame collection and stratification of germplasm accessions in different diversity groups. Genetic Resources and Crop Evolution. 1998;45(4):325-335. DOI: 10.1023/A:1008652420477

14. Cagirgan M.I. Selection and morphological characterization of induced determinate mutants in sesame. Field Crops Research. 2006;96(1):19-24. DOI: 10.1016/j.fcr.2005.06.010

15. Choi Y.P., Paul N.C., Lee H.B., Yu S.H. First record of Alternaria simsimi causing leaf spot on sesame (Sesamum indicum L.) in Korea. Mycobiology. 2014;42(4):405-408. DOI: 10.5941/myco.2014.42.4.405

16. Dossa K., Diouf D., Cissé N. Genome-wide investigation of Hsf genes in sesame reveals their segmental duplication expansion and their active role in drought stress response. Frontiers in Plant Science. 2016;7:1522. DOI: 10.3389/fpls.2016.01522

17. Dossa K., Diouf D., Wang L., Wei X., Zhang Y., Niang M. et al. The emerging oilseed crop Sesamum indicum enters the “omics” era. Frontiers in Plant Science. 2017;8:1154. DOI: 10.3389/fpls.2017.01154

18. Dossa K., Li D., Zhou R., Yu J., Wang L., Zhang Y. et al. The genetic basis of drought tolerance in the high oil crop Sesamum indicum. Plant Biotechnology Journal. 2019;17(9):1788-1803. DOI: 10.1111/pbi.13100

19. Enikuomehin O.A., Peters O.T. Evaluation of crude extracts from some Nigerian plants for the control of field diseases of sesame (Sesamum indicum L.). Tropical Oilseeds Journal. 2002;7:84-93.

20. Ercan A.G., Taskin M., Turgut K. Analysis of genetic diversity in Turkish sesame (Sesamum indicum L.) populations using RAPD markers. Genetic Resources and Crop Evolution. 2004;51(6):599-607. DOI: 10.1023/B:GRES.0000024651.45623.f2

21. Ермаков А.И., Давидян Г.Г., Ярош Н.П., Рыкова Р.П., Анащенко А.В., Лемешев Н.К., Мегорская О.М. Каталог мировой коллекции ВИР. Выпуск 337. Масличные культуры. Характеристика качества масла по содержанию жирных кислот. Ленинград: ВИР; 1982.

22. FAOSTAT: Food and Agriculture Data. Rome: FAO; 2021. Available from: http://www.fao.org/faostat/en/#home [accessed Feb. 11, 2021].

23. Гильтебрандт В.М. Кунжут. Ленинград: ВИР; 1931.

24. Гильтебрандт В.М. Кунжут, Sesamum indicum L. Ленинград; 1941a.

25. Гильтебрандт В.М. Sesamum indicum L. – кунжут. В кн: Культурная флора СССР. Т. 7. Масличные / под ред. Е.В. Вульфа. Москва; Ленинград; 1941b. С.339-365.

26. Islam F., Gill R.A., Ali B., Farooq M.A., Xu L., Najeeb U., Zhou W. Sesame. In: S.K. Gupta (ed.). Breeding Oilseed Crops for Sustainable Production: Opportunities and Constraints. Cambridge, MA: Academic Press; 2016. p.135-147.

27. Jayaraj P., Narasimhulu C.A., Rajagopalan S., Parthasarathy S., Desikan R. Sesamol: A powerful functional food ingredient from sesame oil for cardioprotection. Food and Function. 2020;11:1198-1210. DOI: 10.1039/c9fo01873e

28. Kanu P.J. Biochemical analysis of black and white sesame seeds from China. American Journal of Biochemistry and Molecular Biology. 2011;1(2):145-157. DOI: 10.3923/ajbmb.2011.145.157

29. Картамышев В.Г. Генетика, селекция и семеноводство масличных культур. Избранные труды (1952– 2007. Ростов-на-Дону; 2008).

30. Kim D.H., Zur G., Danin-Poleg Y., Lee S., Shim K., Kang C. et al. Genetic relationships of sesame germplasm collection as revealed by inter-simple sequence repeats. Plant Breeding. 2002;121(3):259-262. DOI: org/10.1046/j.1439-0523.2002.00700.x

31. Kobayashi T. Cytogenetics of sesame (Sesamum indicum L.). In: T. Tsuchiya, P.K. Gupta (eds). Chromosome Engineering in Plants: Genetics, Breeding, Evolution, Part B. Amsterdam: Elsevier; 1991. p.581-592.

32. Kobayashi T. Goma no kita michi (Sesame road). In: Iwanamishoten. Tokyo; 1986. p.153-155. [in Japanese].

33. Langham D.G. Genetics of sesame: III. “Open sesame” and mottled leaf. Journal of Heredity. 1946;37(5):149-152. DOI: 10.1093/oxfordjournals.jhered.a105603

34. Laurentin H.E., Karlovsky P. AFLP fingerprinting of sesame (Sesamum indicum L.) cultivars: identification, genetic relationship and comparison of AFLP informativeness parameters. Genetic Resources and Crop Evolution. 2007:54(7):1437-1446. DOI: 10.1007/s10722-006-9128-y

35. Li C., Miao H., Wei L., Zhang T., Han X., Zhang H. Association mapping of seed oil and protein content in Sesamum indicum L. using SSR markers. PLoS ONE. 2014;9(8):e105757. DOI: 10.1371/journal.pone.0105757

36. Nayar N.M., Mehra K.L. Sesame: Its uses, botany, cytogenetics, and origin. Economic Botany. 1970;24(1):20-31. DOI: 10.1007/BF02860629

37. Nayeri F.D., Yarizade K. Bioinformatics study of delta-12 fatty acid desaturase 2 (FAD2) gene in oilseeds. Molecular Biology Reports. 2014;41(8):5077-5087. DOI: 10.1007/s11033-014-3373-5

38. Nohara S. Genetical studies in Sesamum indicum L. Journal of the College of Agriculture, Tokyo Imperial University. 1933;12:227-386.

39. Обыдало Д.И., Огаркова И.А. Кубанский кунжут – родом из Индии. В кн.: История научных исследований во ВНИИМК за 90 лет. Краснодар; 2002. C.95-100.

40. Ogasawara T., Chiba K., Tada M. Sesamum indicum L. (se sa me): in vitro culture, and the production of naphthoquinone and other secondary metabolites. In: Y.P.S. Bajaj (ed.). Medicinal and Aromatic Plants X. Biotechnology in Agriculture and Forestry. Vol. 41. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag; 1998. p.366-393. DOI 10.1007/978-3-642-58833-4_19

41. Pandey S.K., Das A., Rai P., Dasgupta T. Morphological and genetic diversity assessment of sesame (Sesamum indicum L.) accessions differing in origin. Physiology and Molecular Biology of Plants. 2015;21(4):519-529. DOI: 10.1007/s12298-015-0322-2

42. Singh P.K., Akram M., Vajpeyi M., Srivastava R.L., Kumar K., Naresh R. Screening and development of resistant sesame varieties against phytoplasma. Bulletin of Insectology. 2007;60(2):303-304.

43. Tabatabaei I., Pazouki L., Bihamta M.R., Mansoori S., Ja va-ran M.J., Niinemets Ü. Genetic variation among Iranian sesame (Sesamum indicum L.) accessions vis-à-vis exotic genotypes on the basis of morpho-physiological traits and RAPD markers. Australian Journal of Crop Science. 2011;5(11):1396-1407.

44. Uzun B., Çağırgan M.İ. Identification of molecular markers linked to determinate growth habit in sesame. Euphyti ca. 2009;166(3):379-384. DOI: 10.1007/s10681-008-9818-y

45. Uzun B., Lee D., Donini P., Çağırgan M.İ. Identification of a molecular marker linked to the closed capsule mutant trait in sesame using AFLP. Plant Breeding. 2003;122(1):95-97. DOI: 10.1046/j.1439-0523.2003.00787.x

46. Вахрушева Т.Е. Кунжут. В кн.: Масличные культуры для пищевого использования в России (проблемы селекции, сортимент). Санкт-Петербург: ВИР; 1998. С.24-25.

47. Вавилов Н.И. Общая селекция растений. В кн.: Теоретические основы селекции растений. Т. 1. Москва; Ленинград: Сельхозгиз; 1935. С.1-14.

48. Wan Y., Li H., Fu G., Chen X., Chen F., Xie M. The relationship of antioxidant components and antioxidant activity of sesame seed oil. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2015;95(13):2571-2578. DOI: 10.1002/jsfa.7035

49. Wang L., Li D., Zhang Y., Gao Y., Yu J., Wei X. et al. Tolerant and susceptible sesame genotypes reveal waterlogging stress response patterns. PLoS ONE. 2016;11(3),e0149912. DOI: 10.1371/journal.pone.0149912

50. Wang L., Zhang Y., Qi X., Li D., Wei W., Zhang X. Global gene expression responses to waterlogging in roots of se same (Sesamum indicum L.). Acta Physiologiae Plantarum. 2012;34(6):2241-2249. DOI: 10.1007/s11738-012-1024-9

51. Wei M., Liu A., Zhang Y., Zhou Y., Li D., Dossa K. et al. Genome-wide characterization and expression analysis of the HD-Zip gene family in response to drought and salini ty stresses in sesame. BMC Genomics. 2019;20(1):748. DOI: 10.1186/s12864-019-6091-5

52. Wei X., Liu K., Zhang Y., Feng Q., Wang L., Zhao Y. et al. Genetic discovery for oil production and quality in se same. Nature Communications. 2015;6:8609. DOI: 10.1038/ncomms9609

53. Wu M.S., Aquino L.B.B., Barbaza M.Y.U., Hsieh C.L., De Castro-Cruz K.A., Yang L.L. et al. Anti-inflammatory and anticancer properties of bioactive compounds from Sesamum indicum L. – A Review. Molecules. 2019;24(24):4426. DOI: 10.3390/molecules24244426

54. Ярош Н.П., Иваненко Е.Н. Жирные кислоты и масличность семян кунжута различных экологических типов. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1984;88:48-54.

55. Yi D.K., Kim K.J. Complete chloroplast genome sequences of important oilseed crop Sesamum indicum L. PloS ONE. 2012;7(5):e35872. DOI: 10.1371/journal.pone.0035872

56. Yol E., Toker T., Golukcu M., Uzun B. Oil content and fatty acid characteristics in Mediterranean sesame core collection. Crop Science. 2015;55(5):2177-2185. DOI: 10.2135/cropsci2014.11.0771

57. Yu J., Wang L., Guo H., Liao B., King G., Zhang X. Genome evolutionary dynamics followed by diversifying selection explains the complexity of the Sesamum indicum genome. BMC Genomics. 2017;18(1):257. DOI: 10.1186/s12864-017-3599-4

58. Зайцев Г.С. Разновидности кунжута (Sesamum indicum L.), разводимого в Туркестане. Труды по прикладной ботанике и селекции. 1924;13(2):371-389.

59. Zeven A.C., Zhukovsky P.M. Dictionary of cultivated plants and their centers of diversity. Excluding ornamentals, forest trees and lower plants. Wageningen: Centre for Agricultural Publishing and Documentation; 1975.

60. Zhang H., Miao H., Li C., Wei L., Duan Y., Ma Q. et al. Ultra-dense SNP genetic map construction and identification of SiDt gene controlling the determinate growth habit in Sesamum indicum L. Scientific Reports. 2016;6:31556. DOI: 10.1038/srep31556

61. Zhang H., Miao H., Wang L., Qu L., Liu H., Wang Q. et al. Genome sequencing of the important oilseed crop Sesamum indicum L. Genome Biology. 2013a;14(1):401. DOI: 10.1186/gb-2013-14-1-401

62. Zhang H., Miao H., Wei L., Li C., Duan Y., Xu F. et al. Identification of a SiCL1 gene controlling leaf curling and capsule indehiscence in sesame via cross-population association mapping and genomic variants screening. BMC Plant Biology. 2018;18(1):296. DOI: 10.1186/s12870-018-1503-2

63. Zhang H., Miao H., Wei L., Li C., Zhao R., Wang C. Genetic analysis and QTL mapping of seed coat color in sesame (Sesamum indicum L.). PLoS ONE. 2013b;8(5):e63898. DOI: 10.1371/journal.pone.0063898

64. Zhang P., Zhang H.Y., Guo W.Z., Zheng Y.Z., Wei L.B., Zhang T.Z. Genetic diversity analysis of Sesamum indicum L. germplasms using SRAP and EST-SSR markers. Acta Agronomi ca Sinica. 2007;33(10):1696-1702.


Рецензия

Для цитирования:


Кишлян Н.В., Асфандиярова М.Ш., Якушева Т.В., Дубовская А.Г. Биологические особенности и возделывание кунжута (обзор). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2021;182(4):156-165. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2021-4-156-165

For citation:


Kishlyan N.V., Asfandiyarova M.S., Yakusheva Y.V., Dubovskaya A.G. Biological features and cultivation of sesame (a review). Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2021;182(4):156-165. (In Russ.) https://doi.org/10.30901/2227-8834-2021-4-156-165

Просмотров: 235


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-8834 (Print)
ISSN 2619-0982 (Online)