Экспресс-оценка основных хозяйственно значимых показателей в зерне озимых и яровых форм тритикале с помощью инфракрасной спектроскопии

Актуальность. Получены калибровочные модели для экспресс-оценки хозяйственно ценных показателей (цветность, зольность, влажность, содержание белка, крахмала, амилозы, клетчатки) в зерновках озимых и яровых форм тритикале из коллекции ВИР методом ближней инфракрасной спектроскопии (БИК-спектроскопии). С помощью разработанных калибровочных моделей можно будет определить направление наиболее оптимального использования отдельных образцов тритикале.
Материалы и методы. Показатели хозяйственной ценности (цветность, зольность, влажность, содержание белка, крахмала, амилозы, клетчатки) изучались на выборке из 32 образцов зерна озимых и яровых форм тритикале (Triticosecale Wittm. & A. Camus), репродуцированных в 2021–2022 гг. на Дагестанской опытной станции – филиале ВИР Калибровочные модели для определения цветности, зольности, влажности, содержания белка, амилозы, крахмала, клетчатки в зерне тритикале созданы на базе ИК-анализатора MATRIX-I (Bruker Optics, Германия). Калибровочные модели разрабатывались на основе значений, полученных классическими методами биохимического анализа, принятыми в ВИР.
Результаты. Достоверность калибровочных моделей проверялась на рандомно взятой партии образцов зерна тритикале путем сравнения результатов, полученных с помощью новых калибровок и методов биохимического анализа. В результате проверки установлено, что показатели, полученные с помощью калибровочных кривых для определения содержания белка и зольности, являлись достоверными, другие модели нуждаются в доработке.
Заключение. Калибровочные модели для определения белка и зольности, полученные с помощью ИК-анализатора MATRIX-I, могут применяться для экспресс-оценки зерна озимых и яровых форм тритикале. Использование метода дает возможность ускорить процесс получения характеристики культуры по ряду основных хозяйственно ценных показателей и сохранить ценный селекционный материал.

1. Abd Manaf F.Y., Chung A.Y.K. Automatic crude oil dilution control with premium oil segregation using near infrared (NIR) on-line system. Journal of Oil Palm Research. 2018;30(2):306-314. DOI: 10.21894/jopr.2018.0012

2. Баташева Б.А., Абдуллаев Р.А. Урожайность ячменя в условиях орошаемого земледелия Южного Дагестана. Проблемы развития АПК региона. 2012;11(3):9-13.

3. Чикида Н.Н., Охотникова Т.В., Бекиш Л.П., Упелниек В.П., Градсков С.М., Завгородний С.В. и др. Характеристика разногеномных тритикале по физикобиохимическим и хлебопекарным качествам. Здоровье – основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения. 2015;10(2):1032-1042.

4. Ефименко С.Г., Ефименко С.К. Определение содержания масла и влаги в семенах горчицы с помощью ИК-спектрометрии. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. 2019;4(180):36-44. DOI: 10.25230/2412-608Х2019-4-180-36-44

5. Ефименко С.Г., Ефименко С.К. Экспресс-оценка массовой доли масла и содержания основных жирных кислот масла в семенах сурепицы с помощью ИК-спектрометрии. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. 2022;1(189):34-44. DOI: 10.25230/2412-608X-2022-1-189-34-44

6. Ефименко С.Г., Ефименко С.К., Кучеренко Л.А., Нагалевская Я.А. Экспресс-оценка содержания основных жирных кислот в масле семян рапса с помощью ИК-спектрометрии. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. 2015;4(164):35-40.

7. Ефименко С.Г., Кучеренко Л.А., Ефименко С.К., Нагалевская Я.А. Оценка основных показателей качества семян сои с помощью ИК-спектрометрии. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. 2016;3(167):33-38.

8. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П., Перуанский Ю.В., Луковникова Г.А., Иконникова М.И. Методы биохимического исследования растений / под ред. А.И. Ермакова. 3-е изд. Ленинград: Агропромиздат; 1987.

9. ГОСТ 10967-2019. Межгосударственный стандарт. Зерно. Методы определения запаха и цвета. Москва: Стандартинформ; 2019. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200166587 [дата обращения: 14.03.2024].

10. ГОСТ 32749-2014. Межгосударственный стандарт. Семена масличные, жмыхи и шроты. Определение влаги, жира, протеина и клетчатки методом спектроскопии в ближней инфракрасной области. Москва: Стандартинформ; 2019. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200111470 [дата обращения: 14.03.2024].

11. Грабовец А.И., Крохмаль А.В. Тритикале: монография. Ростов-на-Дону: Юг; 2019.

12. Груздев Л.Г., Жебрак Э.А., Новиков Н.В. Фракционный аминокислотный состав и биологическая ценность белков зерна тритикале в процессе его формирования. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 1976;(2):98-109.

13. Heise H.M. Donald A. Burns, Emil W. Ciurczak (Eds.): Handbook of near-infrared analysis, 3rd ed. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2009;393:1387-1389. DOI: 10.1007/s00216-008-2580-0

14. Казаков Е.Д. Биохимия зерна и продуктов его переработки. Москва: Колос; 1980.

15. Khoreva V.I., Popov V.S., Kon’kova N.G. Application of the IR spectrometry method in the screening study of various oat species. Ecological genetics. 2022;20(4):349-357. DOI: 10.17816/ecogen108503

16. Кондратенко Е.П., Константинова О.Б., Соболева О.М., Ижмулкина Е.А. Накопление углеводов и жира в зерне озимых культур в зависимости от сортовых особенностей. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2015;8(130):27-34.

17. Куркиев У.К. Актуальные проблемы селекции тритикале и создание нового исходного материала. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2000;158:44-58.

18. Мережко А.Ф., Удачин Р.А., Зуев Е.В., Филатенко А.А., Сербин А.А., Ляпунова О.А., Косов В.Ю., Куркиев У.К., Охотникова Т.В., Наврузбеков Н.А., Богуславский Р.Л., Абдулаева А.К., Чикида Н.Н., Митрофанова О.П., Потокина С.А. Пополнение, сохранение в живом виде и изучение мировой коллекции пшеницы, эгилопса и тритикале: методические указания / под ред. А.Ф. Мережко. Санкт-Петербург: ВИР; 1999.