Изменчивость параметров цвета зерна местных сортов кукурузы Азербайджана

Актуальность. Окраска пигментами алейрона и перикарпия зерновки кукурузы определяется содержанием в них антоцианов, каротиноидов, токоферолов и их различным сочетанием, что определяет как нутрицевтические, так и красящие свойства. Поиск источников натуральных красителей для замещения синтетических набирает популярность, способствуя развитию селекции гибридной кукурузы для производства продуктов питания и красителей.

Материалы и методы. На основе комплексного исследования в зародышевой плазме Азербайджана собрали 112 различных образцов кукурузы и оценили их по признаку цвета зерновки. Исследование проводилось в 5 блоках в 2 агроклиматических зонах (Загатала в 2013 г. и Баку в 2014 г.). Изучали параметры цветовой гаммы зерна в системе CIELAB в координате яркости (L* = 0 обозначает темный, L* = 100 – яркий): a* – координата красного/зеленого (+a* обозначает красный, –a* – зеленый), b* – координата желтого/синего (+b* обозначает желтый, –b* – синий), а также угол оттенка и цвет в плоскости a*b*.

Результаты. При исследовании отобранных образцов по признаку «цвет зерна» выявлено 5 кластеров, характеризующихся большим разнообразием окраски зерновки. Варьирование в выборке интенсивности цвета находится в пределах 42,36–66,49, значения красного/зеленого – 5,32–15,93, значения синего/желтого – 18,07–44,40, значения цвета в плоскости a*b* – 18,98–46,12, значение угла оттенка – 62,50–80,14. Ранжирование цветности по 5 кластерам показало, что 96 сосредоточены в 1-м кластере со значением яркости цвета 58,16, значением а* (красный/зеленый) 10,45 и значением b* (синий/желтый) 32,82. Значение цвета в плоскости a*b* составило 34,48, а оттенка в плоскости a*b* – 72,41. Выявлены некоторые корреляции между окраской зерна, морфометрическими признаками и биохимическим составом зерновки.

Заключение. Коллекция образцов местных сортов кукурузы Азербайджана обладает широким разнообразием для инбредирования линий с различной окраской зерна с целью их вовлечения в гибридную селекцию кукурузы.

1. Aka-Kaçar Y., Kuden A.B., Çetiner S. Identification of varietal polymorphism in Ficus carica L. by RAPD (randomly amplified polymorphic DNA) markers. Acta Horticulturae. 2003;598:167-172. DOI: 10.17660/ActaHortic.2003.598.24

2. Beetsma J. The CIELAB system – the method to specify colors of coatings. ULTRUS Prospector Knowledge Center; 2024. Available from: https://www.ulprospector.com/knowledge/16423/pc-the-cielab-system-the-method-to-specifycolors-of-coatings/ [accessed Dec. 10, 2024].

3. Dumanovic J. Visokouljani kukuruz, potencijalni izvor ulja visoskog kvaliteta. Beograd-Zemun: Institut za kukuruz; 1995. [in Serbian]

4. Gouesnard B., Dallard J., Panouillé A., Boyat A. Classification of French maize populations based on morphological traits. Agronomie. 1997;17(9-10):491-498. DOI: 10.1051/agro:19970906

5. Goyanka J., Yadav M.C., Kumari J., Tiwari S., Kumar A. Phenotypic characterization reveals high extent of genetic variation in maize (Zea mays L.) landraces of North-Eastern and North-Western Himalayan Regions of India. Indian Journal of Plant Genetic Resources. 2021;34(3):389-403. DOI: 10.5958/0976-1926.2021.00032.2

6. JMP Statistical Discovery: [website]. Available from: https://www.jmp.com/en/home [accessed Dec. 09, 2024].

7. Kahriman F., Akgül M., Ölmez I., Egesel C.Ö. Variability in some quality and agronomic characters in a high oil maize population under selection. Journal of Agricultural Faculty of Gaziosmanpaşa University. 2017;34(3):228-236. [in Turkish] DOI: 10.13002/jafag4219

8. Kettler W., Wilker G., Binder M., Franz W., Gabel P., Gauss S., Hempelmann U., Hennin R. Colour technology of coatings. Hannover: Vincentz GmbH; 2016.

9. Kırca L. Hue açısı nedir? Excel’de Hue açısı nasıl hesaplanır? Levent Kırca (blog); 2020. [in Turkish] Available from: https://leventkirca.com.tr/hue-acisi-nedir-excelde-hueacisi-nasil-hesaplanir [accessed Dec. 10, 2024].

10. Kumari J., Kumar A., Singh T.P., Bhatt K.C., Mishra A.K., Semwal D.P. et al. Collection, evaluation and phenotypic diversity assessment of maize (Zea mays) germplasm from North Eastern Himalayan region. The Indian Journal of Agricultural Sciences. 2017;87(6):727-733. DOI: 10.56093/ijas.v87i6.70929

11. Kumari J., Sharma S.S., Jacob S.R., Sharma R.K., Jakhar P., Langyan S. et al. Phenotypic diversity of maize landraces from North-Western India and exploring their potentiality. Indian Journal of Plant Genetic Resources. 2024;37(2):1-13. DOI: 10.61949/0976-1926.2024.v37i02.00

12. Lao F., Sigurdson G.T., Giusti M.M. (2017). Health benefits of purple corn (Zea mays L.) phenolic compounds. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2017;16(2):234-246. DOI: 10.1111/1541-4337.12249

13. Mantel N. The detection of disease clustering and a generalized regression approach. Cancer Research. 1967;27(2):209-220.

14. Meteoblue: A Windy.com company. Simulated historical climate and weather data for Zaqatala: [website]. Available from: https://www.meteoblue.com/en/weather/historyclimate/climatemodelled/zaqatala_azerbaijan_584596 [accessed Dec. 29, 2024].

15. Nelimor C., Badu-Apraku B., Nguetta S.P.A., Tetteh A.Y., Garcia Oliveira A.L. Phenotypic characterization of maize landraces from Sahel and Coastal West Africa reveals marked diversity and potential for genetic improvement. Journal of Crop Improvement. 2019;34:122-138. DOI: 10.1080/15427528.2019.1674760

16. Öktem A., Toprak A. Determination of yield and morphological characteristics of some dent corn (Zea mays L. indentata) genotypes in Çukurova conditions. Harran University Faculty of Agriculture Journal. 2013;17(4):15-24. [in Turkish]

17. Öz A., Kapar H., Dok M. Corn agriculture. Samsun: Black Sea Agricultural Research Institute; 2017.

18. Özdemir E., Sade B., Correlation of some of agro-morphological and physiological traits in maize inbred lines developed in Konya conditions. Anadolu Journal of Agricultural Sciences. 2019;34(1):73-77. DOI: 10.7161/omuanajas.466502

19. TEPGE yayin No: 390. Aralık: TEPGE; 2023. [in Turkish] UPOV. Guidelines for the conduct of tests for distinctness, uniformity and stability. Maize (Zea mays L.). Geneva: UPOV; 2009. Available from: https://www.upov.int/test_guidelines/en/fulltext_tgdocs.jsp?lang_code=EN&q=maize [accessed on Jun. 07, 2025].

20. Vartanli S., Emeklier H.Y. Determination of the yield and quality characteristics of hybrid maize varieties under Ankara conditions. Journal of Agricultural Sciences. 2007;13(3):195-202.

21. Wang H.W., Hu H.X., Song T.M., Chen S.J. Seed traits evaluation from long-term selection of kernel oil concentration in a high-oil maize population KYHO. Canadian Journal of Plant Science. 2012;92(5):857-866. DOI: 10.4141/cjps2011-247

22. Wei K., Zhang H., Xu X., Du H., Huang Y., Zhang Z. Evaluation of phenotype and genetic diversity of maize landraces from Hubei Province, Southwest China. Frontiers of Agriculture in China. 2009;3(4):374-382. DOI: 10.1007/s11703-009-0075-1