ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В СОЗДАНИИ СОРТОВ СОИ

Валентина Тимофеевна Синеговская; Евгения Михайловна Фокина; Оксана Сергеевна Душко

doi:10.31857/S2500208224020078

Валентина Тимофеевна Синеговская, академик РАН, профессор, заслуженный деятель науки РФ ФНЦ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои», г
Евгения Михайловна Фокина, кандидат сельскохозяйственных наук ФНЦ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои», г
Оксана Сергеевна Душко ФНЦ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

DOI: https://doi.org/10.31857/S2500208224020078

Аннотация

Представлены результаты изучения работы фотосистемы II в листьях девяти сортов сои селекции ВНИИ сои, чтобы выявить генотипы с повышенной фотосинтетической активностью для включения в селекционный процесс при создании высокопродуктивных сортов нового поколения. Сравнительная оценка сортов дана по показателям эффективного квантового выхода фотосинтеза – Y(II) и флуоресценции хлорофилла (F₀), относительной скорости транспорта электронов (ETR) и фотохимического преобразования энергии в зависимости от насыщения светом. Сорта сои Грация, Соната и Китросса по изучаемым параметрам имели самые высокие показатели, значительно превышающие стандартный сорт Лидия. Эффективный квантовый выход фотосинтеза, показывающий степень поглощения солнечной энергии, у сортов Грация и Соната в течение всего вегетационного периода был на уровне 0,80–0,83 отн. ед., с превышением показателя сорта Лидия на 0,09–0,13 отн. ед. в зависимости от фазы роста и развития растений. Квантовый выход флуоресценции (F₀) в листьях сорта Лидия в фазе цветения превышал сорта Грация, Соната и Китросса на 60, 56 и 63 % соответственно, что указывает на пониженную активность работы фотосистемы II у этого сорта. Эффективность фотохимического преобразования энергии фотосинтеза в фазе цветения была наиболее стабильной в листьях сорта Соната при уровне освещенности от 600 до 1500 мкмоль квантов/(м²∙с). Используя сорт сои Грация в качестве материнской формы (♀) при скрещивании с гибридом Ам.2146, который был получен с включением сорта Соната, также обладающего высокой степенью поглощения квантов света, был создан сорт Лучистая. Он проходил сортоиспытание в 2021–2022 годах, в 2023 включен в Государственный реестр селекционных достижений для возделывания в Дальневосточном (12) регионе.

Литература

1. Головина Е.В. Эколого-генетическая изменчивость содержания пигментов в листьях сортов сои северного экотипа // Зернобобовые и крупяные культуры. 2019. № 3 (31). С. 74–79.
2. Зеленцов С.В., Мошненко Е.В., Бубнова Л.А. и др. Среднеранний теневыносливый сорт сои Вилана бета // Масличные Культуры. 2020. Вып. 1 (181). С. 140–146.
3. Иванов Л.А., Ронжина Д.А., Юдина П.К. и др. Сезонная динамика содержания хлорофиллов и каротиноидов в листьях степных и лесных растений на уровне вида и сообщества // Физиология растений. 2020. Т. 67. № 3. С. 278–288.
4. Кабашникова Л.Ф. Хлорофилл – зеленое вещество жизни // Наука и инновации. 2018. № 1 (179). С. 65–69.
5. Кошкин Е.И. Физиология устойчивости сельскохозяйственных культур. М., 2010. 638 с.
6. Малыш К.К., Рязанцева Т.П. Некоторые вопросы биологии сои, связанные с методикой гибридизации // Труды Амурской сельскохозяйственной опытной станции. Хабаровск. 1968. Т. 2. Вып. 1. С. 38–48.
7. Ничипорович А.А. Световое и углеродное питание растений (фотосинтез). М., 1955. 286 с.
8. Русаков В.В., Посыпанов Г.С., Синеговская В.Т. Источники азота для формирования семян сои при различных условиях выращивания // Приемы регулирования продуктивности сои. Новосибирск, 1987. С. 108–126.
9. Тимирязев К.А. Избранные сочинения. М.: Сельхозгиз, 1948. Т. 2. 424 с.
10. Фокина Е.М., Титов С.А., Губенко О.А. Наследование хозяйственно ценных признаков и гетерозис у гибридов сои F1 // Дальневосточный аграрный вестник: научно-практический журнал. 2020. Вып. 3 (55). С. 76−81.
11. Bjorkman O., Deming B. Photon yield of O2 evolution and chlorophyll fluorescence characteristics at 77 K among vascular plants of diverse origins // Planta. 1987. 170 (4). Р. 489–504.
12. Fehr W.R., Caviness C.E., Burmood D.T., Pennington J.S. Stages of development descriptions for soybeans, Glycine max. (L) Merr. // Crop Sci. 1971. № 11. Р. 929–930.
13. Krause G.H., Weis E. Chlorophyll fluorescence and photosynthesis: The basics // Annu Rev. Plant. Physiol. Plant. Mol. Biol. 1991. V. 42. P. 313–349.
14. Krause G.H., Jahns P. Non-photochemical energy-dissipation determined by chlorophyll fluorescence quenching: characterization and function // Papageorgiou G.C, Govindjee (eds.) Chlorophyll a Fluorescence: A Signature of Photosynthesis. Springer, The Nether-lands. 2004. V. 19. P. 463–495.
15. Mahlein A.K., Kuska M.T., Behmann J. New trends of digital technologies оpportunities for sugar beet cultivation // Int. sugar j. 2019. № 121 (1442). Р. 134–137.
16. Matsuda Ryo, Ohashi-Kaneko Keiko, Fujiwara Kazuhiro, Kurata Kenji. Analysis of the relationship between blue-light photon flux density and the photosynthetic properties of spinach (Spinacia oleracea L.) leaves with regard to the acclimation of photosynthesis to growth irradiance // Soil Sci. and Plant Nutr. 2007. № 53(4). P. 459–465.
17. Rahimzadeh-Bajgiran P., Munehiro M., Omasa K. Relationships between the photochemical reflectance index (pri) and chlorophyll fluorescence parameters and plant pigment indices at different leaf growth stages // Photosynthesis Research. 2012. № 113. Р. 261–271. doi: 10.1007/s11120-012-9747-4.
18. Shcherban A.B. HD-Zip Genes and Their Role in Plant Adaptation to Environmental Factors. Russian journal of genetics. 2019. № 55 (1). P. 1–9. doi: 10.1134/S1022795419010125.
19. Zhang Y., Yang Q., Li T., Kaiser E. Short-term salt stress strongly affects dynamic photosynthesis, but not steady-state photosynthesis, in tomato (solanum lycopersicum) // Environmental and Experimental Botany. 2018. № 149. Р. 109–119. doi: 10.1016/j.envexpbot.2018.02.014.
20. Zheng J.F., He D.X., Ji F. Effects of light intensity and photoperiod on runner plant propagation of hydroponic strawberry transplants under LED lighting // International journal of agricultural and biological engineering. 2019. 12 (6). Р. 26–31. doi: 10.25165/j.ijabe.20191206.5265.