Изменения цветовых характеристик зерна сортов яровой твердой пшеницы (Triticum durum Desf.) в процессе селекции на Алтае

Создание сортов яровой твердой пшеницы (Triticum durum Desf.) с привлекательным янтарно-желтым оттенком цвета зерна и продуктов его переработки представляет собой одну из основных задач селекционных программ. Цель исследований – изучить уровень и изменение содержания каротиноидных пигментов и цветовых характеристик зерна (крупки, теста) твердой пшеницы в процессе селекции на Алтае. Работу выполняли в 2022–2024 гг. в условиях Приобской лесостепи Алтайского края. Объектами исследований служили 12 алтайских сортов, 19 коллекционных образцов и 12 перспективных линий конкурсного сортоиспытания. Стандартом для сравнения служил сорт Харьковская 46 – базовый на период организации Алтайского селекционного центра. Содержание каротиноидных пигментов определяли по ГОСТ P 56576-2015. Выполняли колориметрическую оценку крупки и визуальную оценку цвета лепешки. Доля вклада генотипов в варьирование содержания каротиноидов составляла 79,5 %, условий лет изучения – 18,7 %, их взаимодействия – 1,8 %. Заметное повышение концентрации желтых пигментов в муке (+38 % к Харьковской 46) началось с сорта Солнечная 573. У созданных в последние годы сортов Шукшинка (535 мкг%), АТП Прима (644 мкг%) и АТП Партнер (522 мкг%) величина этого показателя была выше, чем у стандарта, на 69…108 %. Содержание каротиноидов характеризуется сильной положительной корреляцией с оценкой цвета по колориметру (0,95) и с цветом лепешки (0,71 для образцов КСИ и 0,87 для коллекционных). Эффективными источниками отличного и хорошего цвета зерна служат инорайонные генотипы Памяти Чеховича, Л1675, Ангел, Омский корунд, Омский коралл, Саратовская золотистая, а также созданные на Алтае сорта и селекционные линии Солнечная 573, АТП Партнер, Г628, Г699, Г760, Г762 и Г547.

1. Plant carotenoids: Recent advances and future perspectives / T. Sun, S. Rao, X. Zhou, et al. // Molecular horticulture. 2022. Vol. 2. No. 1. Article 3. URL: https://molhort.biomedcentral.com/articles/10.1186/s43897-022-00023-2 (дата обращения: 04.05.2025). doi: 10.1186/s43897-022-00023-2.

2. Colours of durum wheat: A review / D. B. M. Ficco, A. M. Mastrangelo, D. Trono, et al. // Crop and Pasture Science. 2014. Vol. 65. No. 1. P. 1–15. URL: https://www.academia.edu/80446537/The_colours_of_durum_wheat_a_review (дата обращения: 20.04.2025). doi: 10.1071/cp13293.

3. Мальчиков П. Н., Мясникова М. Г. Содержание желтых пигментов в зерне твердой пшеницы (Triticum durum Desf.): биосинтез, генетический контроль, маркерная селекция // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020. Т. 24. № 5. С. 501–511. doi: 10.18699/VJ20.642.

4. Carotenoid pigment content in durum wheat (Triticum turgidum L. var. durum): An overview of quantitative trait loci and candidate genes / P. Colasuonno, I. Marcotuli, A. Blanco, et al. // Frontiers in Plant Science. 2019. Vol. 10. Article 1347. URL: https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.201901347/full (дата обращения: 22.04.2025). doi: 10.3389/fpls.2019.01347.

5. Phytoene synthase: The key rate-limiting enzyme of carotenoid biosynthesis in plants / Х. Zhou, S. Rao, E. Wrightstone, et al. // Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 13. Article 884720. URL: https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2022.884720/full (дата обращения: 23.04.2025). doi: 10.3389/fpls.2022/8874720.

6. Сравнение фенотипической изменчивости сортов и линий озимой твердой пшеницы по цветовым характеристикам зерна, крупы и макаронных изделий / Н. С. Кравченко, О. А. Костыленко, Н. Г. Игнатьева и др. // Зерновое хозяйство России. 2024. Т. 16. № 1. С. 33–39. doi: 10.31367/2079-8725-2024-90-1-33-40.

7. Effect of multi-year environmental and meteorological factors on the quality of winter durum wheat / G. Vida, M. Cseplo, M. Rakszegi, et al. // Plants. 2022. Vol. 11. No. 1. Article 113. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/11/1/113 (дата обращения: 25.04.2025). doi: 10.3390/plants11010113.

8. Factors affecting the nutritional, health, and technological quality of durum wheat for pasta-making: A systematic literature review / S. Zingale, A. Spina, C. Ingrao, et al. // Plants. 2023. Vol. 12. No. 3. Article 530. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/12/3/530 (дата обращения: 22.04.2025). doi: 10.3390/plants12030530.

9. Taneva K., Bozhanova V., Todorovskaya E. Study of carotenoid content in durum wheat // Genetika. 2021. Vol. 53. No. 3. P. 973–983. doi: 10.2298/GENSR2103973T.

10. Towards carotenoid biofortification in wheat: Identification of XAT-7A1, a multicopy tandem gene responsible for carotinoid esterification in durum wheat / C. Rodriguez-Suarez, Md. Requena-Rmirez, D. Hornero-Mendez, et al. // BMC Plant Biology. 2023. Vol. 23. No. 1. Article 412. URL: https://bmcplantbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12870-023-04431-4 (дата обращения: 23.04.2025). doi: 10.1186/s12870-023-04431-4.

11. Скрининг коллекции яровой и озимой твердой пшеницы с помощью KASP-маркеров на аллельное состояние гена ZDS / В. А. Коробкова, Л. А. Беспалова, А. С. Яновский и др. // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2023. № 4. С. 25–31. doi: 10.25685/KRM.2023.4.2023.004.

12. Каротиноиды, как показатели качества зерна яровой твердой пшеницы (Triticum durum) саратовской селекции: достижения и перспективы / И. С. Цетва, С. Н. Гапонов, Г. И. Шутарева и др. // Твердая пшеница: генетика, биотехнология, селекция и семеноводство, технология выращивания и переработки: сб. тезисов докладов конференции (Москва, 16 ноября 2023 г., ВНИИСБ). М.: ВНИИСБ, 2023. С. 43–44. doi: 10.48397/ARRIAB.2023.70.17.001.

13. Clarke J. M., Clarke F. R., Pozniak C. J. Forty-six years of genetic improvement in Canadian durum wheat cultivars // Canadian Journal of Plant Science. 2010. Vol. 90. P. 791–801. doi: 10.4141/CJPS10091.

14. Селекционно-генетическое улучшение яровой пшеницы / А. А. Вьюшков, П. Н. Мальчиков, В. В. Сюков и др. Самара: Самарский НЦ РАН, 2012. 266 с.

15. Возможности создания в России сортов твердой пшеницы с высоким содержанием каротиноидных пигментов в зерне / М. Г. Мясникова, П. Н. Мальчиков, Е. Н. Шаболкина и др. // Зерновое хозяйство России. 2019. № 6. С. 37–40. doi: 10/31367/20798725-2019-66-6-37-40.

16. 35 лет научной деятельности лаборатории селекции и семеноводства яровой твердой пшеницы: результаты и перспективы / С. Н. Гапонов, Г. И. Шутарева, Н. М. Цетва и др. // Аграрный вестник Юго-Востока. 2019. № 3. С. 4–6.

17. Чернышев К. В., Барышева Н. В., Розова М. А. Оценка качества коммерческих сортов твердой пшеницы по показателям SDS-седиментации // Материалы Х региональной молодежной конференции «Мой выбор – НАУКА!», L научной конференции студентов, магистрантов, аспирантов и учащихся лицейных классов. Вып. 20. Барнаул: Алтайский университет, 2023. С. 10–13.

18. Разнообразие отечественных сортов твердой пшеницы по генам синтеза и деградации каротиноидов в зерне / А. А. Трифонова, К. В. Борис, Л. В. Дедова и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025. Т. 29. № 3. С. 370–379. doi: 10.18699/vjgb-25-40