Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Белки зерна пшеницы и формирование качества урожая

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Белки зерна пшеницы и формирование качества урожая"

Р Г Б ОД

На правах рукописи НОВИКОВ Николай Николаевич /

БЕЛКИ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ И ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА УРОЖАЯ

06.01.04 — агрохимия, 03.00.04 — биохимия

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора биологических наук

МОСКВА 1995

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственные паук, профессор Болдырев Н. К., доктор биологических наук профессор Кондратьев М. Н., доктор технических наук, профессор Карпиленко Г. П.

Ведущая организация — Научно-производственное объеди пение «Подмосковье».

Защита состоится . . /т^ . Ц^Ф^Ьъ-, . . 199£Г года

в Л/ часов на заседании диссертационного совета Д 120.35.02 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева (127550, Москва И-550, ул. Тимирязевская, 49).

С диссертацией в виде научного 'доклада можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке МСХА.

Диссертация в виде научного доклада разослана . . . 199£года.

Ученый секретарь

диссертационного совета — кандидат биологических на

Л^Мг> Наумова

СЩЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТН.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ, Ветгай проблемой современного растениеводства является увеличение производства высококачественного пищевого я кормового бедка. Теоретическая и этеперимеяташгая разработка данной проблема осуществляется гяавнш образом в двух направлениях - создание генотипов с интенсивными с:тстемами синтеза и улучпенпьм составе:-;' белков и выяснение оптимальных параметров внешней среды, обеспечивающее получение растительной продукции о повшоншм накоплением суш,¡арного белка определенных белковых фракций, оказыватам существенное влияние на ее питательные и технологические свойства. Р. последнее время начаты такие интенсивные исследования механизма экспрессии генов запасных белков с целью внедрения в селекцлошг_гй процесс методов белковой инженерии.

Для успешой реалкащш этих научных программ важное значение имеет проведение исследований, направленных на выяснение оснозных закономерностей наследования и синтеза белков и отдельных белковых компонентов, вносящих наибольший вклад в формирование качества урожая, изучение физиолого-биохимичесши процессов, связанных с синтезом ферментных и запасных белков, выявление оптимальных сочетаний и последовательности действия факторов внесшей среды, которые обеспечивают получение' высоких урожаев сельскохозяйственных культур с повышенным накоплением белкоз,' хорошо сбалансированных по компонентному и аминокислотному составу.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Исследования выполнялись'с целью выяснения возможных путей интенсификации синтеза белков в зерне ппешцн и улучшения 'их состава, выявлений оптимальных условий выращивания и способов оптимизации питания растений, обеспечивзодих получение зерна с высокими питательными й фехнологичесгойш свойствами. В программу исследований входило изучение действия факторов внешней среды и уровня питания на накопление белкоз и клейковины в зерне пшеницы, выяснение особенностей синтеза белкоз и отдельных белковых фракций и их влияния на формирование питательных н технологических свойств зерна, оценка й экспериментальная проверка приемов и методов улучвгнкя состава белков и корректировки плтания р&иэшй, направленных на улучшение глчества зерна.

НАУЧ1Ш НОШКА. В ходе исследований проведен системный анализ !-!Олекугярно-бкохЕ.огсесш!х процессоз,. связанных о'формированием

белкового комплекса, а также питательных к технологически свойств пшеничного зерна. В опытах с применением 15Н показано, что на ранних атапах формирования зерновок происходит интенсивный синтез шгакотжекудярних компонентов легкорастворишх белков к вадипепта-дов спирторастворишго гдютенина, а в последующий период, усиливается образование высокоыолекуляргшх компонентов дегкарастворшк белков и фракций глиадина, причем в составе последнего увеличивается доля г-глладннов. Полипептлды щелочерастворимых белков наиболее интенсивно образуются на рашга и завершающих этапах созрева-шга зерна. Выявлены возможные параметры изменений в составе белков к качестве зерна в зависимости от гвдротермических условий и уровня питания. Вменено, что под воздействием условий выращвания и применяемых фоторегуляторов в зерновках пшеницы происходят существенные, сдвкги процессов синтеза белковых фракций верна, • различающихся по растворимости, однако компонентный состав каждой белковой фракции, зависящий от набора годируадах их генов, не изменяется.

На основе ьвучеюи: состава белков дано биохимическое объяснение ухудшение технологических свойств верпа при внесении азотных удобрений. Установлекс., что снижение упругости клейковины, ухудшение свойств муки к теста, вызванные внесением азотных удобрений, связаны с повышением в зерновках активности гидролитических ферментов и определенными изменениями в составе сюфторастаорнмда белков, а у слабой пшеницы ухудшение технологически свойств зерна в значительной степени обусловлено изменением состава глюгени-нов. Определен вклад поздней некорневой азотной подкормки в синтез запаснкх белков к показано ее влияние на технологические свойства верна.

В опытах с различными генотипами пкеквды дано теоретическое, обоснование возможных путей улучшения состава белкоз, питательных и технологических свойств зерна с использованием гепетячесгшх и биохимических ыетодоз. Выяснено, что в составе пшеничных гевсдар содержатся гены, кодирующие пояипептвды лагкораогвориыых белков верна о висаетм содержанием неэаыаюшх акшсккслот, а пырейнце геномы Х& и 0® я?ля»тся генетическими «отсчнзкцыи высокого сод§р-вдния & бе^сах зерна янвща и метконина, Выявлена рзя?ъ дрсдуктвд-цости растений и технологически* свойств верна с кодаонен^нуы составом белков. Показано, что у шершда и ее гибрццов наОледаааеа определенное взаимодействие иехду геноиани, в результате которого изменяется экспрессия генов, кодирующих полипептиды дегкораотзаорц-

- б -

них белков зерна.

В результате изучения динамики азотистых веществ в листьях веготирувдих растений и в ходе формирования и иалива зерна ахиучо-ны новые свздения по диагностике азотного питания и прогноп^зва-пка величины п ¡качества урожая шогаэди и на их основе опрезсзеш реет,« азотного питания растений, обеспечивающие получение перпа мягкой Леониды с повышенным накоплением бел:сов к гаейювшш. Разработан п экспериментально проверен новый способ быстрой оценки обеспеченности растений азотом, который основан на определении в сока листьев концентрации аминокислот и дегкорзстясрмзх белков.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. В процессе исследований определены сочетания удобрений к уровни азотного зяталия, обеспесгаяскйе фор-шфозаяле зерна пкегашн с швшеянш накоплением клейковины и улучвенвши технси^гкчесюоя! свойствами, выявлены параметры изменений состава белков и качества зерна под влиянием удобрений и в зависимости от гидротериксских услсвгог. Полученные результат« могут быть испольсозапы для обоснования норм внесения удобрений в современных технологиях выращивания пшеницы, предусматривающих получение высококачественного зерна. Они также учитывались при сос-тазлешм методических рекомендаций по получению высококачественного зерна яровой мягкой пшеницы (ЦйНАО, 1987).

Результаты исследований по изучению динамики азотистых веществ в листьях вегетирущей пшеницы содержат нормативные сведения, которые могут использоваться для оценки обеспеченности растений азотом и определения необходимости азотных подкормок. На основе полученного экспериментального материала разработал экспресс-метод диагностики азотного питания растений» который по ряду параметров превосходит существующие аналоги.

Выявленные связи менду составом белков верна и хозяйственно-ценными признаками свидетельствуют о том, что электрофоретичес-кие спектры дегкораствориьщх белков могут быть использованы в качестве генетических маркеров для создания генотипов яровой мягкой шгегоевд с улучшенными технологическими свойствами зерна, а по некоторым аллелям глнадиннодирувдих локусов можно вести отбор генотипов озимой мягкой пшеницы, имеющих повышенную продуктивность или белковость зерна.

Полученные сведения о взаимодействии гейомов пшеницы и налички в составе ппеннчных и пырейных геясмсз генов, кодирующих поли-пептеды о высоким содержание?.! незаменимых аминокислот, представля-

ют значительный интерес для разработки и внедрения в селекционный процесс методов генетической инженерии, направленных на создание генотипов пшеницы с улучшенным аминокислотным составом белков.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы, представленные к ездите, докладывались на всесоюзном симпозиуме "Механизмы усвоения азота и биосинтеза белка в растениях",' Алма-Ата, 1981; на всесоюзной конференции "Вопросы химизации и плодородия почв", Москва, 1982; на всероссийском совещании "Совершенствование системы диагностики питания сельскохозяйственных растений", Москва, 1985; на научной конференции по диагностике питания растений, Москва, Почвенный институт ш, В. В. Докучаева, 1987; на международной конференции по регуляторам роста и развития растений, Москва, 1995; на научных конференциях ТСХА, 1972-1986, 1992-1993.

Многие выводы и теоретические разработки, полученные на основе результатов исследований, использовались автором при подготовке учебников и учебных пособий для студентов сельскохозяйственных вузов: учебное пособие "Физиолого-биохиыические основы формирования качества урожая сельскохозяйственных культур", М.: МСХА, 1994, . 56 о.; пятое издание учебника Пдешкова Б.П. "Биохимия сельскохозяйственных растений", М.: Агропромиздат, 1987, -494 е. ; "Биотехнология кормовых препаратов для сельскохозяйственных животных" -раздел в учебном пособии "Сельскохозяйственная биотехнология", М.5 МСХА, 1995, с. 178-224; "Физиология и биохимия формирования качества урожая сельскохозяйственных культур", "Обман и тдшспорс веществ в растениях" - разделы в учебнике "физиология и Оиохшя: сельскохозяйственных растений", М.: Колос, б а.л.(в печати); "Биотехнология кормовых препаратов для сельскохоаякотвгбных. кгаогш::" - раздел в учебник© "Сельскохозяйственная бшгехнодо?&1",. М.: Кодов. 3,Б а.л,(в печати). Отдельные методические разрабоигц, выпад-' некниэ е процеоаэ кооледозаазш (определение фракцетзЕого ссетаза бодгеоз, нитратов, акитпоотн шэдшредуктавы, ашярофоре-з белков), вожт в прастачаашэ еоооСкэ для студсжоз сйаакоксш£-отаешшх вугов: Шзгкоз В. П., "Пргетпкуи по батаиаш раагегей",-М. г Агропромцгдгт, 1085.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ШЗЭЩШАШШ ■

/ В ваотоадЗ ргЗого обобщэга результаты гоададокяа& ла лср^сц 4670-1895 г.г., которые еякдавдаюь па ке^эдраа сгроашзчзокой н

биологической химии н сальсквхоалйствеяпой биотехнологии ТСХА.

В исследования были вклочены различные сорта озимой и провой форм мягкой пшеницы, яровая твердая пшеница (сорт Оренбургасая 2), пзенично-шрейные гибриды разного геномного состава, межвидовые и межсортовые гибриды мягкой пиеницы, селекционной материал НПО "Подмосковье" и отдела отдаленной гибридизации ГБС РАН.

Полевые опыты с мягкой пшеницей проводились па дерново-подзолистых почвах Московской области - Полевая опытная станция ТСХА, учхоз ТСХА "МнхайлоЕское", экспериментальная база НПО "Подмосковье" я ГБС РАН. Опыты с твердой ппеницей были заложены на мицел-лярно-гарбонатном черноземе Ростовской области - экспериментальная база Донского СУП. Производственные опиты проводились в Московской, Новоскбпгясой, Целиноградасой и Ростовской областях. Вегетационные опыты выполнялись на кафедре агрономической и биологической хишш ТСХА. Растения выращивали в сосудах Митчерлиха-Вагнера, з которые помещали по 6 кг дерново-подзолистой почвы. После появления всхсдов в кагдом сосуде оставляли по 10 растений озимой и 1Б растений яровой пшеницы. В опыте 1977 г. попользовали сосуда мень-еэго объема (на 4 кг почвы) и в каждом сосуде выращивали по 5 растений. Всего проведено более 30 полевых, вегетационных и производственных опытов.

Интенсивность синтеза белков в зерне пиекицы изучали с использованием мочевины, меченной 15N, которую вводили в растения в вкдо некорневой подкормки. 05работ1су растений фиторегулягорами проводили в фазу начала формирования зерна путем опрыскивания листьев и колосьев растворами или гадкими смесями соответствуй^ препаратов (100 мл на 1 м2 посева): б-бензиламинопурш! (БАЯ) - 100 да/л, гибберелдин Аз (ГАз) - 300 мг/л, абсцизовая кислота (АБК) -SO кг/л, натриевая соль гвдразида малеиновой кислоты (ГМК) - 22, эшяЗрассинолвд 55-0,1 мг/л. Пробы созревающего зерна отбирали я соответствующих фазах и лиофидъно высушивали.

Содержание в зерновках белков и клейковины определяли стандартными методами, качество клейковины оценивали по ЗЭДК, число падения - по Хагбергу-Пертену, по!сазатель седиментации - по пабухае-мости муки в уксусной кислоте (Беркутова, 1991). Свойства муки и теста, а такяв хлебопекаргаге качества зерна определяли в моднфжеа-щш ВИЯ зер:;з. Оценку технологических и макаронных свойств зерна твердой tex-ницы сшолкяли по методике ВИР.

Велксвыэ фракции выделяли из навески цельноснолотого зерна

- 8 - . . путей последовательной экстракции обессоленной водой, IM KCl, 70%-ныы этанолом и 0,2%-ным раствором NaQH, а в ряде опытов путей последовательной экстракции IM KCl, 70%-ным этанолом и 0,2%-кым раствором NaQH. Концентрация белков кадой фракции определяли по белковому азоту. В отдельных опытах легкорастворимые белки зерна (альбумины и глобулины) выделяли путем экстракции 0.005М фосфатным буфером (pH 7,4) или 0.08М ТРИС-HCl буфером С'рН 6,6), спирторас-творимые белки - раствором, содержавшим 55% изопропидового спирта, БX ß-меркаптоэташла и. 0,5Х ацетата натрия, глютенины - раствором, содержавшим ОДЫ уксусную кислоту, Ш мочевину и 0,1н додецидсуль-фат натрия. Концентрацию белков в подученных экстрактах определяли снектрофотометрически при длине водны 280 им. Концентрацию ферментных белков определяли по Лоури. Легкорастворимые и спиртораст-всримые бедки геряа разделяли на сефадексе G-100 с использованием колонок 4x100 см. Спирторастворише белки перед разделением переводили диализом в раствор О,IM уксусной кислоты. На колонки наносили но 100 мг белков. После разделения белгав выполнялся изотопный анализ азота полученных белковых фракций. Соотношение спирто-растворимого глюгонина и глиадинов изучали на колонках 3x80 см. Гдаотешшы разделяли на сефадексе G-150, размеры колонок 1,5x50 см.

Ащшокасло'пшй состав суммарных белгав зерна и белковых фракций, выделяемых по Осборву, определяли после осудогои и соответствующей очистки методом ]С1!Слотпого гидролиза (Плеиков, 1985). Для определения аминокислотного состава фракций легкораотворишх и спирторастиоримых белков, полученных разделением на сефадексе, белки этих фракций переводили диализом в 0,05н раствор НИ и затем подвергали кислотному гидролизу. Для гидролиза отбирали Фразодга, содержавшие не менее 2-3 мг белков. Активность ' аышюлитичесгазс ферментов определяли методом йод-крахмальной пробы (Лукашевич; 1Q74), изоферменты амилаз разделяли электрофорезом в полиакрила-мидпом геле в щелочной буферной системе (Сурсов, 1976).

В целях выяснения компонентного состава легкорастворишо белки верна разделяли электрофорезом в полиакриламидном геле как в щелочных (pH 8,9), так и кислых (pH 4,5) буферных системах (Davis, 1984), спирторастворимые белки - в 7,5%-ном полиакриламидном геле в кислой буферной системе (Catsimpcola3 et al., 1S6S) с соответствующими модификациями. Для определения характера наследования гибридами пзешщы глиадинкодирузощпх генов епкртораотвора&э белки зерна разделяли электрофорезом в крахмальном геле с шкш>-

зованием анемо-лактатной буферной системы (Созшзов, Попереля» 1378). Субъединичный состав легкорастворю-гк и спкрторастворк&к белков определяли электрофорезом в полиакриламвдном геле по Laemmli U.K. .(1970), применяя в качестве диссоциирующих агентов додецилсульфат натрия и дигиотрейтол. Разделение полипептндов проводили в 10%-ном геле с толщиной слоя 0,75 им (оборудование фирмы "Хойфер"). Оценку моде]«уляргтх масо полипептвдоз выполняли по стандартным белкам фирмы "Фармация".

В опытах по диагностике азотного питания пиеницы отбирались пробы листьев в фазах кущения, выхода в трубку, 1кзлозения и цветения, которые аиаашаироваш в свежем виде или пссло предварительной фиксации и высуштання. В пробах листьев определяли содержание нитратного азота - колориметрически по Гриссу, белгавого, небелкового и общего азота (без восстановления нитратов) - по Кьельдала, активность нитратредуктазы - путем окрашивания нитритов с сульфа-янловой кислотой и в-нефгшшминоу (Плешков, 1985). Концентрацию аминокислот и белков в сока лхстьев определяли по Лоури в соответствующей модификации (разработанной автором). нитраты в соке стеблевых срезов - но Церлинг В.В. (1ÖS0),

Статистическую обработку экспериментального материала проводили по методикам Пдохшского H.A. (1970), Рокицкого П.®. (1973), Доспэхова Б.A,(19S5).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. ОПТИМИЗАЦИЯ ПИТАНИЯ С ЦЕЛЫЙ ПОВЫЕЕНИЯ ШШШШЯ В БЕРНЕ БЕЛКОВ И КЛЕЙКОВИНЫ НАКОПЛЕНИЕ БЕЛКОВ. К концу 70-х годов в различных опытах о удобрениями было определено, что важнейшим условием получения высококачественного зерна пшеницы с повышенным накоплением белкоз является создание 'оптимального релшма питания растений, и преиде всего режима азотного питания. Было установлено, что при улучшении обеспеченности растений азотом усиливается синтез азотистых веществ как в вегетативной массе, так и в созревающем зерне, в результате повышается накопление запасных белков Шлепков, 1064; Ш-неев, 1365, 1969, 1976; Пазлов, 1967; Мосолов, 19Б8; Dubetz, 1972; Yallega, 1977; Austin, 1973; И'шеез, Павлов, 13813. При mm отмечено, чем позднее в онтогенезе вносятся аготныэ удобрения, тем больсз азота удобрений используется на синтез в зерновках балков

г

сштаеев, 1974, 1978, 1ÖSO; Созшэв.И Др., 1977; Michalik, 1980; strong, 1982s Holmes, 19821. Вместо с тем научение действия азотных удобрений на растения пваншда показало, что при высоких доаах азота наблюдается угнетение их роста и снижение урожая, тогда как белковость верна повышается Щерлиэт, 1950, 1958; Павлов, 1969, 1974, 1979; Минеев, 1976; Павлов, Колесник. 1974; Sibbitt, Bauer, 1970; Penk, 1977; Alessi, Power. 19791.

Более противоречивые сведения были получены о влиянии фосфорного и калийного питания на формирование урожая и качества верна пшеницы. При внесении фосфорных удобрений наблюдалось как снижение шосолов. 1968; Волдейдт, 1974, 1981; Созинов И др., 19773, так И повышение Шинеев, 10731 белковости зерна. Калийные удобрения не изменяли ЕКоданев, 19761 или повышали [Schafer. Siebold, 1972; Koch. Menzel, 19771, а при высоких дозах снизили [Мосолов, 19681 накопление в зерне белков. В ряде опытов было показано, что для формирования высокобелкового верна необходимо поддерживать оптимальное соотношение азота о фосфором и калием [Мосолов, 196?; Волдейдт, 1978, 1981, 19833. Однако в работах Павлова А.Н. (1989, 199-4) обосновывается вывод о том, что содержание белков в зерне пшеницы определяется уровнем азотного питания растений и не зависит от соотношения азота о фосфором и калием. ■

S наших опытах о яровой мягкой пшеницей показано, что при недостатка фосфора или калия, ко хорошей обеспеченности растений азотом снижается урожайность пшеница, а белковость зерна, как правило, повышается (табл. 1), Устранение дефицита этих элементов путем внесения фосфорных' и калийкнх удобрений увеличивает сбор вер-

1. Урожайность и белковость верна яровой мягкой паеницу в вависикооти от условий тшшиа (вегетационный опыт 1982 г.).

Варианты* Ыоскозская 35 Саратовская 29

Уроашй, г на ооауд Белек, 7. Урожай, г на сосуд Белок, Z .

Вов уроброюш NiK NiP MiPK Nä>PK 16,0 17,1 13,3 24,8 82,5 32,7 10,8 10.0 14.8 12.9 12,3 14,0 13,9 16,8 13,6 27,9 31,8 33,4 10,6 10,3 13,2 12.6 12.2 13,2

НСРоз • l.a: 0,6 1.7 0,6

* Дозы PaOs и KßO - во 0,8 г на оооуд, Hi - 0,7 г, Кг - 1,6 г,

а -с o О м- и

о •о Ol H О о Ч

а Ф О а Э

a o X i •а

» о fes о ь* Ö <

W и и Я о •о

Й M с PJ О н о

CJ О o 1-3 i и

в и <t> ч N о

►3 -Í о 02 ö a а я ш

о H o -з

Й a o о ta <

о fc< o -—' и •D

« CD Ш V о О

а о w ш

s CJ i * o ь ч р

>-э ^J a а S.

Й s а ч -з Ï» fc-J

а Й a fct CJ о

o g о о

s О ta O ЬЗ в

Ol ч 8 'S Р С"

о а Й w ï=< O £2 rt SÎ 1

8 а 8 о

о ÍÁÍ E я ш

и o g о

8 Ш ¡u 'I ы к 8 s й л*

о o o о M о

Ь4 Hi о о и Ö

» O CJ в о о

« к Ö M M

ф о

•а о § и

8 ¡tí CJ о

Р го O га О д 5

tí 4 о та о у

» о o ч a

Б * S •а Со и о рЗ У о

2. Урожайность и белковость зерна яровой мягкой пяеницы в зависимости от уровня азотного питания (в числителе - содержание белков в % от сухой массы, в знаменателе - урсвсай верка в г на сосуд)

Варианты* 1983 г. 1984 Г.

Родила 1 Московская 36 Саратовская 29 Родина Московская "Зб Саратоз-ская 29

РК 0,3/15,5 11,5/11,2 9,8/16,1 8.3/16,7 9,6/13,7 в.8/13,£ Н!РК 14 4/21 1 16 1/15,2 13,5/27,3 13.5/27.3 13,3/24,9 ".4/21.7 МгРК 17,0/25,6 16,7/25,7 15,3/31,3 15,3/31,3 14,9/28,6 14.9/20,9

НСРоб

0,6/2,3

0,5/1,6

* Дозы Рг02 и К2О - по 1 г на сосуд, Н1 - 0,9 г,, N2 - 1.6 г.

выявлено, что за счет улучшения азотного питания белковость зерна яроьой мягкой пяепвдг возрастает на 2-5%, уракайность - на 20-60%, а уровень белковости зерна, обеспечивакчии его высокие питательные п технологические свойства (14-16/4, достигается при дозах азота не менее 150-160 кг/га (табл. 3). Разница между сортами со нгкон-яегоэ ь оерие белков ча^е ьс&го ко превышает IX.

Озимая мягкая шмшаа отличается 01' яровой большей вегетативной юосой и позхоиу Солее ■грвбовагйаькй. к азотному шгаашю. При вкссзаки невысокой довц асота у нее инициируются ростовые процессы, свшшшд с Формированием уратля, а белковость зерна очень часто снижается (тайд. 4). Пзааодуза^ае увеличение дозы агата меш>-В8 влияет на (гар;лгрзпз:шо уроаая, ко вадевдо повжш пакопленка в аорае белков.

Всаш кз рост растений в пергой псшэвшэ вогсгатш огранич&и

3. Урогайлооть к качество вор5:а прэсой кзгкой схшщц <в 4KC.iuic.ie - 1930 г., в внашшкяо - 1Р31 г., учхоз ТСХА "М'яайыдаскоо", средние рсау^ыаш ко сзоеи ооргаы).

СОРСОК* Соц-ЮО;! Саипеоп СоиПйЭШОН

«011) кок. сой;.

Упаг.ай верка. г/ы^ £2-1/320 4£3/4£3 т/&й Ш/472

Содержание Сашсоа, % 12.2/12.4 13.1/13.-1 14.1/14.6 1Б.Б/16.0

Сарая кео&Я2ш;. % 24.7/20.3 £0,6/27.2 £8.6/20.6 31.7/32.0

КДк клейкости ППЪ 70/03 78/2-1 79/83

Содкуентгщця ыугсх, уд -1.7/0.0 6.2/8.0 6.0/0.7 0.8/10.2

Удельиаа ссде^опташд, иа на 100 мг Содгл .

7.6/11.0 3.4/12.0 9.0/13.4 0.2/12.0

* Т.о'сц удоброшй в нг жвйоизукцэго ш^от на 1'га.

какими-либо факторами, то менызо азота потребляется на формирование урожая и больше используется на сгазтез в зерне белков. Так происходило в опыте 1982 г., когда рост растений был ослаблен неблагоприятной перез!с.;ов!сой и пониженными температурами в начале вегетации. Поэтому внесение дата нег.ысо;ссй дозы азота существенно увеличивало накопление в зерне белков, а при повышенной дозе (1,4 г на сосуд) содертиание белков возрастало до 17-18%. Общее повышение белковости зерна за счет внесения азота достигало 4-8%, а урожайность ПЕенилы возрастала в 2,5-2,7 раза. Получегашэ данные свидетельствуют о том, что при Еыралщззлии озимой няпсой пшеницы в вегетационных сосудам: для получения высокобелкового зерна необходимо вносить в расчете на одно растопке суммарную дозу азота по менее 0,14 г.

В половых спытах, проводелпых на дерново-подзолистой почве с содержанием гумуса 2,1-2,5%, такке показано, что накопление белков 3 зерне озимой }.шгкой гомшщы в значительной степени определяется погодами условиям! (тайя. 5). При повышении влажности в первой половине вегетации растений (гвдротерштаесгаи коэффициент за период апрель-ииль сшге 10) возрастав потребление азота па ростовые процессы и его потерн за счет гьмгвздзя, вследствие чего з репродуктивный период нх развития складывается неблагоприятный режим азотного питания и содержали© а белков да^е на фот внесения аротных удобрений но прегшаг* 12-15%, Однако в условиях, когда наротерштеский коэффициент йейзияся до 6-7, концентрация в эер-

4. Урожайность я белком»® гераа озимой шгкой тешат в зависимости от уровня азотлего ейтхзш <в числителе - содержанке белков з % от сухой масса, з ааккзэзше - урожай зерна в г па сосуд).

. Вгра-сяти* 1978 Г, | 1979 Г." 1982 Г.

ШР 347 Унрода®- ¡ПОР 347 сказ ДОЗ { (Мироновская 808 ППГ 347 Мироновская ВШ

т 12,2/12,1 И,7/9,7 11,4/18,5 10,0/18,6 13,6/6,1 9,6/5,0 Й1РК 11,0/25,9 10.0/22.8 И, 1/39.4 10,9/36,4 14,5/14,9 13,6/15,9 ИаРК 13,1/47,3 14,4/43,1 14.4/48,0 13,4/42,7 17,2/16,6 17,9/16,0

сед». 14,§/47,3 14,5/45,0 15.2/48,7 16,0/42,5 13.1/15,5 19,0/15,8

1%?СЗ_0,5/1,2 0,5/3,9 0,5/0.8

* ~ 0,4 г азота на сссул сссп,п * 0,3 г. Е'ссной,. Лг г. 6,4 г езота па сосуд, осегьэ +1,0 г иео»3, шязраеаш сол-коракз - 0,3 Р £2523 КЗ СС55Щ.

Б. Урожайность и белковость зерна озимой мягкой пшеницы в полевых опытах (в числителе - содержание белков в X от сухой массы, в знаменателе - урожай зерна в г на делянку - 0,2 м2).

Варианты 1978 г. (гидротердаческий коэффициент за период апрель-юонь - 15,3) 1979 г. (гидротермический коэффициент 8а период апрель-июнь - 5,6)

ШПГ 79 ППГ 347 Мироновская 808 ПППР 79 ППГ 347 Мироновская 808

90Р90К 12,0/46 12,1/109 10,5/106 16,0/134 14,2/179 13,7/149 G0N90P90K* 13,8/91 13,0/178 12,1/161 16,6/147 15,2/195 15,2/158 140И90Р90К*"11,9/134 12,0/204 12,8/195 17,0/161 16,0/206 15,4/166 140N90P90K+ 13,9/135 13,7/204 14,5/195 17,8/162 16,5/205 16,1/167 ЗОЯ нек.подк. ._' _

HCPqs__0,5/7 _0,5/11

* 40N осеньо + 50N весной. ** 40N осенью + 100N весной.

новках белков при тех же дозах азота повышалась на 2-57. и достигала уровня 15-17Х. При таком гидротермическом режиме для получения верна с повышенным накоплением белков вполне достаточно внесения суммарной дозы азота 140 кг/га (40N осенью + 100N весной), которая обеспечивала повышение урожайности пшеницы на 20-40Х и белковости верна - на 1-2Х. В более влажных условиях (гидротермический коэффициент га период апрель-ишь свыше 10) для повышения белковости зерна необходимо внесение дополнительного количества азота.

Для выяснения влияния условий выращивания на режим азотного питания и обеспеченность растений пшеницы ааотоы в репродуктивный период развития были проведены опыты, в которых изучалась динамика азотистых вецеств в процессе формирования и налива верна. Установлено, что при условиях, сткмулирущих интенсивный рост растений в. первой половине вегетации, больше азота ватрачиваатся на формирование уроаая, во при атом ухудшается обеспеченность растений азотом в репродуктивный период развития, вследствие чего содержание белковых воцеотв в фазах молочной - ыолочно-вооковой спелости верпа ваметно сшо&етоя депо в вариантах о внесением азотного удобрения (рио. 2, опыт 1978 г.). Если кв в первой половине вегетации ослабляется рост растений, меньше азота аатрачивается на формирование урозаа и больсо его используется на езштев белков в оозрева-сарм верно, о котором происходи? ваметноа караотанкэ коицонтр^циа вшаши ведзотв (рис». 2, от» 1082 г.). Результаты этих опытов покаашезт, что ваооюй уровень болковоотн еорна исеот быть до-

. г

1978 г.

3

1982 г.

__,__ " "

пс «ее

ее

т пс п&с

ПС

Рис, 2. Динамика азотистых веществ в созревающем зерне пшеницы сорта Мироновская 808 (вегетационные опыты).

ffl3 - фаза формирования зерна, Ш - молочная спелость, {.ВС -молочно-восковая спелость, ПС - полная спелость. 1 - РК, 2 -NiPK, 3 - КгРК, где Ni - 0,9 г, N2 - 1,4 г на сосуд. — белковый азот,----небелковый азот.

стигнут при дозах азота, которые обеспечивают существенное увеличение концентрации азотистых веществ в фазах молочной - . ыолоч-во-восковой спелости верна» когда происходит интенсивный синтез запасных белков.

Для выяснения возможных параметров изменчивости содержания белков в зерне мягкой пшеницы в зависимости от условий выращивания были проведены опыты, в которых оценивали уровень белковости зерна у потомства линий, выделенных из одной сортовой популчцни. В 1975 г. на основе анализа половинок зерна из сортовой популяции яровой мягкой ппеницы Грекум 114 были отобраны растения, существенно различавшиеся по содержанию в зерне белков (на 2-52), которые в даль-нейием образовали соответствующие линии (табл. 6).

В 1976 г. потомства этих линий изучались в полевых условиях при неблагоприятно« гидротершгческсм регямэ (позьпепная влажность, гидротермический коэффициент за период ыай-галь - 30), вследствие чего в зерновках накапливалось сравнительно мало белков (в среднем 12,3-13,7% сырого протеина) и меаду линиями по атому по:саэател» но было существенных различий.

В 1977 г. вновь изучались потомства растений, которнэ различались по содерганпэ в верно белков, их выращивает з усложнял вегетационного опыта, в которой шпагадышэ ал смогли вносим дробпо: до посева - 0,4 г llano 0,3 г РйОз н КеО пасосуд п го враз во-гэтацгп растеша i трл rzpnozm подкорм! по 0,1 г Н, Р2О5 и IfeO па сосуд (пород куцэнпз, пподз з гру&су п т=сгзтэ), а

6. Изменение содержания белков в зерне пшеницы в гавие,мести от условий выращивания (сырой протеин з % от сухой массы).

Линии 1975 Г. 1976 Г. 1977 Г.

среднее среднее пределы варьирования среднее пределы варьирования продуктивность растений, г

1 13,1 13,7 11,8 - 16,2 25,0 22,2 - 27,8 2,8

2 16,5 12,8 9,4 - 16,3 22,9 18.5 - 25,7 2,7

3 18,5 13,5 10,6 - 15,3 23.1 19,4 - 25.5 2.4

НСРо5 1/0 1.0 0.6 0.5

фазу начала формирования зерна бала проведена некорневая азотная подкормка (0,1 г И на сосуд). В результате улучшения режима выращивания и особенно питания растений накопление в зерновках сырого белка повышалось ь среднем до 23-25%, причем заметного наследования уровня белковости герна в потомств&ч выделенных линий из бодалось, что указывает на фенотитмескую природу изменчивости данного признака, В связи с тем, что в вегетационном опыте удобрения вносились дробно, в ранние фазы развития растений не создавалась и&битсчиаа концентрация шдателышх веществ, которая могла ингибировать органогенез (Цорлинг, 15394), поэтому высокий уровень белковости верна достигался боа снижения урожая (продуктивность растений - 2,4-2,8 г.).

8 опытах трех дет (1975-1977 г.) выявлен довольно широкий диапазон изменчивости содержания белков в зерне пшеницу (9.4-27,ОХ сырого протеина), свидетельствующий о том, что растения втой культуры имеют довольно интенсивную систему синтеза ааяасиш болкоэ, потенциальные возможности которой в производственных условиях полностью не реализуются. О высоки потенциальной способности вал аса-' ста тканой верновск тюииш к озштееу бе&чов сообщается таккз п в некоторых других работа (Павлов. Ксиооши, 1074) Совцдоа к др., 197Б1 Павлов, Ехала, 1933).

Таккм образом, в ада отйая яокесаю, что в процесса роога и развития раокшай ккзгшцу шзду азотом, о одной сторона,- в фсо-форш и кешйа - о другой, происходи? определенное вваишдейоша, которое ашивоа» сзаэтноэ шшиае ка формирование урокая в беш>-вости еерас. В ссяш о мы, что асо? цапольсуется растениями кц; на ебразоалат сиугауркш (гсылонзитоз, «вак ц синтез ваааршх бад-

ври его недостатка пошссазтса 12 урсюдйиооть паещщу, к накоз-

ленив в зерне белков, тогда как при дефиците фосфора или калия снижается только урожай, а концентрация азотистых веществ в растениях может возрастать. Одностороннее усиление фосфорного или калийного питания, как правило, повышает урезай, но при этом снижается белковость зерна. С другой стороны, увеличение дозы азота обеспечивает повьшение урсгаайности и белковости зерна до такого уровня, при котором фосфор или калий переходит в минимум. Последующее увеличение дозы азота на 30-40 кг/га, как правило, не оказывает существенного влияния на урожай, но может повысить белковость зерна. Выяснено, что при дспосевном внесении азота без снижения урожая возмшно получение верна мягкой пивницы с содержанием белков до 15-17%, а при проведения азотных подкормок во время вегетации растений уровень бэлгюзости зерна может превышать 20% (до 23-25% сырого протеина). Понижение белковости зерна при неблагоприятных гидротермических условиях связано с ухудшением режима азотного питания и обеспеченности растений азотом в репродуктивный период развития.

НАКОПЛЕНИЕ КЛЕЙКОВИНЫ. Как известно, запасные белки пшеницы образуют клейковину, от которой завися? технологические свойства зерна, в связи о чем содержание клейковины тесно связано с накоплением в зерновках белков (Вакар, 1975: Козьмина, 1976; Bietz, Wall, 1972, 1980; Huebner, Wall, 1976). Увеличение количества белков в зерне пшеницы при внесении азотных удобрений или под воздействием других вневяих факторов повышает содержание клейковины (Минеев, Лукин, 1974; Шшеев, 1975, Масловский. 1971, 1982-, Овчинников, Глуховцева, 1975; Захаров и др., 1984).

В нагих опытах установлено, что в результате улучшения азотного питания содержание клейковины у сортов мягкой пшеницы возрастает на 2-52. При их выращивании на дерново-подзолистой почве с содержанием гумуса 2-2% и легкогидролизуемого азота 4-5 ыг/кг уровень клейковины в зерне, отвечающий требованием ¡г сильной ппеницэ (28% сырой клейковины), мелет быть достигнут при дозах азота, вносимого до посева, не менее 150-160 icr/ra (табл. 3). Более низкие дозы азота (80-90 кг/га) позволяют получать высокие уродан зерна, но с недостаточным накоплением белков и !иейсовккы. Между содержанием в зерно бейтов и клейковины наблзодашсь тесная позгпмельнзя связь, г - 0,90-0,S3 (вез ксэйкциеют ^рредяцши приведенные п данной работе, существенны с вероятностью 0,95 и Birre).

У твердой гиегпщы, а отдгпгэ от мягкой, ептлмугы питания для

7. Содержание клейковины в верке твердой шенида Оренбургская 2 (числитель - сырая клейковина в Z, знаменатель - верно в ц/га).

Варианты 1987 Г. 1989 Г. 1990 Г.

Без удобрения 60Р60К " 40N60P 40N60K 40N60P60K 80N60P60K 27,7/17,1 27,7/19,2 29,3/20,6 27,9/18,3 29,6/20,6 26,2/21,8 25,4/15,4 26,5/24,7 26,7/15,4 28,8/26,3 25,9/22,9 26,2/20,4 22,8/39,0 25,5/43,1 23,2/42,4 27,9/43,0 27,1/42,0 25,9/43,0

НСРо5 2,0/1,5 2,0/1,5 2,0/1,5

формирования урожая и накопления в аерне клейковины совпадают (табл. 7), однако действие удобрений очень сильно зависит от обеспеченности растений влагой. При запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы 115-124 мм и сумме осадков ва период вегетации растений 57-70 мм в оптимальных по питанию вариантах формировались урожаи верна 18-21 ц/га с содержанием в зерновках сырой клейковины 29-332 (опыт 1987г.). Когда запасы продуктивной влаги повышались до 153-157 ми, а сумма осадков до 200 мм, урожайность пшеницу при одних и тех же дозах удобрений повышалась до 26-43 ц/га. тогда как содержание клейковины понижалось до 27-292 (опыты 1089-90 г.г.).

Как показали исследования, в результате оптимизации питания в условиях низкой влагообеспеченности растений (запав продуктивной влаги в метровом сдое почвы менее 125 мм и сумма осадков ва период вегетации не более 70 мм) урожайность яроаой твердой пшеницы повышается на 3,5-3,9 ц/га, накопление сырой клейковины - на 1.6-2,52, тогда как при лучяей влагообеспеченности (запас продуктивной влаги 150-170 мм и сумма осадков ва период вегетации около 200 ш) прибавка урожая может доотигать 10-11 ц/га, а содержание клейковины увеличивается на 3-БХ. При этой выяснено, что в усктиях дефицита влаги наибольшее влияние на формирование урожая и иакошюшге клейковины оказывает внесение ааотко-фоофорных, а при более благоприятном водной режиме - азотно-калийных удобрений. Эффективность азотных удобрений существенно повидается при содернанаи нитратного азота в сдое почвы 0-40 см менее 20 мг/кг.

НЕКОРНЕВЫЕ АЗОТНЫЕ ПОДКОРМКИ. Для повыаення белковооти зеряа мягкой пшеницу применяются некорневые азотные подкормки, которыэ, как правило, проводят в начале репродуктивного периода развития Растений (после цветения). когда начкнаэтоа интенсивный синтез запасных белков. Под воздействием некорневой ааотшй подкормки р

зерновках существенно повышается содержание белков (на 1-2%) и сыро ft клейковины (на 2-5%), в белковои комплексе зерна увеличивается количество спирторастворимых и щелочерастворимых белков (Мосолов, 1965; Минеев, 1966. 1975, 1980; Павлов, 1967; Муравив и др.. 1978; Hoffmann, 1978; Кондратьев, 1980, 1987; Holmes, 1982).

Нами проведены исследования, в которых заменяли вклад некорневой азотной подкормки в синтез запасных белков у различных сортов яровой и озимой форм мягкой пиеницы. В результате обобщения экспериментальных данных более 20 полевых и вегетационных опытов было установлено, что некорневая подкормка мочевиной в фазу начала формирования зерна повышает накопление белков у сортов озимой мягкой пшеницы в среднем на 1-2,5%, у яровой - на 1-1,5%, сырой клейковины - в среднем на 2-4%. Различия медду сортами по эффективности использования азота некорневой подкормки в основном определялись общей поверхностью листьев, сохранившихся к моменту обработки. В связи с этим длинностебелыше сорта пшеницы, формирующие вначительнуя вегетативную массу, способны больше удерживать на листьях раствора мочевины и, следовательно, больше использовать азота подкормки на синтез запасных белков.'

В опытах с применением 1511 было показано, что растения мягкой пшеницы обычно используют на синтез в зерне белков 20-40% азота некорневой подтормки, проведенной в фазу начала формирования зерна (через недели после цветения). Уге через 5 дней после обрабоиси растений пшеницы раствором мочевины, меченной 15¡i, 74-75% азота подкормки, поступивпего в ззрпо, заключается в состав белков, в фазу молочной спелости - 83-86%, нолочло-воаювой - 85-90%, а к фазе полной спелости зерна 95% поступamero азота подкормки используется на синтез белков (табл. 8). За счет подкормки суцественно увеличивается фонд азотистых веществ в' созревавшем зерне (в фазу фор-

8. Включение меченного 15N азота пе.'сорнавой подкорки в азотистые вещества зерна пненицы (в числитоло - азот подкормки, включившийся в белки, в % от поступившего гсота; в знаменателе - азот подаюрм-ки, поступлений в зерно, в % от общего азота зерна).

Фазы созревания зерна !£гроновс!«ая 8СЗ ГШГ 317 П1ШГ 79

Сормкрозание зерна Молочная спелость !'олочно-воск. спел Полная спелость 75/15,8 C3/13.6 90/11,0 95/3,S 74/16,0 84/15,1 90/12,0 05/9,8 74/19,9 33/13,6 85/14,8 95/13,0

мирования верна - на 15-20Х), вследствие чэго возрастает синтез вапасньк белков. В зрелом зерне азот подкоруки составляет 8-13Х от общего азота зерна, примерно такая же величина прибавки получается и в пересчете на азот белков (в среднем 10*).

Изучение динамики азотистых веществ при некорневой азотной подкормке показывает, что в результате поступления в зерно экзогенного азота на всех этапах его созревания повышается концентрация белков, тогда как содержание небелковых азотистых веществ к концу согревания зерновок в вариантах о подкормкой и без подкормки выравнивается. Последнее свидетельствует о той, что азот подкормки, поступающий в верно, преимущественно используется яа синтез белков.

2. вЮРЫИРОВАНИЕ БЕЛКОВОГО КОМПЛЕКСАЭЁРИА

СИНТЕЗ БЕЛКОВ В С03РЕ8АВДЕМ ЗЕРНЕ. Изучение динамики евотио-тых веществ в репродуктивный период развития гоеницы показывает, что синтез различных групп белков в формирующихся зерновках проис-. ходит с неодинаковой интенсивностью, поэтому общее накопление в верно белков сопровождается изменением их фракционного и компонентного состава. На первых этапах формирования верна в нем иного содержится ниэкомолекулярных азотистых веществ, а также белков альбушно-глобулинового типа, а в дальнейшем увеличивается накопление запасных белков - гюшдипов и глртенинов CBillnski, lie Connel. 1958; Grachara et al.„ 1964; Павлов, 1967; Askton, 1в76; Sussex, 1980; Згшров и др., 19843. В ходе созревания верна наблюдаются определенные изменения в составе всех белковых фасций, сы-деляешх по Осборну [Bushuk, ttrlgley, 1974; Еаяхштов, 1074; Пав-¿оз и др.. 1975; Кузнецова, Плевков, 1S79; Тома, Ракул, 1BS43.

В каик опытах интонс.язкость синтеза белков с соаревеоздя вернозках пгоавды изучалась о копользоваанеы мочэвикы, печений 1бМ. которую вводили в растенЕЯ в виде некорневой подкорыгш в фазах формирования, шлочной и шеочио-воасовой спегоога верна. •Через Б дней поело подкормки проводили изотопный анализ азота белковых фракций, синтезируются в аерпо.

Судя по ляхтвико моченого азота, интенсивный оантов хопа>-рестЕорЕмых (аяьбукйпоз и глобулинов) п Еозкотрсгкруалг: (с*рук-гурзцх) бедсоз у арогоЗ изтй пзатщу производит в фазу форизро-вааиз верпа, а в пешздуизй период ослайляе-гса (тсбл, 0). Обра-

9. Включение меченного 15М азота некорневой подкормки в белковые фракции зерна яровой мягкой пшеницы (в X от поступившего азота).

(Разы созревания Сроки про- Легкорас- Спирто- Целоче- Незкстра-

зерна . ведения твориыые раство- раство- гируемые

подкормки белки римые римые белки

белки Селки

Московская 35

Формирование зерна 19.07 37,0 26,9 26,9 6.5

Молочная спелость 29.07 27,4 Ю ,7 37,3 4.6

Молочно-воск. спел. б.03 25,4 31,3 39.3 4.0

Саратовская 29

Формирование зерна 19.07 44,7 22.4 23.5 9.4

Молочная спелость 29.07 29,0 35,9 29.0 6.1

Молочно-воск. спел. 6.03 28,1 35,1 31,6 6.2

зование спирторастворимых и щелочерасгвориагх белков заметно возрастает о? фасы формирования до молочной спелости зерна, а в ыея-фазпый период от »галочной до иоттио-гоахкоЯ спетости верна, проходит примерно о одинаковой скорсотьз, причем на зтсм эт£ле прояв-еяохоя сортовые особенности сзегпяг! (нгярзеггр, у сорта саратовская 23 больпе синтезируется спяртс-рг.с'гвор^ла, г у !'"с:созс:кзй 35 - г,е-лиергстворимых белков).

О других опытах, проведенных с ои-.'сЛ ?.'.гпдаЛ яекор-

севуз иодкормсу мочевиной, меченной 15Н. сроводнлм з начале форга-ргкашя верна, а при наступлении соответствующей -["си ого созрева-т:;п выполнялся изотопный анализ азота белковых фрг-ацяй. При зтсм гаснено, что синтез азьбуиияов и легасрлстаорк'г'я глобудгаоз наиболее интенсивно проходит зз фазу форм'грованп* зсрзз (табл. 10), а з последующий период наблэдгется ослсблеихо их спятзза п к полней спелости верна количество ь:очс::ого азота подкороти в этой белгозой Сракции существенно уменьшается глк а относительном, та? 21 абсолютном выражения (в кг на сосуд). Последнее, очеэадво, происходит гсдодствке перехода определенней части леяюрасгооргззга бэлсоз з связатшое состояние гш гх деградации.

Интенсивность «отвгд ггоЗуяшоз и явзязтрзптруяак бел!юз л ходе налива зерновок игнешютса очень наго, хотя ¡гогтсство того азота з стях фракциях, пгрггегшеэ з ш* па сосуд, кощу ссэ-равгата серна возрастет, ч?о сзгзЕодоъоздгв? о зстаз-т-згля угяззя-- пгх бодкоэ. -Особенно нлтепеггпо прс::сходтгг г.сгжпдсгтгэ спгптсргс-ггрряак белссз, в «пая о "си псссуакта г-о?л пол^оемгп з ог/ з прец-зеез' Оокпгрозст.п п пагпз ссргл уяожгртггггез г. г^есг^тгсм От пз сосуд), "".к л з отгеегггзлгеч (X с?

: ' < 22 - ,■■ 10. Включение меченного 15Н азота некорневой подкормки в белковые фракции зерна даеницы Мироновская 508 (в числителе - в иг на сосуд, в знаменателе - в Х-от поступившего азота).

©азы созревания Альбумины Глобулины Спирто- Щелоче- Неэксгра-

верна и легко- раствори- раствори- гируеше

раствор. мые ше белки

глобулины белки белки

«Сормирование зер. 12.0/33.4 5,6/15.4 1,7/4,9 4,9/13,5 2,8/7,8

Полочная спелость 10,1/16,5 10,2/16.6 10,2/18,6 16,8/27,6 5,5/9.1

Мелочно-воск. сп. 8,9/13,3 9,2/13,6 18.4/27,2 18,1/26,8 6,1/9.1

Полная спелость 9,1/10,0 11,5/12.8 28.9/32,128,4/31.6 7.6/8.3

азота) выратении. Синтез щелочерастворишх белков наиболее интенсивно проходит на ранних (до фазы молочной спелости) и завершающее (после молочно-восковой спелости) этапах созревания зерна. Причем в ходе созревания зерновок отношение клейковинных белков (спирто-ц щолочерастворише фракции) к легкорастворимым (альбумины и глобулины) у озимой мягкой пшеницы возрастает больше, чем у яровой, так как у последней интенсивный синтез клейковинных белков наблюдается уже в фазу формирования верна.

Накопление клейковинных белков в зерновках мягкой паешща ва-висит также от гвдротермических условий - при дефиците влаги их интенсивное образование начинается в Фазу формирования верна, а о условиях влажной погоды смещается на более поздние срока.

В процессе хроыатографических исследований установлено, что в ходе созревания верна происходят суцеотвенные изменения в соотало

пягм

паигп

1И тшиюштм

т

Х70 %70 н*

Рео. 3. Раадолонвд лоркораотаорши и сш1ртораояюр:2зд бздказ всраа ппещад па сефадекоо &-100Г

А (а*, с^), В (Ьа, Ы), С - &кицан лолюрасгЕортгк белков. 1. п. ш, IV - Фракцшг сш:рторйст£ораля болюз.

11. Включение меченного 15Н азота некорневой подкормки во фракции легкорастворимых белков зерна озимой мягкой пвеккцы ППГ 347. полученные разделением на сефадексе (3-100 (в X от поступившего азота).

Фазы созревания* зерна Фракции легкорастворишх белков

ai аг bi ь2 С

Молочная спелость 4.8 6.4 5.6 4.3 78,9

Иолочно-восковая 10.5 26,2 10,4 6.3 47.6

спелость

Полная спелость 18,8 29.1 21,0 8,9 22,2

* Подкормку проводил! в фазу начала формирования зерна.

как легкораствсртш, так и клейковннных белкоз. Гель-хроыатогра-фией на сефадексе G-100 лсгкорзстаораиэ белки верна пиеница, экстрагируемые О,ООП,! фосфатным буфером, были разделены на три белко-яыа фракции Л, В и С (ряс. 3), разлзпгсгзгеся молекулярными массами (00-120 тыс., 20-60 тыс. п мепео 20 тис.), причем калдач из двух высокомолекулярных фракций представлена дзугл подфрскцташ. Изучение вклвчения меченого азота в эти белковые fpsjnjpai (тгЛл. 11) позволило выяснить, что до фазы полочкой сполсоти з с;;:;юв:г:Х пзе-апци интенсивно сшп'езкруатся кпз.,хз:,голе;сул.':р:а:э бспг: ™л С), а з дагьнейпюм усилигпотся оСрзвовгшэ к сетах :озс:г/лзрг г. белков (¿pe;;.цнп ai и аг) и болкоз со сродней гаг.::уляр:гс?. ."".сссй (^ксцпп bi is Ьг). йатеясизЕОозь сижгоза Солхсг'.х <l¡psrató¡ ai, bj. :•. z процессе ссор овал."" зерна сгрзсглгт разно: ::г:"о, '^-cpor^nto <30л«520й 4;pr.:u;:;:í c¿ з сспсгпс:: вегстгпзаогс! з ?ny rotorcc-rocxo-203 спелостл ссрлп. Слодс-ато-.ьпо, прл соср?яг.я:п: зср-тгс: ¿глэплт во .¿ргкцин лсг1с0г?гс;:ср:п.":>: бзлжз прспзход::? 7cixzr.cz".?. г:'сс::г'о-лекулярных ::с;.:нсг:с-.тгсл '.'Я сче? уелгепгя is: спгтопа п, горстгго» образования Оол;е псга-стасз пз • ascixirarcjcyxipnirc бгп'с?

(пгпрздвр. сзяг.сс!п:э ст/^гз :i протеса Солгссп^п! етгсйагерг»'!! r-rr: Оор;:ентоз).

Разделснкэ zcxioopocrsopirux Сслксз :-:этеде:; о-с:г.трс'торогп п по.г:афял£.'лгд;.:с.\( ге.гг пезголгхо нкептга, что m гзгзп""! сосреааяия з sopnozrr;: г.~;:::х7! содс-;—:::?ся ncícrsro чтягго болтоп'г. кемюнептоа. К ncc::cro:"t сяггс?тл тгатэ с^зсрс^сн^"«^ белсозых ксямтлтоз уго/гл^гэтел п ггиоппгтед ссоттгспо'пгэ, " з период от 20скс:с:1 до по,гпс1 свз-ссгл ¡торга иэглесгпо .г.тг:грэ-ícpomecicc: fpcrtoíJ rem по пгг-'гизсгся л гргг pr^wem з гез-гош:о!1 3%-::c;.i голо дестлтгт у сс'рсоп г.'лгкой irrrrrri С0-22, ?

t

12. Включение меченного азота некорневой подкормки во фракции спирторастворимьи белков зерна озимой мягкой пшеницы ППГ 347, полученные разделением на сефадексе в-100 (X от поступившего азота).

вазы созревания Сроки подкормки Фракции спирторастворимых белков

зерна 1 П III IV

Формирование зерна* Молочная спелость Полная спелость 24.06 2.07 24.06 31,8 24,3 5.2 8.8 10.2 13,0 12.3 11,7 20,5 47,1 53,8 61,3

* В фазах формирования и молочной спелости верна изотопный анализ азота , проводили через 5 рей после подкормки.

твердой пшеницы 15-20. .

. В результате разделения на сефадексе G-100 спирторастворикых белков выделены четыре фракции - 1, II, III и IV (рис. 3). Электрофорезом в подиакриламидном геле установлено, что фракция I представлена спирторастворишы глютениноы, который вместе с глиа-диновьш белками растворяется в этиловой спирте. Фракция II включает в основной компоненты w-глиадинов, фракция III - v-глиадиков. Во фрзедии IV идентифицированы компоненты а и е-глиадинов. По включению меченого азота в эти белковые фракции выявлено, что в фазах■формирования и молочной спелости верна в ней иного образуется спиртораствориыого глютенина, а на завершающих этапах созревания больше накапливается глиадиновых белков (табл. 12). Причеы интенсивность синтеза й. 8 и «-глиадинов на всех этапах созревания верновок нарастает равномерно, тогда как образование т-мшадннов заметно усиливается после наступления фазы молочной спелости зерна, вследствие чого их доля в суммарном гдиадошо существенно возрастает.

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЯ ВНРАЩВАШЯ НА Ш1ЕЗ В БЕРНЕ ЕЕЛКШ. Шд вовдейотвием любых внещях факторов, улучзаащкх регаш азотного питания ггаешгцц, в BopuoBicnx повыгаэтсл накопление гднадгаюз и гдо-теншюв, по огокаатся концентрация . легкораотЕорших бедкоа, вследствие чего ухудсазтсл сишкшгалотный состав суммарного белка. Еиостз о чей уотановдопо, что усиленна сштева глиэдшовах баашз пэ сопровадеатаа изменение« т компонентного состава ЕШшоов, 1965, 1982; Johnson et al., 1057; Павхов и др., 1СЗЗ; Созшоа, 1975; Псруапотй, 1075; BushuK. 1978; Kolbe, fall er. 1033; Гуляев, Баипаэв, lees; Bourdot et al., 19371.

В пазих опытах показано. что при увеличении белковости copua

пшеницы от 0 до 17-18% з результате внесения лсотшх удобрений концентращм в зертговгслх легкораетворагых белпсов (белков алъбуми-но-глобулинового типа) сш-глется в среднем на 6-ИХ, незютрагкру-еных (по ОсОорну) Ое.исав - на 1-2%, тогда как ¡ссличество спирто-растворишх белков возрастает на 4-5%, цедочерастворзваг: Селксэ -на 5-6% (доля в белковом комплексе), в связи с чен в сум,¡арном белке зерна повидается содержание ажнажслст, входягзк в состав клейковины, но пошгаэтся содержание некоторых неэачешошх е;лшо-ккслот: лизина - па 0,5-0,9%, треонина - на 0,3-0,5%, »етпошша -на 0,2-0,3%, валяна - на 0,5-1,0%.

Методе« электрофореза з полиакригаздкем геле быго установлено, что при разных уровнях азаткого питания субъединичный и компонентный состав дегкорастворишх белков зерна пленили остается постоянны;.), в результате чего и аминокислотный состав этой белковой Йраодои также не изменяется.

В зависимости от условий азотного питания наблюдаются определенные изменения в составе спкртсрастоорямой фракции. Под влиянием азотных удобрений, вносимых до посева, отмечалась зачетная тенденция к увеличен:® доли спирторастворииого глютенипа, а поздняя некорневая азотая подкормка, как правило, снижала концентрацию этих белков и увеличивала содержание глиадинов (табл. 13). Однако электрофоретический анализ белков указанных фракций показывает, что их кошонентный и субъединичный состав в зависимости от уровня азотного питания существенно не изменяется.

Спирторастворише глютенины и глиадины, входящге в состав спиртораствориыой фракции, заметно различается по ашшокислотному

13. Изменение состава етшртораствори&к белков зерна пшеницы н свойств клейсовины в зависимости от уровня азотного питания*! (Полевая опытная станция ТСХА, 1983 г.).

Варианты Московская 35 Саратовская 29

спиртораств. глзотенин глиаднн идк спиртораств. глвтенин глиадин идк

90р90к 18 82 53 38 62 38

еогаогеок 20 зо оо 47 53 бз

150м90р90к 19 81 б8 46 54 50

15см90р90к+ 14 86 53 34 6в 35 зон нек. подк.

* Сшфторастворшдй гготеига и гл1£ад1Ш' выражены в % от обцего количества спнрторастгсрмйи белков, ЗДК - п сталдарташх единицах.

Ц25 ■

Рис. 4. Разделение полипептидов гдютенина на сефадексе 6-160.

I. II. III - фракции подипептидов глютенина с разными молекулярными массами. 1 - сорт Родина, 2 - Московская 35. 3 - Саратовская 29.

составу: первые из них содержат больше треонина, серина. глицина, аланина, цистеина, а вторые - глутаминовой кислоты, пролина. вали-на, лейцина, изолейцина, фенилаланина, - в связи с чем при варьировании их соотношения в определенной степени изменяется и аминокислотный состав суммарного белка спирторастворимой фракции.

При изучении состава восстановленных щелочерастворимых глюте-яинов, экстрагируемых раствором 0.1М уксусной кислоты, ЗМ мочевины и 0,1Н- додецилсульфата натрия, выяснено, что соотношение их фракций, полученных разделением на сефадексе &-150 (рис. 4). не зависит от уровня азотного питания и определяется главным образом генетическими особенностями сорта. У пшеницы Саратовская 29, отличающейся хорошими технологическими свойствами зерна, основная часть укаванкых глютенинов представлена полипептидаш фракций 11 и III, которые по аминокислотному составу блике к глиадиваы. У сорта Родина, относящегося к слабым паеницш, в аераовках довольно иного содержится глэтошшоп фракции I, шещих в своем составе ниакомо-лекулярные псшшоптидаиа субъедшшцы (31-58 тис.). Сорт 1£>сковскаа 25 и по составу глэзтешшов, и по технологически свойствам вераа вашшаот сроднее пшохение иедду оортши Родила и Саратовская 29. Результаты этих оштов подтворад£о2 рапа о полученные данные о той, что глитешшы олаЗах пгэшщ кмеэт пошэзнеоэ содерганиа псшшептн-дов фраздзз I. а глэтаюлги сильных esshku - фракции II (Huebner, Wall, 1976).

Такш образоц, кзучешга состава белюа аэрна псашщи показц-ваат, что пра квуопошщ pesiki esотцого питания растений в форуц-рукцихся верповкгд происходят еяачитольшю сдвэти процессов спнте-

за легкорастворимых белков, глиадинов, спирторастворимых и щелоче-растворимых глютенинов, однако компонентный состав каждой белковой фракции, зависящий от набора кодирующих их генов, остается постоянным, вследствие чего не подвержен изменениям и аминокислотный состав основных белковых фракций зерна.

з. связь mm содержанием и составом белков

И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ЗЕРНА.

Как известно, технологические свойства зерна пшеницы в значительной степени определяются составом и свойствами запасных белков, а также характером взаимодействия между полипептидами, образующими клейковину СВакар, 1861, 1968; Chen, Bushuk, 1970; Козьми-на, 1971; Orth, Bushuk, 1973; Chung, Paneranz, 1978; Рядчиков и др., 1981; Богданов, 19833. Причем выяснено, что формирование высококачественного зерна зависит не только от общего уровня накопления белков и клейковины, но и удельного соотношения в зерновках различных белковых фракций CBletz, Wall, 1972; Вакар, Колпакова, 1975,1977; Kasarda et al., 1976; Попереля, Созинов, 1977; Huebner, Wall, 1980; Бебякин, 1980; Гошицкая. Вебякин, 1988; Неттевич и др., 1994]. Поэтому любые воздействия на растения, связанные с изменением синтеза в зерне белков (действие режима питания, гвдро-термических условий и др.). оказывают существенное влияние на технологические свойства зерна [Стрельникова, 1971; Вертий и др., 1972; Минеев, 1976; Созинов, 1985; Карпиленко, 1991,19943.

В наших опытах с различными сортами мягкой пшеницы установлено, что накопление белков и клейковины в'зерне не всегда сопровождается улучшением их качественного состава. Очень часто при внесении азотных удобрений наблюдается снижение упругости клейковины (увеличение показателя ИДК, табл. 3), хотя общее ее содержание существенно повышается. Особенно заметно это проявляется в услозиях влажной погоды во время формирования и налива зерна (гидротермический кэф$ициент свыше 4-5).

Действие поздней некорневой азотной подкорма на качество клейковины такяе зависит от погодных условий. При относительно сухой погоде ( гадротермэтеский коэффздюпт в период созревания серна не более 4) под влиянием подкср-па з зерЕоз'сах еойицы увеличивается накопление ¡кейссзшш (па 1-5%) и одновременно повышается ее упругость (уненьЕИШо ЦДК па 5-10 ст. од.), тогда irr. при Солее вдзяксй погоде содерг-аплэ КЕСйюгппа пссргкга», а еэ Сткгчесйгэ

свойства, как правило, не улучшаются (табл. 3).

Для выяснения причины указанных явлений была изучена связь ыезду составом и свойствами белков зерна и количеством и качеством клейковины. В опыта;', было показано, что общее накопление в зерне клейковины, как и белков, сопровождается снижением концентрата вегкорастворишх (г - -0,73-0,98) и увеличением доли спиртораство-римых (г - 0,81-0,99) и пелочерасгворимых (г - 0,75-0,98) белков, образующих кдейковинный комплекс, в связи с чем накопление в аер-новках этих белков должно положительно влиять на свойства клейковины. Однако в ряде опытов повышение в зерновках содержания спир-торастворимых белков при внесении азотных удобрений сопровождалось . понижением упругости клейковины (увеличение показателя ИДК. г -0,62-0,96), которое в значительной степени было связано с возрастанием концентрации спирторастворишго глютенина (табл. 13).

В результате определения аминокислотного, состава белков спир-торастворишй фравдяи зерна пшеницы выяснено,, что в спирторастЕО-римом глютенине по сравнения с гдиадиновыми бедками содержится яэныие аминокислот с гидрофобными радикалами (Еалкн, лейцин, ызо-дейциа. фенилалашш, пролин) и больше ашшокиолот с гидрофидьпшз группировками (серии, треонин). Указанные особенности аминокислотного состава спирторастворииах белков, вероятно, и являются правой сяижения упругости клейковины при увеличении в зерновках коц-центрацк: спирторастворимого гхэтешша. Коэффициенты корреляции, Быра1аац«о связь мсгду концентрацией спирторастьорагого глзтенцна и ИДК, у разшх сортов пшеницы изменялись в пределах г -0.78-0.99.

Выявлена такса тесная отрицательная связь ьгезду показателей ИДК и чкелем падения (г —0,94-0,99), свидетельствуют о той, что ухудшение качества шейгавжш под влиянием влагной погоды или прц вкесэши азотных удоброннй (табл. 16) связано о погассписц в сор-

14. Изиопош:з качества кхэйиваши и автолитичсскнх обороте иуки в зависимости от урогпл схотг.ого пктапгл (числит.- ОТ, от. од.-; океыэнат.- чколо падежа, с; учхоз ТСХА "11пхайдо2С!хю". 1991 г.).

Сорта С0Р20К 80Ш0РС0К 16о;;оороок 160К90Р20К+40:! кок. кодк.

Родгаа 75/200 90/197 С2/1БЗ 96/189

Протгккся 75/226 75/182 00/197 72/109

баста 02/216 СО/164 83/149 04/176

нср05 - Б/10

новках активности гидролитических ферментов, под действием которых происходит частичная деградация структур клейковинных белков, вследствие чего понижается упругость клейковины (увеличение ИДК).

Тесная положительная связь наблюдается между содержанием в зерновках клейковины и показателем седиментации муки (г -0,88-0,96). В полевых опытах, проведенных на дерново-подзолистой почве, установлено, что в результате оптимизации азотного питания содержание сырой клейковины в зерновках яровой мягкой пшеницы повышается в среднем на 3,9-4,31, а показатель седиментации возрастает на 2,1-2,9 ил (табл. 3). Улучшение седиментационной характеристики муки в значительной степени было связано с накоплением в верновках спирторастворимых (г - 0,50-0,96) и щелочерастворимых (г

- 0,42-0,97) белков, тогда как между показателем седиментации и концентрацией легкорастворимых белков установлена отрицательная связь (г - -0,50-0,99). Расчет показателя удельной седиментации, выраяахщего зависимость седиментации муки от состава белков, показывает» что легкорастворише белки очень сильно снккаэт набухае-мость муки в уксусной кислоте (корреляция неуду показателен удельной седиментации и концентрацией в зерне легкорастворишх белков г

- -0,99).

Сопоставление показателей общей и удельной седиментации по-вволило выяснить, что при дозах азота, обеспечивающих повышение урожайности пшеницы, улучшение седшентациоиной характеристики муки происходит в основном аа счет изменения состаза белков, а при последующем усилении азотного питания - преимущественно за счет увеличения накопления в зерне белков и клейковшш. Т&ч, в опыте 1991 г. (табл. 3) при внесении дозы азота 80 кг/га улучшение седи-«ентацконных свойств муки было обусловлено пршерно на 40% познгз-нием в зерновках концентрации белков и на 60% - изменением их состава. В то яе время при повышении дозы азота от 80 до 160 кг/га показатель седиментации мука в основной возрастал за счет увеличения в зерне общего количества белков.

В условиях влажюй погоды (гидротершгаэсгснй газетная? в пэ-риод созревания зерна свы.е 4-5) увеличение показателя сздккгнта-щш ыукн под влиянием аготяих удобрений сопровождается сшгпояяс:! упругости жейсозет? л пшкегогсн чкола падения, чзо угдгчзаэ? па поксашю з герггсЕ!«.*! ггскшисстя пгярашшгесскгя фгр^сжгсз.

Не$»рповсл сготзгя подкср;.г;а гезяяцй а 'г^гга «^рггяхгэ-вхз зсрза шящзас-т алгллгящв в сс-рзэ ¡кгйгг-гтг: Сггяз з п»сз-

-ЗОНУ улучшает седиментационную характеристику муки. Однако при влажной погоде подкормка снижает удельную седиментацию муки, вследствие чего показатель общей седиментации, как правило, не возрастает, хотя общее содержание в зерновках белков заметно увеличивается. Существенные различия по седиметационным свойствам муки отмечены между сортами мягкой пшеницы, и эти различия, судя по величине показателя удельной седиментации, в основном обусловлены сортовой спецификой состава белков.

У сортов слабых и средних по качеству пшениц с количеством клейковины в зерне тесно связан показатель, выражающий удельный объем хлеба (г - 0,84-0,97), который существенно возрастает при внесении азотных удобрений (табл. 15). Как и накопление клейковины, этот показатель, положительно коррелирует с содержанием спир-торастворимых (г - 0,72-0,84) и щелочерастворимых (г - 0,76-0,80) белков, тогда как между объемом хлеба и концентрацией легкораство-риыых белков установлена тесная отрицательная связь (г --0,83-0,85). У выше указанных сортов пшеницы объем хлеба довольно тесно коррелирует с показателем седиментации муки (г - 0,86-0,89).

У сильной пшеницы (Саратовская 29) в результате усиления азотного питания и повышения в зерновках концентрация клейковинных белков также происходит улучшение седикентационнья свойств муки и увеличение объема хлеба, однако такая закономерность наблюдается при значениях ВДХ но нкш 50-«) от. ед., в ином случае образуется чрезмерно упругая клейковина, которая сшссает объем хлеба.

16. Технологические свойства верна мягкой пшеницы при различных условиях азоткого питания (Полевая опытная станция ТСХА, 1983 г.).

Варианты Сырая Ш. Объем Водопогл. Время Оопро- Устой-

клейко- ст. хле- способа. образов. тивд. чивость

вина. 1 од. ба, теста. теста, теста.

цл шн. шн. млн.

Родина

90Р90К 28,1 70 630 65,4 4.Б 5,6 1,0

90М90Р90Х 31.2 75 670 63,6 4,3 4,6 0.3

160Ш0Р90К 33,6 Б5 700 63.1 3,3 4,1 0,8

1Б0№0Р90К+ 34,4 68 825 65,6 6,3 6,6 1,3

век. подк. Саратовская 29

90Р90К 20,4 га 7Б0 69,6 4,6 5,6 1,0

бОМбОРООК 24,0 63 790 69,1 6,5 6,8 1,3

160Ш)Р90К 27,6 60 810 66.6 4,6 6,8 1,3

1ЕШ90Р80К+- 20,4 £3 710 63,6 6,3 8,8 З.Б кок. подк.

)ЮРоз

1,8

25

1,0

0,6 С,Б

0,3

При внесении азотных удобрений у сортов слабой пшеницы ухудшаются свойства муки и теста (снижаются водопоглотительная способность муки, время образования, сопротивляемость и устойчивость теста), тогда как поздняя некорневая азотная подкормка эти показатели у всех сортов пшеницы, как правило, улучшает. Статистический анализ показывает, что изменение водопоглотительной способности муки и сопротивляемости теста существенно не связано ни с количеством, ни с качеством клейковины, а показатель устойчивости теста в определенной степени зависит от состава спирторастворимых белков и свойств клейковины. Выяснено, что устойчивость теста имеет довольно выраженнуи тенденция к возрастаний при повышении упругости клейковины (уменьшение идк, г - -0,55-0,95) и понижении концентрации глзотенина во фракции спирторастворимых белков (г --0,56-0,74). Полученные данные свидетельствуют о том, что снижение устойчивости теста при внесешга азотных удобрений в определенной степени связано с увеличением в зерновках содержания спиртораство-римого глютенина, вызывающего ослабление клейковины.

Как установлено в опытах, снижение водопоглотительной способности муки, времени образования и сопротивляемости теста при внесен™ азотных удобрений может быть связано с повышением активности гидролитических ферментов, которые ухудшают свойства белково-углеводного комплекса зерна, вследствие чего снижается число падения (табл. 14). Изучение амилолитических ферментов зерна пшеницы показывает, что при усилении азотного питания растений, как правило, возрастает активность а-амилаз (табл. 16), которая по-видимому зависит от концентрации легкорастворимых белков, имеющих в своем составе ингибиторы амилолитических ферментов. Под действием азотных удобрений в зерновках снижается содержание легкорастворкмых

16. Активность «-амилаз в зерне озимой мягкой паеницы в зависимости от уровня азотного питания (числитель - мг гидролязо-ванного крахмала за 1 час на 1 ш> белка, знаменатель - I от общей емилазной активности; вегетационный опыт 1981 г.)

Генотипы . РК НРК* МРК+нек. подк.

ПППГ 79 ППГ 347 ППГ 186 Мироновская 808 4,1/17,0 3,0/12,7 3,6/13,0 5,8/21,0 8,2/25,9 3,8/14,6 5,6/29,7 8,2/32,0 6,6/23,1 1,2/4,6 2,4/7,2 4,6/14,9

НСР05 - 0,6 ИГ

Лоза азота 1,4 г на сосуд, nprt гзгарпзЕсй - 0,3 г.

белков, в том числе м белков-ингибиторов, в.свяаи с чем меньше ферментных белков связывается ингибиторами в неактивные комплексы и больше остается свободных форм а-амилаз. Поздняя некорневая азотная подкормка вызывает определенные сдвиги в ходе фиэиоло-го-биохимических процессов в растениях пшеницы, при которых уровень а-амилазной активности в созревающих зерновках/существенно понижается.

В результате электрофоретаческих исследований ферментных белков установлено, что. повышение активности а-ашиаз в зрелом зерне пшеницу, вызванное внесением авотных удобрений, при относительно оухой погоде в период созревания зерновок (гидротермический коэффициент ие более 4) обусловлено й-амилазами "созревания", которые. не полностью переходят в связанную форму (рис. 5). Сопоставление алектрофореграмм изоферментных спектров амилаз зрелого и прорастающего верна показывает, что высокий уровень се-амидазной активности в зерновках, сформировавшихся во влажных условиях, в значительной степени связан с ферментными белками, которые идентифицированы в прорастающем верне. Следовательно, при влажной погоде начинается . процесс скрытого прорастания зерна, и более интенсивно он проходит в вариантах с высоким уровнем азотного питания.

В опытах о проростками пшеницы установлено, что поздняя некорневая азотная подкормка, проведенная яри благоприятных погодных условиях (отсутствие переувлажнения). не только улучшает технологические свойства зерна, во и повышает его семенные качества. Выяснено, что проростки семян, выращенных в варианте с некорневой авотной подкормкой, как.правило, имеют более высокий уровень аыи-лазной активности и поэтому способны к более интенсивной мобилизации запасного крахмала.

Изучение соотава белков и технологических свойств верна у различных генотипов мягкой шзоницы показывает, что у слабой пвепн-цы, имеющей повиданное содержание в зерновках глютенинов фракции I

113 4

в

А» <U 0,1 с.4 о,£

Рис. 5. Электрофореграммы «-амилаз соэрэваэ-ерго, зрелого и прорастающего зерна пиениод сорта Мироновская 808.

1 - созравгшдзе зерно в фазе иалочно-воогавой спелости, 2 - зрелое верно в опыте 1981 г. (гидротермический коэффициент в период созро-ваши зерновок 2,6), 3 - зрзлоо верно в опшю 1982 г, (гвдротермичесий коэффициент в перкзд созревания зерновок 4,4), 4 - серзо трехсуточная проростков. Справа дана шала относительной електрофороткческоа подвкешооти.

(рис. 4), значительно снижена упругость клейковины и объем хлеба, а также показатели, характеризующие седиментационные свойства и водопоглотительную способность муки, время образования, сопротивляемость и устойчивость теста. При этом выяснено, что в составе полипептидов глютениновой фракции I по сравнению с фракциями II и III. которыми богаче сильная пшеница, больше содержится глутамино-вой кислоты и пролина, но меньше апанина, цистеина» аспарагиновой

кислоты и лизина. .

В опытах о твердой пшеницей не выявлено существенной связи между количеством в зерне клейковины и ее качеством (выражаемым ИДК), а также показателями, характеризующими макаронные свойства зерна. Однако с качеством макарон довольно тесно коррелирует показатель, определяющий прочность макарон на излом (г - 0.68-0,97, табл. 17). При значениях этого показателя более 800 г, как правило, наблюдается отличное качество макарон, при 740-800 г - хорошее, а менее 680-700 г - плохие свойства макарон. При низком содержании в почве доступных растениям форм азота (на карбонатном черноземе менее 1Б мг/кг нитратного азота в слое почвы 0-40 см) внесение азотных удобрений повышает прочность макарон на излом, однако избыток азота этот показатель снижает. Кроме того в формировании высококачественного зерна твердой пшеницы по-видимому важную роль играет калий, поскольку в проведенных полевых опытах луч-сие макаронные свойства зерна получены в вариантах с внесением калийного удобрения (60Р60К и 40К60К). Положительное действие калия па хлебопекарные свойства зерна отмечалось также в опытах с тет-раллоидной рояьп.

Таким образец, при увеличении накопления в зерновках мягкой пшеницы кзейкозшшых белков улучшаются седиментационные свойства

17. 1йкаронкыо свойства зерна твердой пшеницы в зависимости от условий шредаанкя (числитель - прочность макарон на излом в г, внгл'энатоль - общая оценка качества макарон).

Вгряаяты 1987 г. 1989 г. 1990 Г.

Воз удоброгпп £0Р50К «Ж5СР ¿огазк .'шеерзол 660/ПЛОХ. 746/ХСр. 720/срэд. 825/ОТД. 840/СТЛ. 740/срсд. 723/сред. 820/отл. 630/сред. 723Л:нгк. 703/сред. 7СЗ/;:ср. 830/хср. 740/хор. 820/хор. 810/ОТЛ. 740/хор. 770/Елак.

20 Г

муки, а при значениях ИДК не ниже 50-60 ст. ед. возрастает показатель. характеризующий удельный объем хлеба. При более низких значениях ИДК чрезмерно повышается упругость клейковины, вследствие чего объем хлеба уменьшается. Формирование других технологических показателей зерна зависит от условий вырадавания. При высокой влажности в период созревания зерна (гидротермический коэффициент свыше 4-5) повышается активность гидролитических ферментов, вызывающих ухудшение качества клейковины, а также свойств муки и теста. В результате внесения азотных удобрений также могут ухудшаться технологические свойства зерна, что обусловлено повышением в зерновках активности гидролитических ферментов и увеличением содержания спирторастворимого глютенина. Поздняя некорневая азотная подкормка при благоприятных гидротермических условиях (гидротермический коэффициент в период созревания зерна не более 4-5) повышает упругость клейковины и улучшает свойства муки и теста. У твердой пшеницы возможна довольно точная оценка макаронных свойств зерна с использованием показателя, характеризующего прочность макарон на излом. При ее выращивании на карбонатном черноземе положительное действие азотных удобрений на качество макарон наблюдается при содержании нитратного азота в слое почвы 0-40 см менее 15 мг/кг.

4. УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА БЕЛКОВ.

Результаты исследований, представленные ь разделах 1-3, свидетельствуют о том, что качественные показатели зерна, в той или иной степени зависящие от количества белка (или клейковины), можно значительно улучшить путем оптимизации условий выращивания пшеницы, обеспечивающих увеличение выхода белка. Однако показатели качества зерна, зависящие в основном от состава белков, под влиянием условий выращивания могут изменяться лишь в ограниченных пределах (в соответствии с изменением состава белков), а некоторые из них отрицательно коррелируют с количеством белка, в связи с чем для их улучшения необходимо изменение наследственных свойств организма.

АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ БЕЛКОВ. Одним из показателей, отрицательно коррелирующих с количеством белка и клейковины в зерне, является биологическая питательная ценность белков, которая при повышении белковости пшеничного зерна снижается вследствие того, что в нем увеличивается доля клейковинных белков с пониженный содержа-

нием незаменимых аминокислот [Johnson. Muttern. 1972; Созинов и др.. 1975; Минеев и др., 1979; Bourdet et al.. 1987]. Поэтому для повышения содержания незаменимых аминокислот в суммарном белке необходимо понизить накопление в зерновках неполноценных белков (глиадинов) и увеличить долю белков с высоким содержанием незаменимых аминокислот (альбумины и глобулины) или повысить концентрацию наиболее дефицитных незаменимых аминокислот в неполноценных белках СКонарев, 1976; Johnson et al.,1979; Kangas et al., 1982; Bright, Shewry, 1983; Shewry et al., 1984; Doli, 1984; Mlflin et al., 1985; Jaynes et al.. 19361. Причем для улучшения белков хлебопекарной пшеницы наиболее приемлем второй путь, связанный с повышением концентрации незаменимых аминокислот во фракции биологически неполноценных белков - глиздинах, так как снижение их накопления приведет к ухудшению технологических свойств зерна.

В наших опытах выявлено, что одним из источников повышенного содержания некоторых незаменимых аминокислот (лизина, метионина, треонина) является пырей сизый (A. glauern Roem. et Schulf.), в зерновках которого содержится много легкорастворимых белков, тогда как концентрация биологически неполноценных белков - глиадинов у него значительно ниже, чем у пиешшы.

Однако при изучении белков зерна пшенично-пырейньи гибридов выяснено, что гибриды амфипловдного типа, имеющие в своем составе как пшеничные, так и пырейкые геномы, наследуют от пырея повышенную концентрацию в зерновках суммарного белка, а также легкорастворимых белков, но по.содержанию проламинов превосходят не только пырей, но и гибриды иеничного типа, в клетках которых содержатся ппеничныэ хромосомы с включением некоторых генов пырея. По количеству в зерне глобулинов амфиплоиды близки к гшеницэ. по количеству глзотелшюв - к пырею. Таким образом, общее соотношение дег-гозрготворищх (сумма альбуминов и глобулинов) и клейковинных (про-гаяпш и петелины) белков у гибридов амфиплоадного и пшеничного гжа почта но различается (25-28Х леггарастворзащх и 63-651 клей-кезшшых бэлкоз).

Вместе с тем определение ачинсгагслотного состава белков зерна пег-лззло, что с^шлоцди превыша-от пшеницу и гкбрнды ппеничного яяп по содоркшпз л::з:аа я иотяошша (табл. 18) практически во сссх бзлзюша фрглаетх Офсмо метнонкна во Фрекции альбуминов и лаг:сср-5стг.ор:?."."< глобулзгоз). Вл::л:пгэ пыра&шх resc^os Dа и Ха на сс^.грггяггэ в уклзглпгх смгзгогсхжэ? пр:з/эрло одинаково.

-3618. Содержание лизина (числитель) и метионина (знаменатель) в белках зерна пшеницы и пшенично-пырейных гибридов. (моль*).

Генотипы Геномная Суммарн. Альбумины и Глобули- Пролами- Глютели-

формула белок легкораств. глобулины ны ны ны

пппг 163 плпг 19 1шпр 79 ппг 186 ппг 347 Мироновская 808

AtBtEaXa AtBtDtXa AtBtDtDa AtgteDta.

ЙЙ?*

3.6/1,4 3.6/1,3 3,5/1.4 3,3/1.1 3,3/1,1 3,2/1,2

7,3/2,5 7,2/2,2 7,0/1,4 6,8/2,1 6,8/2,1 6,8/2,2

5,1/1,5 5,0/1,2 5,1/1,4 4.8/1,1 .4,8/1,1 4.7/1.2

1,4/1,3 1,2/1,2 1,2/1,3 1,0/0.9 0,9/0,9 0.9/1,1

6,1/1.8 5.0/1.6 5,0/1.7 4,8/1.4 4,8/1,5 4,7/1,5

Наиболее значительное повышение содержания лизина и метионина отмечается у амфиплоидов во фракции спирторастворимых белков, которые у пшеницы составляют почти треть суммарного белка зерна и очень сильно обеднены указанными аминокислотами. У этих гибридов количество лизина в составе спирторастворимых белков повышено по сравнению с пшеницей в 1,3-1,6 раза, метионина - в 1,3-1,4 раза.

Как установлено, содержание лизина в проламиновой фракции амифиплсвдов тем выше, чем больше шрейных хромосом в составе гибрида. Сравнение денситограмм злектрофоретических компонентов спирторастворимых белков пшеницы и пырея показывает (рис. б), что у пырея в составе этой фракции значительно выше концентрация ы-глиа-динов, отличающихся очень низким содержанием незаменимых аминокислот, и тем не менее его суммарный проламин богаче лизином н метио-нином, чем проламин пшеницы. Следовательно, у пырея повышено содержание этих аминокислот именно во фракции о-глиадинов.

Рис. 6. Денситограммы злектрофоретических ш-шокентов спирторастворимых белков зерна пшеншу и пырея.

А - пшеница сорта Московская 2453, В - шрей сизый, (стрелкой показана фракция 1>-пшздикоа)

Полученные данные свидетельствуют о том, что пшенично-пырей-ные гибриды амфиплоздного Tima могут использоваться как генетические источники повышенного содержания лизина и метионина в белках клейковины. Особенно это ваяю з селекции хлебопекарных пшениц, у которых недопустимо снижение содержания клейковинных белков, так как от них зависят технологические свойства зерна.

В связи с развитием методов белковой инженерии, которые предполагается использовать в селекции для улучшения состава белков зерна, значительный интерес представляет выявление генов, кодирующих полипептиды с повышенным содержанием незаменимых аминокислот. С этой целью легкорастворимые белки зерна акфиплоида ПППГ 79 и пшеницы Мироновской 808 были разделены на сефадексе G-100 на фракции, различающиеся молекулярным]! массами и аминокислотным составом.

Как было установлено, в составе легкорастворнмых белков зерна гибрида ПППГ 79 имеются фракции с содержанием лизина 7,3%, треонина - 4,6%, валина - 10,5%, метионина - 1,4%, лейцина - 7,7%, изо-лейцина - 5,1%, фенилаланина - 6,4%. В составе легкорастворимых белков зерна ппеницы Ичроновской 808 идентифицированы фракции с содержанием лизина 7,0%, треонина - 4,2%, валина - 9,2%, -гетионина - 1,8%, лейцина - 7,0%, изолейцина - 4,4%, фенилаланина - 5,2%. Учитывая, что yicaoamnje белковые фракции значительно превышают по содержанию незаменимых гштокислот эталон ФАО (креме метионина), кодирующие их гены могут быть использованы для создания генотипов п:с;пщн с улучпешшм аминокислотным составо!,! белкоз зерна.

В результате электрофоретического разделения белкоз хрома-Torpní'wmaix фракций выяснено, что ка-хдая из них включает нес-кохыго полнпептидкых !сс;.шонентов. Причем белковые компоненты с по-?!я:эннс1 содерталем лизина (наиболее дефицитней аминокислоты з Соль?х вэряа пгеплцн) при разделении в целочнел геле в основном егхггцонтрзгрозакц з верхней части злектрофореграмму, а при разделе-г::: п ;с!с:?с.ч гело - в ее ¡псахей чгстп з соответствии с соотношеии->::¡ у д:г.сг.Ос:югкс и дпаг^пгс.-'сгкх-грЗспсвых аяшогаюгот. Примерно гг:х>-з ~з рэдпрэдеашкэ 6oz;cobi':< гзеяюиентов с повызеикш содер-«т::з1:на гг5гт.-?гось и у пгонтаи ЬЬрсщгссгой ШЗ.

ПППГ 75 и пгжютд !?фопоза«1 ССЗ в основном разли-"г~7С1 по г.угл злс:ггрс*срет:г;сс1сг! кедшептем лэиюраотворшьк nsp^i л п (р-:а. 7). йечяяеяг а ячею nonanmo» содсряа-)а ¡кг-s - .г::::z:ri. Оба этих компонента являются

f4^

Рис. 7. Денситограммы электрофоретичеоких спектров легкораствори-ыых белков отдельных зерновок гибридов F2 от скрещивания амфиплоида ПППГ 79 с пшеницей сорта Мироновская 808.

А - электрофореграммы гибридов, сходных по составу белков с амфиплоидом, В - сходных с пшеницей, В - наследуется только компонент а, Г - наследуется только компонент я.

специфическими белками амфиплоида. Для выяснения характера наследования указанных белковых компонентов были проведены электрофоре-тические исследования легкорастворимых белков отдельных зерен у гибридов F2 от скрещивания ПППГ 79 х Мироновская 808.

Как установлено цитологами (Ячевская, 1971; Лапченко и др., 1971), гибриды первого поколения от скрещивания амфиплоидов (2п -56) с мягкой пшеницей (2п - 42) "в большинстве случаев имеет в соматических клетках 49 хромосом. В мейозе у этих гибридов гомологичные хромосомы пшеницы конъюгируют между собой, а пырейные хромосомы остаются, как правило, в унивадентном состоянии и во втором поколении из-за случайного распределения неконъюгкрующих хромосом в гаметы появляются формы с различным числом хромосом.

При электрофоретическом разделении легкорастворимых белков гибридных зерен было выявлено 4 типа электрофореграмм, 2 из которых идентичны электрофореграммам родительских генотипов, а два других содержали в своем составе по одному из специфических белковых компонентов амфиплоида а или в. В связи с тем, что указанные белковые компоненты наследовались раздельно с довольно высокой частотой (%50%), то, очевидно, кодирующие их гены находятся в разных пырейных хромосомах амфиплоида и они очень слабо дублируются соответствующими генами пшеничных хромосом (компоненты а и л на электрофореграммах белков пшеницы выражены очень слабо). Кроме того, отмечено, что белковые компоненты а их? обнаруживаются не только в зерновках растений с пырейным, но и пшеничным типом колоса. Следовательно, гены пырейных хромосом, кодирующие компоненты а ил, в процессе гибридизации по-видимому могут включаться в пшеничные хромосомы.

КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ БЕЛКОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗЕРНА. В процессе злектрофоретических исследований выяснен вклад определенных белковых компонентов в формирование технологических свойств зерна пшеницы. Выявлена также коррелятивная связь между компонентным составом белков и некоторыми показателями, характеризующими свойства муки и теста, в связи с чем сведения о составе белков могут использоваться в качестве генетических маркеров в селекции пшеницы с целью направленного изменения в зерновках общего набора и соотношения белковых компонентов и улучшения таким образом технологических свойств зерна CKasarda et al.. 1973; Huebner, Wall, 1974; Bushuk et al., 1974; Bletz et al., 1975; Вакар, Колпакова, 1975, 1977: Попереля, Созинов, 1977; Митрофанова, 1979; Бебякин, 1980; Mlflln et al., 19831.

В наших опытах с сортами яровой мягкой пшеницы селекции НПО "Подмосковье" показано, что они заметно различаются по составу легкорастворимых белков зерна (рис. 8), причем сорта пшеницы, имеющие сходный состав легкорастворимых белков, довольно близки и по качеству зерна. Так. близкие по составу легкорастворимых белков сорта Московская 35 и Люба отличаются повышенным накоплением в верне белков, более упругой клейковиной и высоким числом падения, а сорта Родина и Энита имеют более низкое содержание в зерне белков, слабую клейковину, низкое число падения. Сорт Приокская. который по составу легкорастворимых белков ближе к пшенице Саратовская 29. отличается так же, как и Саратовская 29, упругой клейковиной и хорошей седиме»тационной характеристикой муки. Из получении данных следует, что электрофоретические спектры легкораствори-

? ы

Р к

Рта. 8. ЭлектроЗсрэгра.о.'ы депзорастворишх и спкртораствори-mjx бол!Х!3 ге-рна яровой мягкой пшеницы.

Л - аябктрофсрогргл^ы педпссоцшфоватак тлекул легкораство-й s^eiCTpoSoperpsiMJ субъединиц спиртораство-РА м* п> Л С - сорта пшеницы (Родим, Мос-когсгз со, Врлязсяая. Энзгга, Ьба, Сг-ратогсказ 29)!

э п

мых белков можно использовать как маркерные признаки при селекционных отборах генотипов пшеницы с улучшенными технологическими свойствами зерна.

В результате злектрофоретических исследований легкорастворимых белков отдельных зерновок выяснено, что у пшеницы как у самоопыляющейся культуры существует заметно выраженная внутрисортовая выравненность по составу белков, вследствие чего белковый спектр каждой отдельной зерновки, как правило, является генетической характеристикой всей сортовой популяции. Если же при электрофорезе белков отдельных зерен выявляются несколько типов электрофоре-грачм, то, следовательно, сорт включает разные биотипы, которые были отобраны в процессе селекции или образовались в результате мутации, а возможно и расщепления гибридных растений.

В опытах с шенично-пырейнши гибридами амфипловдного типа, которые в той или иной степени наследуют от пырея способность к перекрестному опылению, выявлено, что у этих генотипов полиморфизм белйов в зерне усиливается при увеличении частоты перекрестного опыления. У типичных же перекрестноопыляющихся растений (рожь, пырей) практически каждая зерновка имеет свой специфический спектр белков, в связи с чем затрудняется использование их белковых спектров в качестве генетических маркеров.

Как известно, высокие хлебопекарные качества зерна мягкой пшеницы определяются геномом D ЕКегЬег, Tipples, 1969; Orth, Bushuk, 1973; Khan, Bushuk, 19773. И поскольку между составом легкорастворимых белков и технологическими свойствами зерна выявлена связь, нами выполнены исследования, в задачу которых входило выяснение локализации генов, кодирующих эти белки, в хромосомах генома D. В опытах использовали гекса- и тетраллоидные формы пшеницы и их гибриды с различной дозой генома D в эндосперме, полученные на кафедре генетики, селекции и семеноводства полевых культур ТСХА (Пухапьский В.А., 1979).

При сопоставлении злектрофореграмм легкорастворимых белков зерна разных генотипов установлено, что добавление генома D тет-раллоидным формам пшеницы не увеличивает у них общий набор злектрофоретических компонентов, но оказывает влияние на количественную выраженность некоторых" из этих компонентов (рис. 9). Гак, с увеличением дозы генома D возрастала концентрация белковых компонентов 7 (г - 0,94), 9 (г - 0,99). 11 (г - 0,84), 22 (г - 0,63), 23 (г - 0,73) и снижалась концентрация компонентов 8 (г - -0,75),

7 ^

8 —

9 — 11 ^

12

2223-

3 2 2 1 1 0

Доза генома D

Рис. 9. Электрофореграммы легкорастворимых белков зерна генотипов пшеницы с различной дозой генома D в эндосперме.

I - сорт Canthatch (AAABBBDDD), II - гек-саплоидная линия RL-5404 х тетраформа - 21 Canthatch (AAABBBDD), III - гексаллоидкая форма Canthatch х тетраформа Canthatch (AAABBBDD), IV - тетраформа Canthatch х RL-5404 (AAABBBD), V - тетраформа Canthatch х гексаплоидная форма Canthatch (AAABBBD), VI - тетраформа Canthatch (АААВВВ). 7-21 - белковые компоненты.

12 (г - -0,74), 21 (г - -0,71). На основе полученных данных выявлено, что геном Б мягкой пшеницы не только контролирует синтез определенных белковых компонентов (концентрация которых возрастает при увеличении дозы генома Б), но и специфически взаимодействует с другими геномами, изменяя экспрессию локализованных в них генов легкорастворимых белков.

Специфическое взаимодействие генотипов происходит также и у межсортовых гибридов мягкой ппеницы (Г1), которое выражается в появлении гибридных компонентов в составе легкораствсримых белков зерна или снижении концентрации некоторых компонентов, имеющихся у родительских линий.

Довольно сложный тип взаимодействия между геномами наблюдается у пшенично-пырейных гибридов. Электрофорезом в полиакриламидном геле в составе легко-растворимых белков зерна этих гибридов выявлены специфические белковые компоненты, интенсивность которых очень сильно зависит от набора пшеничных и пырсйных геномов (рис. 10).

При сопоставлении электрсфореграмм видно, что белковый компонент Ь находится под контролем пырейного генома 0а. Компонент а, интенсивно выраженный у пырэя и ПППГ 163, по-видимому зависит от совместного действия пгрейных геномов 0а и Ха, так кач ни у гибридов гглэннчлого типа, ни у амфиплсидов с геномом или Ха его нет. Гены, коднрукцде икяюпенты с и вероятно дублируются в двух пы-ройких гоногсах Р» и Ха, одната количественная выраженность этих коупскзнтоз определяете.! ввпниэдейстзкок пырейиых геномов с гше-авчпй« гопс^гс Ль и Вц. Пйыптчкый геном Оь, очевидно, на эти кечгодонти влгиш'л лз сжЕнквг, та: как ого отсутствие у аыфипло-пда ГШПГ 163 не пг^каот квззаспааостп указавши бедсовых кошо-' пззтез. гсоптгяхрсшя з серпсвгах белкового компонента о у гибрида шпг 10 йо-вздаяиу определяется споцвфачесгам взаимодействием пы-

Рис. 12. Электрофореграумы легкорастворишх белков зерна ппе-нично-пырейных гибридов разного геномного состава.

I - пырей сизый (ВаБаХа ). II - ПППГ 163 (АьВ10оХа). III — ПППГ 19 (АьВьОьК-л). IV - ПППГ 153 (АьВьОъОа). V - ГШГ 185 (АьВьОь). VI - ППГ 599 Ь, с, б, о - белковые

компоненты.

рейного генома Ха и ппеннчного генома Бь, так как отсутствие последнего у гибрида ПППГ 163 сопровоздается снижением концентрации указанного белкового компонента. То не са;.гае наблюдается и у пырея, тлеющего в своем составе, как и гибрзд ПППГ 163, гено;.и и Ха- Следовательно, ослабление интенсивности компонента о у данных генотипов не вызвало взажодейсгвкем пырейник геко::оз 0а п У,;:.. Заметная специфика в распределение белковых ш шонеятоз на электро-форзгргшах пабхвдазась так^е при разделении лагкоргствор:вгк бел-газ зерна различии генотипа2 ткшщ в кисхш голо (рН 4,5), что указывает на суцгствеюше различия когду ше.::: по содерггака в белках диаиаоуошсарбанавих апаккяслэт.

Таким образов, в результате воак^одействкя генсдов и псреко:.:-бинации аллелей в зерновках псеницы наблэда'отся существенные сдвиги в синтезе белков, связанные с изменением акспрссш! соответству-юг^-ьч генсв, вследствие чего полученные данные необходимо учитывать при разработке и внедрении в селекционный процесс методов генетической инженерии, включая клонирование генов, которые коднруит полипептиды синтезирующихся в зерне белгсов.

У пшеницы довольно хорошо изучена лищлизац::л генов, кодирующих полипептиды глиадинов. Выяснено, что весь набор электрофорэти-ческих ко:.шонентов глкадина контролируется !,:кс::эственшл! аллелями соответствующих локусов 1-й и 6-й гоыеологическкх групп хромосом,

причем каждый аллель. как правило, оказывает влияние на синтез не одного, а нескольких полипептидов. В ряде опытов показана связь между составом глиадшгов и хозяйственно-денным! признаками пшеницы [Wrigley, 1972; Kosner et al.. 1976; Созинов, Попереля, 1978; Го-шсцкая. Вебякин. 1988; Неттевич и др.. 1994].

В наших опытах определен характер наследования глиадиновых белков, продуктивности растений и качества зерна гибридами F2 от скрещивания сортов Безостая 1 х Ackermanns саги. Сорта различаются аллелями глиадинкодирующих локусов 1А и 1В хромосом. У сорта Безостая 1 эти локусы представлены аллелями Gld 1А4 и Gld 1В1, у Ackermanns caru - Gld 1А2 и Gld 1В5. Поскольку аллели Gld 1А2 и Gld 1В5 доминирующие, то у гибридов гетерозиготы и гомозиготы по этим аллелям не различаются. Поэтому по электрофоретическому спектру глиадинов можно было выделить четыре группы гибридов: 1 -гомозиготные по Gld 1А4, 2 - гомозиготные по Gld 1В1, 3 - гомозиготные по Gld 1А2 + гетерозиготные но Gld 1А, 4 - гомозиготные по Gld 1В5 + гетерозиготные по Gld 1В.

В этих опытах установлено, что гибриды, имеющие в своем составе аллель Gld 1В5, существенно выше по продуктивности, чем гибриды, гомозиготные по аалелю Gld 1В1, тогда как показатель седиментации у всех гибридов почти не изменяется (табл. 19). Следовательно, в дальнейшем уже можно отбирать из гибридной популяции высокопродуктивные генотипы по наличию в электрофоретическом спектре глиадина компонентов, которые контролируются адлелем'Gld 1В5.

В других опытах, в которых на основе анализа половинок зерна из сортовой популяции озимой мягкой пшеницы выделялись биотипы с разним составом злокгрофоретических компонентов глиадина, было показало, что высокая белковость зерна наблюдается у биотипов пшеницы, имеющих сочетание глиадинкодирующих аллелей Gld 1А4 IE»* 1D1 бA3 6В2 601.

19. Связь ыегду составом глкэдина и хозяйственно-ценными признаками у гибридов

Генотипы гибридов о разнима аллэ-лама ггздшгадаруггзя локусов Продуктивность растений, г Показатель седиментации, ил

Old ist 5,6 36.2

Old 1Р5 + Gld ÍB(I.S) 7,3 35,2

Gld Ш 7,0 34,9

rld 1A2 + Gld 1A(1,2) 7,0 35,6

KCPoi -1.4 НСРсз - 2,6

При изучении спиртораствориыых белков у сортов яровой мягкой пшеницы выяснено, что у этих генотипов между составом гдиадинов и качественными показателями зерна не всегда существует тесная связь. Так, было установлено, что сорта Родина, Энита и Люба довольно близки по субъединичному составу спирторастворимых белков (рис. 8), однако существенно различаются по свойствам клейковины, показателю седиментации, уровню активности в зерне гидролитических ферментов, вследствие чего электрсфоретические спектры спирторастворимых белков у этих сортов не могут быть использованы в качестве генетических маркеров в селекции пшеницы на улучшение технологических свойств зерна.

ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА БЕЛКОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ФИТОРЕГУЛЯТОРОВ. В процессе «следований установлено, что на экспрессию генов в растительных клетках заметное влияние оказывают фитогормоны и некоторые другие химические вещества, способные воздействовать на регу-ляторную систему растений ГКулаева, 1985; Ashton, 1976; Sussex, 1980; Клячко, 1985]. В связи с этим предпринимается попытки введения в ткани растений экзогенных фиторегуляторов с целью направленного воздействия на обмен веществ, в том числе и на синтез в зерне запасных белков [Ved, Yoskl, 1973; Тао. Khan, 1975; Заиров, 1987; Кондратьев, 1987,19903.

В наших опытах с мягкой пшеницей выяснено, что при опрыскивании растений водным раствором натриевой соли гцдразида малеиновой кислоты (Г),К) отмечается заметная тевдеящш ц совызениэ накопления в зерне белков и клейковины, при этом снижается концентрация легкорастворимых белков и возрастает активность гидролитических ферментов (табл. 20). Изменение последних двух пгасазателей вызывает ухудшение качества клейковины и седикентациошюй характеристики муки.

Под воздействием эпибрассинолвда понижается накопление в зерне белков и клейковш-ш и повышается активность гидролиткчас;их ферментов. Происходят также определенные изменения в составе бсд-кового комплекса зерна: снижается концентрация юпазрастззорхййк и возрастает содержание спирторастворимых белков, в связи с чем дохташ улучшаться седиментацпонние свойства муки. Одна:» поаижелкс в зерновках общей концентрзцзш белков и высокая активность гздро-литнческих ферментов вызывали ухудшение седимэнтацнэзЕОЙ xnpaiae-ристики муки. В результате взаимодействия указанных Czzsc&d юс5-.людалось существенное снижение показателя седкмэнтадп:,.

20. Изменение состава белков и качества зерна яровой мягкой пшеницы под воздействием фиторегуляторов (средние результаты по 8 сортам, учзоз ТСХА "Михайловское", 1991 г.).

Показателя

160Н90Р90К (фон)

Фон + обработка

БАП ГАз АБК Эпибрас синолид

29,6 85 8.7. 12,0 208 28,7 82 8,5 12.0 202 29.3 83 9,0 12.4 210 27.3 79 8.4 12.4 169

2.1 4,0 1.8 4.4 1.7 4.2 1.5 4.3

Сырая клейковина, X 29,6 ИДК, ст. ед. 84

Общая седиментация, мл 9,7 Удельная седимент., ил 13,4 Число падения, с 206

В % от сухой массы: легкораотвориыые бедки 2,2 спирторастворимые белки 3,9

При обработке растений пшеницы препаратом ГАз происходит заметное снижение в зерновках концентрации легкорастворимых и повышение содержания спирторастворимых белков, наблюдается также ухудшение седиментационных свойств муки.. Причем определение показателя удельной седиментации показывает, что ухудшение седиментационной характеристики муки под воздействием ГАз в основном связано с изменением состава белков зерна.

В результате обработки растений пшеницы препаратом АБК выявлялась некоторая тенденция к снижению показателя седиментации муки и числа падения. Под действием ВАЛ наблюдалась тенденция к снижению показателя седиментации муки и ухудшению качества клейковины.

Общий анализ полученных данных свидетельствует о том, что, очевидно, под воздействием фиторегуляторов в зерновках пшеницы снижается синтез легкорастворимых белков, в том числе и белков-ингибиторов гидролитических ферментов, вследствие чего меньше ферментных белков связывается в неактивные комплексы и больше остается з активной ферме. Возможна такяе индугащя синтеза гидролитически ферментов. Повышение да активности гидролитических ферментов приводит к ухудпешэ седиментационных свойств муки и снижения упругости 1С20ЙКОЗШШ.

В процессе элиггрофоратцчс-сгак исследований выяснено, что под г.оздвйствнеы фжгорогуляторез (ПК, зпибрассинолид, ГАз, АБК) субъ-одггпг-гай состав .тапгарссгвориных и спирторастворимых боксов зерна гггппцч по пгмэгягтея, хогя гс&едеэтся супестгенные изменения по содорзазст ояа ваюкав браяей. ¡Ьнщшиу под влиниеи ужасай« Сгяорзгуждсроз щшюедат рэгухзюргко сдвиги, связан-

ные с одновременный изменением экспрессии всех генов, кодирующих полипептвды легкорастворимых иди спирторасгворимых белков зерна.

Таким образом, с помощью фиторегуляторов возможно изменение в зерновках общей концентрации легкорастворимых и спирторастворимых белков, тогда как компонентный состав каждой белковой фракции, зависящий от набора кодирующих их структурных генов, остается постоянным. Следует также отметить, что в процессе скрининга регулятор-ных веществ, оказывающих влияние на технологические свойства зерна, необходимо их тестирование с целью исключения препаратов, способных повышать в зерне активность гидролитических ферментов.

НОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ЗЕРНА

Как показывают многочисленные исследования, при выращивании пшеницы в условиях производства реально регулируемыми факторами являются водный режим и питание растений, а в зоне достаточного увлажнения фактически только питание' растений. Однако учитывая, что фосфорные и калийные удобрения обычно вносят до посева в расчете на возможный или потенциальный уровень урожайности, основным фактором, который можно контролировать в процессе выращивания пшеницы, является обеспеченность растений азотом. Чем выше концентрация подвижных форм азота в почве, тем больше его поступает в растения и включается в обмен азотистых веществ, усиливая тем самым интенсивность процессов, связанных с формированием урожая и синтезом запасных белков. Поэтому по интенсивности обмена азотистых веществ уже на ранних стадиях развития растений возможна оценка уровня урожайности и белковости зерна пшеницы, по результатам которой в дальнейшем предпринимается необходимые меры по улучшению азотного питания. Причем на основе корреляции с содержанием белков разрабатываются методы прогнозирования и других качественных показателей зерна [Болдырев, 1958, 1962, 1980, 1991; Церлинг, 1971, 1980, 1994; Созинов и др., 1972; Никитшен, 1974; Масловский и др., 1977; Лясковский, Сергиенко, 1979; Павлов, 1984; Флоренский, 1984; Abrol, 1984; Ramon, 1984; Крищенко, 1985, 19903.

Обычно для диагностики азотного питания пшеницы в качестве индикаторного органа используют 1-4 верхние листья. В ряде опытов показано, что более тесная связь ¡.¡е:/ду белковостью зерна и содержанием азота в вегетирующих растениях пзешада набладаотся при использовании в качестве индикаторного органа второго и третьего

листа, считая от колоса [Флоринский, 1684; Тома, Лисник, 1985], а при диагностике в фазах цветения - формирования зерна первого верхнего листа ССозинов и др.. 1972]. В наших опытах более стабильные результаты по диагностике азотного питания гшенипы в фазах выхода в трубку - колошения были получены при включении в диагностическую пробу второго верхнего листа, взятого с главного побега, который в этих фазах уже полностью сформировался и активно функционирует, а в фазу кущения - при анализе средней пробы листьев главного побега растения.

В процессе исследований нами выяснено, что на всех этапах онтогенеза количество азотистых веществ в листьях в основном определяется содержанием подвижных форм азота в почве и уровнем азотного питания растений (табл. 21). Значительно слабее выражена связь между дозой азота и содержанием в листьях нитратов, концентрация которых может повышаться при несбалансированном питании растений фосфором и калием. В различных опытах коэффициент корреляции между дозой азота и содержанием в листьях общего азота в фазах кущения -колошения изменялся в пределах 0,90-0,98, между дозой азота и уровнем нитратов - 0,70-0,95.

На основе анализа корреляционных связей между содержанием в листьях азотистых веществ и показателями, характеризующими коли-

21. Содержание общего и нитратного азота в листьях пшеницы ( в X от сухой массы, учхоз ТСХА "Михайловское", 1985 г.).

Варианты Общий азот Нитратный азот

кущение выход в трубку* колошение кущение выход в трубку колоше-нг->

Без удобрения 3,07 90Р90К 3,16

90№0К 3,80

90К90Р 4,04

С0К'90Р90К 3,85

1Е0КС0Р30К 4,32

180№ОКЗОК 4,33

С0Я90Р90К+60М з фазу кущения 1ЕО!19оге-ок+бон в фазу кущения Средняя озгбка

2.84

2.85 3,74 3,77 3,76 4.11 4,25

4,34

4,49 0,01-0,06

2,46 2,38 3,73 3.71 3,70 3,92 4,02

4,16

4,21

0,04 0,13 0,68 0,55 0,45 0,63 0,80

0,03 0,06 0,40 0.36 0.20 0,33 0,40

0,25

0,39 0,01-0,03

0,00 0,00 0,13 0,11 0,07 0,09 0,10

0,15

0,21

Корреляция . дозой азота

О.СЗ 0,93 0,93 0,03 0,86 0,78

а Образсзслпэ двух узлев

чество и качество урожая, нами установлено, что для получения высококачественного зерна пшеницы с повышенным содержанием белков необходимо по результатам листовой диагностики прогнозировать не только накопление в зерне белков и клейковины, но и величину формирующегося урожая, так как высокое содержание белков может быть получено при низком урожае (обусловленном, например, недостатком фосфора или калия), а повышение урожайности очень часто сопровождается снижением белковости зерна (при недостатке азота в период формирования и налива зерна). Поэтому при оценке диагностических критериев в наших исследованиях одновременно определялась коррелятивная связь как с белковостью зерна, так и уровнем урожайности пшеницы.

В проведенных опытах выяснено, что урожайность и белковость зерна пшеницы тесно коррелируют с содержанием в листьях белковых и небелковых азотистых веществ, в связи с чем при диагностике азотного питания растений удобнее использовать показатель, выражающий общее содержание в листьях азотистых веществ (общий азот). Корреляционный анализ показывает,, что теснота связи между концентрацией в листьях общего азота и урожайностью пшеницы повышается от фазы кущения до фазы колошения, тогда как абсолютные значения коэффициентов корреляции между содержанием в листьях азотистых веществ и накоплением в зерне клейковины снижаются, . однако остаются на достаточно высоком уровне (табл. 22). Полученные данные свидетельствуют о том, что содержание в листьях общего азота является вполне

22. Коэффициенты корреляции между содержанием в листьях азотистых веществ и урожаем и качеством зерна*.

Коррелирующая пара признаков Кущение Выход в трубку Колошение

Содержание в листьях общего азота - урожайность Содерл-лние в листьях общего . азота - содержание клейковины Содержание в листьях общего азота - ИДК клейковины Количество в листьях нитратов - урожайность Количество в листьях нитратов - содержание клейковины Количество в листьях нитратов - ИДК клейковины

0,90 0,92/0,88 0,96/0,94

0,97 0,96/0,97 0,91/0,92

-0,74 -0.66/-0.78 -0.65/-0.75

0,86 0,84/0,75 0,88/0,76

0,86 0,79/0,73 0,71/0,84

-0,53 -0,58/-0,56 -0.54/-0.72

Корреляция рассчитана- в вариантах с допосевным внесением азота (числитель) и с учетом вариантов с подкормкой в конце фазы кущения (знаменатель).

надета« критерием для диагностической оценки обеспеченности растений пиеница азотом и прогнозирования величины формирующегося урожая и содержания в зерне клейковины.

Связь между количеством азотистых вещестз в листьях и качеством клейковины (выражаемым ИДК) менее тесная (г - -0.65-0,74), но она заметно возрастает, если в расчеты коэффициентов корреляции включаются данные, полученные в вариантах с азотной подкормкой в конце фазы кущения. В этом случае четко выявляется роль азотной подкормки: она оказывает большее влияние на качество зерна, чем соответствующее увеличение дозы азота при его допосевнсм внесении.

Коэффициенты корреляции между содержанием в листьях нитратного азота и урожайностью пшеницы, а также количеством и качеством клейковины изменяются в зависимости от фазы развития растений примерно так же, как и кэффициенты корреляции, рассчитанные исходя из содержания общего азота, однако их абсолютные значения существенно ниже. Последнее обусловлено тем, что концентрация в листьях нитратов зависит не только от уровня азотного питания, но и действия ряда других факторов, оказывающих влияние на функционирование нитратредуктазной системы (уровень освещенности и влагообеспечен-пссти растений, питание фосфором, калием, микроэлементами и др.), в которой ключевым ферментом является нитратредуктаза. Как показано в наших опытах, активность этого фермента не Есегда коррелирует о уровнем азотного питания и урожайностью пшеницы. Поэтому, чтобы исключить озибки, связанные с изменением концентрации нитратов в растительных тканях з оезультате действия побочных факторов, необходимо использовать в качестве диагностических критериев показатели, выражающие содержание в растениях восстановленных форм азота, которые образуются з процессе включения в обмен веществ поступающих кз потаи нитратов п других азотистых соединений.

На основе обобщения полученного экспериментального материала пап установлено, что для формирования урожаев серна мягкой пшеницы -Ю-СО ц/га с содоряашгеи сирой клэйкоиты на менее 28% необхо-;7-~о поддерживать такой рс:-и азотного шггааиа, при котором в фазу гуг/шгя з лпотьях содержится бед:о 6.0% общего и 0,6% нитратного сготл (з рзечотэ га сухуэ юс су), а фазу образования 1-2 узлов во втором верхнем гхг-з - болоэ 4,5% общего я 0,42 нитратного азота, з Сглу 1'ллсге:т::'! ео второе ззргшеа лзюта - багеэ 4.2% общего н 0,22 гсгграгпего слота. .

Ояясэо з потопа уваезак угазапг» когцзпграцна евоткопа

веществ в листьях пшеницы очень часто не достигаются и для повышения содержания в зерне клейковины применяют некорневую азотную подкормку. Учитывая, что при проведении подкормки в фазу начала формирования зерна она обеспечивает увеличение накопления белков в среднем на 10%, минимальное содержание в зерновках сырой клейковины у диагностируемых растений, которое можно с помощью подкормки довести до 28% (минимальный уровень клейковины для сильной пшеницы), должно быть не ниже 25-26% (табл. 23). Такой уровень накопления в зерне клейковины достигается при условиях, когда в листьях пшеницы в фазу кущения содержится не менее 4,3% общего и 0,5-0,6% нитратного азота, в фазу образования 1-2 узлов во втором верхнем листе - не менее 4,1% общего и 0.3% нитратного азота, в фазу колошения во втором верхнем листе - не менее 3,9% общего и 0,1% нитратного азота.

При благоприятном гидротермическом режиме во время формирования и налива зерна (гидротермический коэффициент не более 4-5) увеличение накопления клейковины сопровождается,. как правило, улучшением ее физических свойств (уменьшение ИДК, табл. 23).

В связи с тем, что между содержанием в листьях азотистых веществ и уровнем азотного питания растений существует тесная связь, значительный интерес представляет разработка методов быстрой диагностики азотного питания пшеницы на основе определения в растительных тканях концентрации именно этих веществ. Учитывая, что более 90% общего органического азота растений приходится на долю белков и аминокислот, нами предложен новый способ диагностики азотного питания и прогнозирования качества урожая зерновых куль-

23. Изменение качества зерна пшеницы Московская 35 в зависимости от уровня питания (учхоз ТСХА "Михайловское, 1985 г.).

Варианты

Урожай зерна,

г-с 1

Сырая клейковина, X

т.

ст. ед.

Без удобрения 225

90PS0K 216

90N90K 351

90N90P ■ 358

90N90P90K 864

150N90P90K 391

180N90P90K 342

90N90PQ0K+60N после кущения 407 150N90P90K+60N после кущения 352 150N90P90K+40N нек. подкормка 407

НСР

28

20,6 19,7

22.3 23.9

23.4 25.7 26,1

26.4

27.5 29.7

2,0

95 101 98

71 . 89 81 82

72 72 69

тур. основанный на определении в соке листьев концентрации свободных и связанных в составе белтов аминокислот.

При' ухудшении азотного питания в растениях ослабляются ростовые процессы и." прежде всего, рост клеток растяжением, в результате ингибируется синтез структурных белков и возрастает концентрация растворенных в клеточном соке свободных аминокислот и легкорастворимых белков. Улучшение азотного питания стимулирует ростовые процессы и связанный с ними синтез структурных белков, вследствие чего возрастает объем клеток и снижается концентрация веществ в клеточном соке. Таким образом, при улучшении питания растений азотом в растительном соке снижается концентрация аминокислот и белков, а при недостатке азота - повышается.

Изменение общей концентрации аминокислот и белков в соке листьев можно оценивать по любой аминокислоте, входящей в состав белков. Нами использовалась методика определения аминокислот и белков по Лоури, в основу которой положено образование окрашенных соединений с участием радикалов аминокислот тирозина и цистеина. В процессе исследований выяснено, что в качестве индикаторного органа лучше использовать второй верхний лист, взятый с главного побега. а диагностирование проводить в фазах кущения и выхода в трубку (образование 1-2 узлов).

В опытах о яровой иягкой гшекйцеа било установлено, что концентрация аминокислот и белков в соке листьев довольно хорошо корродирует о дозой внесенного азота (г - -0.75-0.95). 'а также уровней урожайности (г - -0.70-0,96) и содержанием в зерне белков я клейковины (г - -0,70-0,90). Для сравнения в качестве контроля в

34. Содержание азотистых веществ в растениях пшеницы в зависимости от уровня питания* (учхоз ТСХА "Нихайловскоо, 1985 г.).

Боа 90Р90К еоивор еоызок 90ШР90К 90№0Р90К+

удобрения 60И в фазу кущения

КенсзотрацЕЯ аипскиогоз и белков в со ко листьев (од. опт. пл.): 0,73 0,70 0,59 0,53 0.Б0 0,54

Кезцзятрзцга шяретов в сссо еггбдзпп ерзеез (в баллах): 0,0 0,0 3,7 0,7 2.0 е,7

л Ео;:~пазоп елродэгягз а С~У пкода з труб-

ку (прз рбрааоаазгз дгуя укеэ).

проведенных опытах определялась также концентрация нитратов в соке стеблевых срезов по Б.В.Дерлинг (стандартный метод). При сопоставлении полученных данных выявлено, что уровень корреляции по аминокислотам и белкам существенно выше, чем по нитратам. Так, в одном из опытов (табл. 23, 24) коэффициенты корреляции, выражающие связь концентрации аминокислот и белков в соке листьев с дозой внесенного азота, величиной урожая и содержанием в зерне клейковины, были соответственно равны -0,94, -0,96, -0,87, а аналогичные показатели, рассчитанные исходя из концентрации нитратов в соке стеблевых срезов - 0,88, 0,81, 0,84. Неадекватные к дозе азота изменения концентрации нитратов в соке стеблевых срезов наблюдались в вариантах с несбалансированным питанием (NP и ПК).

Таким образом, как при диагностике азотного питания, та; и прогнозировании уровня урожайности и белковости зерна пшеницы разработанный нами способ диагностики имеет определенное преимущество но сравнению с существующим аналогом (методом тканевой диагностики по В.В.Цершшг). Кроме того, предлагаемый способ диагностики более прост и удобен для работы в волевых условиях, -так как непосредственно в поле производится только отбор проб сока листьев, которые смешивают с консервирующим раствором и затем анализируют в лаборатории, а при тканевой диагностике концентрацию нитратов определяют в полевых условиях на свежих стеблевых срезах с использованием довольно трудоемкой методики,. в связи с чем значительно сокращается рабочее время на отбор растительных проб.

Как показывают результаты полевых и производственных опытов, в целях получения зерна с повышенным накоплением белков и клейковины диагностическую оценку обеспеченности растений азотом предлагаемым на),а: способом следует осуществлять в два приема. Первая диагностика выполняется в фазу кущения пшеницы и по ее результатам с случае необходимости проводится корневая азотная подкормка. Втода диагностику лучше проводить в фазу образования 1-2 узлов и . на ' ее основе определяется необходимость поздней некорневой азотной подкормки. учитывая, что она обеспечивает повышение белковости зерна в среднем на 10% от диагностируемого уровня. В.воне недостаточного увлажнения, где корневые подкоршш неэффективны, проводится одна диагностика обеспеченности растений пшеницы азотом в фазу образования 1-2 узлов, оптимальные параметры диагностического шказагедш должны определяться для каждого copia и s кавлш шщр&нш рзгло-не, так. как зависят от гидротермичесгож усгший-

ОБ'ДСЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ На ссяово полученного оксперш>нтадьяого материала установлено, что пшеница имеет довольно интенсивную систему синтеза ээлас-нь'х белкоз, в связи с чем у зтой культуры возможно значительное увеличение накопления з зерновках белкоз и клейковины путем оптимизации азотного питания, при этом улучшаются и некоторые технологические свойства зерна, зязисяпяе от количества белка (седиментация муки, объем хлеба). Однако другие качественные показатели зерна (рзолспгасскпо свойства клейюзвины, удельная седиментация муки, число падения, ма'соронные свойства зерна) в значительной степени определяются гидротермячестш условиями во зремгг созревания зерновок. При высокой влачкссти и понпхешш температурах (гидротер-иичесхли коэЭДкщигя? з период созревания зерна свиле 4-5) в зер-яогкех поедается гктквность пщролитическ:« ферментов, которые ослаблшг клейковину, в результате снижается ее упругость и ухудшаются свойства мухи и тоста.

При внлелчлп ллотинл удобрений тягасе илодлдлется ослабление я-ог; -:шг и ухуд^'Л!::? езойагч ?мукп к госта зеледотаде повылекля з лгрлевллх аллллуслгл глдроднллдсСЖл ^лрмелтов ;; увел:?:* :л содср-,:;-л сплртсд-.етлсглллллнла. Нехсриадлл азотлая подкормка, :!рсти?де1глая л ролродуктлллей стадии гллшчнл икотши, при

1-.чгопг'ятг'. п'длоларллчеею'л условиях (гидготершческай колф!;;-члол? л перлом ссзреллилл зерна не Солле 4), как сразило, ел только поякззет нгкеллт;!'^ л зерновках балков и кхезговини, но и су-лоллллнпо удул^алт их тохкологячссйс!^ свойства, так иг. псн"хает з ллх активность гнлгоглт;л;еск"х Ферментов ссдсрлание сппртсрас-твср:чгого ггатег.ина.

Гггктч г^кгдлом, с? гатсрого з п-чйольгрй степени вклеит •ЯГ-'Ж'ЧП» л ЛЛрЛО ЙЯЛПОЛ И КХеГЖ025ЯП, ЛВЛЛЕТСП рСЛЛШ а-лотнего ллг-л:я. гегда 1«?5? групп питательные зде?.!;-нты определяют уреланъ угегт'газ'тк п* зли?:. Оглтэпге бзлксзсста зерна под гд-эдейстзиси '•''л'глпгллгплл? г.'гг.гстер'.тп^сс:?;^ условий. нвк правило, связано с угг/тотп:!.? г лллт.ол'з 'и'лллл-1 и сбеслзчеинос; л растепгл г летом з ^гг-гл'легтг"* г^р,":: -л развитая. Прл ус:"'лип лзотксго шлллшп урс-^зсгс ч Сз л'ллзегл горла гезтг^ пов!лг: лея до таглго уроз-Г": г'огсгл'? Сгс-'гр или калий (а еоз>;слсо п кпиой-лйо другой лг.—гг;-лерздодет в шлшгу*. Последам э узмтчешо ь-гп с~:о7а га 33-/Г) :тг/гп, пратио, по ютя« на урозайлссть

пшеницы, одна» существенно повышает накопление в зерне балков.

Результаты опытов, проведенных в разных метеорологических условиях, показывают, что путем оптимизации доз азота, вносимого до посева, без снижения урожая возможно получение зерна мягкой пшеницы с содержанием белков не более 17%, а при оптимизации режима азотного питания во время вегетации растений - свыше 20Х, однако хорошие технологические свойства зерна формируются лишь при благоприятном гидротермическом режиме (гидротермический коэффициент в период созревания зерна менее 4). У твердой пшеницы при ее выращивании на карбонатном черноземе положительное действие азотных удобрений на макаронные свойства зерна наблюдается при содержании нитратного азота в сдое почвы 0-40 см менее 15 мг/кг.

В процессе созревания зерновок пшеницы происходит накопление высокомолекулярных компонентов легкорастворю,шх белков (образование одигомеров запасных белков, взаимодействие ферментных белков с белками - ингибиторами ферментов) и полипептидов гдиадинов, а также щелочерастворимых глютенинов, причем последние имеют два пика более интенсивного синтеза - на ранних (до фазы молочной спелости) и завершающих (после фазы молочно-восковой спелости) этапах формирования зерна. Во фракции спирторастворимых белков на завершающих этапах созревания зерна увеличивается доля г-гдиадинов, которые при взаимодействии о глютенинами значительно улучшают свойства клейковины [Вакар, Колпакова, 1975].

При оценке обеспеченности растений пшеницы азотом во время вегетации более точный прогноз урожайности и-белковости зерна может быть получен на основе определения в листьях содержания восстановленных форм азота, и в частности аминокислот и белков. В условиях недостатка азота концентрация этих веществ в соке листьев повышается, а при улучшении азотного питания растений снижается.

Под воздействием условий выращивания и применяемых фиторегу-ляторов в определенных пределах изменяется соотношение белковых фракций зерна, различающихся по растворимости, однако компонентный (полипептидный) состав каждой белковой фракции, зависящий от набора кодирующих их генов, остается постоянным. Псэтоыу улучшение качественных показателей зерна, связанных с компонентным составом белков, достигается лишь при изменении наследственных свойств организма. У сортов яровой мягкой пшеницы выявлена довольно высокая сопряженность между составом электрофоретических компонентов лег-кораствориыых белков и технологическими свойствами зерна,которая

может быть использована для направленного отбора генотипов пшеницы с удушенным качеством зерна.

выявленные генетические источники повышенного содержания лизина и метиснипа во фракции спирторастворимых белков свидетельствуют о том, что вполне реально повышение биологической питательной ценности белков зерна хлебопекарных пшениц, у которых недопустимо снижение концентрации клейковинных белков, а полученные сведения о взаимодействии геномов пшеницы и наличии в их составе генов, кодирующих полипептиды с повышенным содержанием незаменимых аминокислот, могут быть использованы для улучшения состава белков верна пшеницы с применением методов генетической инженерии.

ВЫВОДЫ

1. Шеница имеет довольно интенсивную систему синтеза запасных белков. Главным факторен, оказывающим существенное влияние на белковость ее зерна, является режим азотного питания, тогда как обеспеченность растений фосфором и калием определяет уровень урожайности. Выяснено, что путем оптимизации доз азота, вносимого до посева, без снижения урожая возможно получение зерна пшеницы с содержанием белков не более 17%, а при проведении азотные подкормок во время вегетации растений - свыше. 20%. Снижение белковости зерна при неблагоприятных гидротермических условиях происходит вследствие ухудшения режима азотного питания и обеспеченности растений азотом в репродуктивный период развития,

2. В результате внесения азотных удобрений в зерновках мягкой пшеницы уменьшается содержание легкорастворимых (в средйем на 6-11%) и возрастает накопление клейковинных (глиадинов - на 4-5%, глютешпюв - на 5-6%) белков, в связи с чем улучпаются седимента-ционпые свойства /чука и увеличивается объем хлеба (при значениях 1ЩК не шгез 50-60 ст. ед.), однако при этом очень часто наблюдается ссзаблешш клойсозжш, снижения зодслоглотительиой способности ууют, времени образования. устоГппности и сопротивляемости теста. При лозах азота, сбоспочнв&'сщм псвыгешге урожайности пшеницы, уволотопне показателя садшентацшг мука происходит в основной Есяодаягапо тагэвепп сосгсга базвса, а пра Ооаэа пасокая дозах -прегггуцествопяо сд с:от повыгепкя в сгрповках общего содержания бзлкез. -

3. Сппжзтгз упругости клойт^'^ы, а такяэ ухудгзкш овойота -У'--' и теота под 'влнппгсу ссотпг. удсброигй происходит всдодствио

повышения в зерновках пшеницы активности гидролитических ферментов и содержания спирторастворимого глютенина, имеющего в своем составе большое количество гидрофильных радикалов. Показано, что при благоприятных гидротермических условиях во время формирования и налива зерна (гидротермический коэффициент не более 4-5) возрастание активности амилолитических ферментов, вызванное внесением азотных удобрений, связано с амилазами "созревания", которые не полностью переходят в связанную форму, а при более влажной погоде может инициироваться синтез амилаз "прорастания". У слабых пшениц снижение упругости клейковины и объема хлеба, ухудшение свойств муки и теста в значительной степени связано с повышенны),! содержанием в зерне высокомолекулярной фракции восстановленных глютени-нов, экстрагируемых раствором 0,1М уксусной кислоты, Ш мочевины и 0,1н додоцилсульфата натрия.

4. Растения мягкой пшеницы используют на синтез азотистых веществ зерна 20-40% азота некорневой подкормки, проведенной через неделю после цветения, за счет которого образуется в среднем около 102 накапливающихся в зерне белков. В результате подкормки в вер-, новках, как правило, уменьшается концентрация спирторастворимого глютенина и. возрастает накопление глиадиновых белков, снижается активность ct-амилаз, вследствие чего повышается упругость клейковины и увеличивается объем хлеба (при значениях ИДК не менее 50-60 ст. ед.), улучшаются свойства муки и теста. Однако при неблагоприятных гидротермических условиях (гидротермический коэффициент в период созревания зерновок более 4-5) поздняя некорневая азотная подкормка не улучшает технологические свойства зерна, так как в нем повышается активность гидролитических ферментов.

5. На ранних этапах формирования зерновок пшеницы (до фазы молочной спелости) происходит интенсивный синтез низкомолекулярных компонентов легкорастворимых белков и полипептидов спирторастворимого глютенина, а в последующий период усиливается образование высокомолекулярных компонентов легкорастворимых белков и фракций глиадина, причем в составе последнего увеличивается доля г-глиади-нов. Полипептиды щелочерастворимых глютенинов наиболее интенсивно образуются на ранних и завершающих этапах созревания зерна»

6. У твердой пшеницы оптимумы питания для формирования урожая и накопления клейковины совпадают. При ее выращивании на карбонатном черноземе в условиях дефицита влаги наибольшее влияние на эти показатели оказывает внесение азотно-фосфорных, а при более бла-

гоприятнсн есдкш регше азотно-калкйпых удобрений. Азотные удобрения улучшают макаронные свойства зерна при содержании нитратного азота в слое почзц 0-10 см менее 15 мг/кг. С качеством макарон довольно тесно коррелирует показатель, характеризующий прочность макарон на излом.

7. Под воздействием условий выращивания и применяемых фиторе-гуляторов (ГМК, эпибраосинолид, ГАа, АБК) происходят существенные сдвиги процессов синтеза белковых фракций зерна, различающихся по растворимости, однага компонентный состав катдой белковой фракщш, определявши набором кодирующих их генов, остается постоянным. Поэтому улучшение качественных показателей зерна, зависящих от состава белковых компонентов, достигается путем изменения генотипа.

0. В процессе электрофсретичесзсих исследований установлено, что у некоторых генотипов озимой мягкой пшеницы высокая продуктивность растений и повышенное накопление в зерне белков связаны с наличием определенных глиадинкодирукжщх генов, а электрсфоретичес-кие спектры легкорастворямых белков могут быть всподьгозаны в качестве маркерных щшнгкеп при селекциояяич отбора; генотипов яровой мягкой лвшпф с улуч^онн';.,!:: тохношгичесга?'« свойства!,!;! зерна.

9. У кшеп:и?< и п-.Срядс:» ..-йлюдаетол довольно сдолюо взаимодействие мсуду гонсмгош, с результате дотсрого происходя« существ енние сдвиги в синтезе легксрасгасрнм:« белков зерна, связанны« с изменением экспрессии кодирующих. их генов, ¡¡«которые гены, кодирующие полипепавд лзигорастеерти белков, хокглыовгши в го-ншг Си, и они дублируются соответствующими гек&ш других геномов пшеницу.

10. Шсейшо геномы Х& и Da (A. glaucun Наем, ot Schulf."» являются reif-.v:.4i.c эл! источниками высокого содержания в ьерне бед-ков, a. .j балках лизина и метшнина, в том v:cjm и -о фракции глиа-дипез, э свяс;; с чем носители о тих геномов могут быть использованы з сс.-'екцш хлебопекарных п^ниц для создания генотипов с повышенной . :олог:г:эской питательной цепкость» шкисовинных белков. Выяснено.» что в составе гас пирзйЕЫЧ, тяк и шаепггчных геномов содер-.глтсл г:-ш, гоД'Груяида полосатики лзг»сср20язср1шых белков зерна о высоким содержанием яеэ2^;-ашых ¡шпекгаая.

11. Для формкрозсС!"! выоогси урожаэз зерна мягкой пшеницы с ссде-лапсм сирой кгег;у-таны овшэ Z8Z пеобкодшо поддерживать ре-льУ c-ioTzsrb юггазгя, яря котором a лисчыи з Фазу кущения ордер-

жится не менее 5,ОХ общего и 0,6% нитратного азота в расчете на сухую массу, в фазу образования 1-2 узлов во втором верхнем листе - не менее 4,5% общего и 0,4% нитратного азота, в фазу колошений во втором верхнем листе - не менее 4,2% общего и 0,2% нитратного азота. Более точные результаты диагностики азотного питания пшеницы могут быть получены на основе определения в листьях содержания восстановленных форм азота, и в частности аминокислот и белков. В условиях недостатка азота концентрация этих веществ в соке листьев повышается, а при улучшении азотного питания снижается.

12. При выращивании пшеницы на дерново-подзолистых почвах, содержащих 2-3% гумуса, для получения высоких урожаев зерна (40-50 ц/га) с накоплением сырой клейковины свыше 28% необходимо внесение доз азота не менее 150-160 кг/га. Однако получение высококачественного зерна, отвечающего требованиям, предъявляемым к сильной пшенице, как правило, достигается при благоприятных гидротермических условиях (гидротермический коэффициент в период созревания зерна менее 4) и проведении поздней некорневой азотной подкормки.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Новиков H.H. Хроматография легкорастворимых белков зерна ржи на ДЭАЭ-целлюлозе и определение коэффициентов седиментации полученных фракций белков. Доклады ТСХА, 1972, в. 181, с. 69-70.

2. Плешков Б.П., Иванов Ю.А., Новиков H.H. Изучение белкового комплекса зерна некоторых пшенично-пырейнкх гибридов. Известия ТСХА, 1975, В. 2, С. 121-126.

3. Плешков Б.П., Новиков H.H., Лалченко Г.Д. Биохимическая характеристика зерна шеничио-пырейных гибридов. Известия ТСХА,

1975, В. 5, с. 96-103.

4. Новиков H.H. Состав белкового комплекса зерна пшенично-пы-рейннх гибридов. Автореферат кандидатской диссертации, М.: ЫСХА,

1976, 20 с.

5. Груздев Л.Г., ЖебракЭ.А., Новиков H.H. Фракционный, аминокислотный состав и биологическая ценность белков зерна тритикале в процессе его формирования. Известия ТСХА, 1976, в. Z, с. 98-109.

6. Груздев Л.Г., Небр&ч S.A., Новиков H.H. Комшзеитный состав легкорастворимых и сшрторзотворииых белков зерна трпткале в процессе его формирования. Известия ТСХА, 1973, в. С, о. 126-130.

7. Плешков Б.П., новячо-i 1:.Н., Грузде. ? >!. Шва '''тс'/.щй состав легкорастЕор'йгх бзлкоа зерна шензду я

гибридов в связи с селе!ац:ей на качество. Известия ТСХА, 1976, в.

5, с. 214-216.

8. Пуха.тьс:агй В.Л., Дикарев В.Г., Новиков H.H. Злектрофорети-ческое изучение легкорастворимых белков зерна нормальных и некротических гибридов яровой мягкой пшеницы и их родительских форм. Известия ТСХА, 1976, в. S, с. 70-80.

9. Плешков Б.Л., Новиков H.H. Биохимическая характеристика кдейковинных белков пшенично-пырейных гибридов. Известия ТСХА, 1977, В. 4, с. 77-83.

10. Новиков H.H., Плешков Б.П., Лапченко Г.Д. Хромосомное расщепление по белкам зерна у отдаленных гибридов. Физиология и биохимия культурных растений. 1977, в. 5, с. 479-482.

11. Новиков H.H., Плешков Б.П.. Лапченко Г.Д. Электрофорети-ческое исследование легкорастворимых белков зерна пшенично-пырей-ных гибридов. Сельскохозяйственная биология, 1978, в. 2, с. 205-210.

12. Плешков В.П., Новиков H.H., Груздев Л.Г. Аминокислотный состав белков зерна пшеницу и пшенично-пырейных гибридов. Вестник сельскохозяйственной науки, 1978, в. 2, с. 12-20.

13. Новиков H.H., Плешков Б.П. Электрофоретическое исследование легкорастворимых белков семян ржи в связи с отбором на белковость. Физиология и биохимия культурных растений, 1978, т. 10, в.

6, С. 577-583.

14. Строев B.C., Новиков H.H., Толубаева В.А. ¡Эффективность внутрисортового отбора на белок у яровой гшеницы. известия ТСХА, 1979, 3. 6, 0. 43-49.

15. Плеэдсов A.C., Ноэкков H.H., Давидова Е.Г., Полосина Т.В.. П;<ср*ш B.Ii. Состав, протеслктичеснет ферментов п скорость сиг-,еза белка з проростка пгвюгца. Известия ТСХА, 1080, в. 1, с. 97-104.

15. H.;!., Пйепкоз 33.8., Сгре-ев B.C. Внутривидовой и

snyrp-cspîGSOil погииорфяса Селссз у явргкреотвоотшющихся расте-1кй.-иэ20сег7. ÏGiA, 1SC0, в. 3, О. 93-ICS.

17. Плсггз З.П., Новиков Н,Н>, Т.О. Содержание и сосслз сзоэд» з гсрлэ ГЕ^агяю-шрёйад-иазда» при различных ус-лака? сзогагэ пгазггз». ¡Ьгозяга TCiA, lCSö, а. 2, 57-65.

18. З.П., кс=.гяз Й.П., 1£даеза Наяякепио белка з сс-ргз. ппгтгт.'з-гlïpcûrrî гпЗряш passa?» гслслного ссотаза при prazzTzx yarsrza ». йэсс&л ¿"OCA. iCSO,. a.. a. 81-88..

2?. ПурзггЬэг: С..... !ä=2b\H.U.» ЕУкпасжД В.А. Бзапю-

связь дозы генома D и состава белков в эндосперме мягкой пшеницы. Доклады ВАСХНИЛ, 1080, в. 10, с. 8-10.

20. Плешкой Б.П., Новиков H.H., Миляева Т.Ф., 'Зазимко В.В. Урожай к качество зерна ппенично-пыройных гибридов при различны?! условиях азотного питания. Известия ТСХА, 1981, в. 3, с. 63-58.

21. Новиков H.H., Плешков Б.П. Миляева Т.ffi». Использование мота некорневой подкормки на синтез белков в зерне пшенично-пы-рейных гибридов. Известия ТСХА, 1981, в. 4, с. 60-76.

22. Плешков Б.П., Новиков H.H., Миляева Т.О. Аминокислотный достал белков верна пиенично-пырейшх гибридов разного геномного состава. Известия ТСХА, в. 5, с. 84-87.

23. Плешков Б.П., Новиков H.H. Синтез легкорастворимых белков зз зерне геюнично-пырейных гибридов. Материалы всесоюзного симпозиума "Мэханиамы усвоения азота и биосинтеза белка в растениях", Алма-Ата, 1931, с. 101.

24. Плешков Б.П., Новиков H.H., Миляева Т.Ф. Аминокислотный состав белковых фракций зерна шеничко-шрейных гибридов разного геномного состава. Известия ТСХА, 1981, в. 6, с. 72-76.

25. Миляева Т.Ф,, Новиков H.H. Урожай и качество зерна пше-1р1чно-пырейных гибридов при корневом и некорневом внесении азота. Материалы конференции "Вопросы химизации и повышения плодородия почв", Москва, ЦИНАО, 1982, с. 53-54.

26. Миляева Т.Ф., Ляшво М.У., Новиков H.H. Активность нитрат-редуктазы и содержание нитратов в вегетативных органах зерновых ¡су ль тур при различных условиях азотного питания.. Материалы конференции "Вопросы химизации и повышения плодородия почв", Москва, ЦИНАО, 1982, с. 52-53.

27. Новиков H.H., Плешков Б.П., Миляева Т.Ф., Ляшко Ы.У. Со-дерлшие и состав белков в зерне пшенично-пырейных' гибридов при лорневом и внекорневом внесении азота. Физиология и биохимия'культурных растений, 1982, т. 14, в. 6, с. 549-565.

28. Заславская Н.Р., Плешков Б.П., Новиков H.H., Зазимко В.В. Состав белков и активность ашлолитических ферментов в верне пшенично-пырейных гибридов при различных условиях азотного питания. Известия ТСХА, 1983, в. 3, с. 77-81.

29. Новиков.H.H., Плешков Б.П., Миляева Т.С>. особенности биосинтеза легкорастворишх белков 'в верне ггбрздов разного геномного состава. Сэльскхмсоач-^ «тонная био. viat» 1СЗЗ, в. Э, о. 11-15.

SO. Новиков H.H., Крищенко В.П., Ыиляева Т.О., Кокурин IL Л. Содержание :п"!*патоз и активность нитсатредуктазы в листьях яровой пиега-гоч при различных условиях питания. Известия ТСХА, 1985, в. 2, С. 03-102.

31. Ушакова Т.й., Крщэяко В.П., Новиков H.H. Прогнозирование урожая и качества зерна яровой пшеницы по содержадгао в листьях ' азотном? веществ. Тезисы докладов XII Всесоюзного координационного совещания "Совершенствование системы диагностики питания -сельскохозяйственных растений", Москва, 1985, с. 65.

32. Каеттна Л.К., Попереля Ф.л:, Новиков H.H. Связь компонентного состава глиадша с хозяйственно-ценными признаками озимой мягкой пшеншщ у гибридов Fa. Известия ТСХА, 1985, в. 3, с. 73-78.

33. Кшгьонес А., Голешюв В.Ф., Новиков H.H., Кукреш Н.П. Влияние удобрэтпй ла состав белков и хлебопекарные свойства зерна ргш. Известия ТСХА, 1985, в. 6, с. 23-42.

34. Дерюгин И.П., Новиков H.H., Ушакова Т.Э., Пантелеев A.A. Разработка методшж отбора и подготовки проб для определения нитратов в сельскохозгшственных растениях. Отработка методов прогнозирования качества урожая зерновых культур по химическому составу. В1ШТЦ, 1985, Н 0237.0 003786, 153 с.

35. Новиков H.H., Кокурин Н.Л., Шатилова Т. И. Качество зерна и структура урожая яровой ншеннци при разном уровне азотного питания. Известия ТСХА, 1986, в. 2, С. 67-74.

36. Крищенко В.П., Дерогкн И,П., Новиков H.H.; Агеева B.C. Методические указания "о оценке качества зершшлг и масличных культур. М.: МСХА, ISbu, 23 с.

37. Кокурин Н.Л., Новиков H.H., Шатилова Т.Н., Плешсов A.C. Качество зерна » состав кяейковиюшх белков яровом плюницы в зави-скмости от сорта ■ условий азотного питания. Известия ТСХА, . j87, в. 2, о, S3-CS.

S3. K?;r:r,!ao Б.П., Новиков H.H., Ушакова Т.5., Лакашгаа О.И. ЯяагЕосг^л Елслпсго питаши с целью получения высококачественного йорна. Ещло?сил Щчвшшого института ш. В.В.Докучаэва, 1987. в. XIII, о. 59.

Г'З. КртздаяВ.П.. Захару» В.л.Лекашспа О.И., Дерюгни П., ЛитлакИ.П., Ношта H.H. Яровая пгшщзтд. Рекомендации по пояученпЬ ашскокатеоиспшго аэрна при шггеяспанш возделывании, и.! М03СД. Í9B7, 92 с. " ; ' -" ...

-10. Всзаюв HíH», 5??*-9дзЕа34, 'toteé учебника "Вио-

химия сельскохозяйственных растений", переработанного и дополненного (авт. Длешков Б.Б.), Агронромиздат» 1987, 4Q4 с.

41. Дерюгин И.П., Новиков H.H., Крищенко В.П., Ушакова Т.Ф., Пантелеев A.A. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы при различных условгах азотного питания. Известия ТСХА, 1989, в. 3, с. 43-49.

42. Дерюгин И.П., Новиков H.H., Мокриевич Г.Л., Ушакова Т.Ф., Жукова Л.И. Влияние уровня минерального.питания на урожайность и ¡сачество зерна твердой пшеницы при выращивании на карбонатном черноземе. Известия ТСХА, 1992, В. 1, С. 27-34.

43. Новиков H.H. Физиолого-биохимические основы формирования качества урожая сельскохозяйственных культур. М.:МСХА, 1994, 56 с.

44. Новиков H.H., Войесса Б.В. Формирование качества зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от сорта, условий выращивания и уровня азотного питания. Известия ТСХА, 1994, в. 3, с. 14-29.

45. Новиков H.H.,. Войесса Б.В. Действие фиторегуляторов на качество зерна и синтез,белков в зерне пиеница. Известия ТСХА, 1995, в. 1, с. 65-75.

. 46. Новиков H.H. Биотехнология кормовых препаратов для сельскохозяйственных животных. Раздел в учебном пособии "Сельскохозяйственная биотехнология", М. ; ШХА, 1995, с. 178-224.

47. Новиков H.H. Действие фиторегуляторов на синтез белков ж ■ качество зерна пшеницы. Тезисы докладов международной конференции

"Регуляторы роста и развития растений", М. : ЫОХА, 1995, с, 70.

48. Новиков H.H., Дерюгин И.П., Крвденко В.П., Ушакова Т.Ф. Способ диагностики азотного питания зерновых культур. U. : ВККЙГШ, Ваявка N95114227 от 07.08.95. ' .

49. Новиков H.H. Физиология и биохимия формирования качества урожая сельскохозяйственных культур. Раздел в учебнике "Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений", !■!. : Колос, 3,6 а. л. (в печати).

50. Новиков H.H.. Обмен"и транспорт веществ в растениях. Раздел в учебнике "Физиология и биохимия сельскохс „яйственных растений", U. : Колос, 1,5 а.л. (в печати).

51. Новиков H.H. Биотехнология кормовых препаратов сельскохозяйственных животных. Раздел в учебнике "Селсб'а$оаяйо5юэт:аа биотехнология", U. : Колос, З ал. (в дочати) i ■