izvestiiatimacadИзвестия Тимирязевской сельскохозяйственной академииIZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY0021-342XФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева10.26897/0021-342X-2023-6-65-75izvestiiatimacad-496Research ArticleГЕНЕТИКА, БИОТЕХНОЛОГИЯ, СЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВОGENETICS, BIOTECHNOLOGY, BREEDING AND SEED PRODUCTIONОценка влияния образцов коллекции ×Trititrigia как исходного материала на качество зерна в селекционном процессе зерновых культурEvaluation of influence of samples of the ×Trititrigia collection as source material for grain quality in the breeding process of grain cropshttps://orcid.org/0000-0002-3775-6077ЩуклинаО. А.ShchuklinaO. А.

Щуклина Ольга Александровна, старший научный сотрудник, канд. с.-х. наук

127276, г. Москва, ул. Ботаническая, 4 

Olga A. Shchuklina, CSc (Ag), Senior Research Associate

4, Botanicheskaya Str., Moscow, 127276

oashuklina@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-8264-4499ЗавгороднийС. В.ZavgorodniyS. V.

Завгородний Сергей Владимирович, научный сотрудник

127276, г. Москва, ул. Ботаническая, 4 

Sergey V. Zavgorodniy, Research Associate

4, Botanicheskaya Str., Moscow, 127276

zgbsran@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4480-8776СоловьевА. А.SolovievA. A.

Соловьев Александр Александрович, ведущий научный сотрудник, д-р биол. наук

127276, г. Москва, ул. Ботаническая, 4 

Alexander A. Soloviev, DSc (Bio), Leading Research Associate

4, Botanicheskaya Str., Moscow, 127276

asoloviev70@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3479-5994АленичеваА. Д.AlenichevaA. D.

Аленичева Анастасия Дмитриевна, младший научный сотрудник

127276, г. Москва, ул. Ботаническая, 4 

Anastasia D. Alenicheva, Junior Research Associate

4, Botanicheskaya Str., Moscow, 127276

alenicheva_a@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8337-5032КвиткоВ. Е.KvitkoV. E.

Квитко Валерия Евгеньевна, младший научный сотрудник

127276, г. Москва, ул. Ботаническая, 4 

Valeriya E. Kvitko, Junior Research Associate

4, Botanicheskaya Str., Moscow, 127276

lera.kvitko@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3466-7263ИвановаЛ. П.IvanovaL. P.

Иванова Любовь Петровна, научный сотрудник

127276, г. Москва, ул. Ботаническая, 4 

Lubov P. Ivanova, Research Associate

4, Botanicheskaya Str., Moscow, 127276

gbsran@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9370-4442КлименковаИ. Н.KlimenkovaI. N.

Клименкова Ирина Николаевна, научный сотрудник

127276, г. Москва, ул. Ботаническая, 4 

Irina N. Klimenkova, Research Associate

4, Botanicheskaya Str., Moscow, 127276

irinaklimleon@inbox.ruКоноревП. М.KonorevP. M.

Конорев Павел Матвеевич, старший научный сотрудник, канд. с.-х. наук

127276, г. Москва, ул. Ботаническая, 4 

Pavel M. Konorev, CSc (Ag), Senior Research Associate

4, Botanicheskaya Str., Moscow, 127276

pkonorev@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0400-0609ПыльневВ. В.PylnevV. V.

Пыльнев Владимир Валентинович, профессор, д-р биол. наук

127434, г. Москва, Тимирязевская ул., 49

Vladimir V. Pylnev, DSc (Bio), Professor49, Timiryazevskaya Str., Moscow, 127434Pyl8@yandex.ruГлавный ботанический сад имени Н.В. Цицина РАНРоссияN.V. Tsitsin’s Main Botanical Garden of the Russian Academy of SciencesRussian FederationГлавный ботанический сад имени Н.В. Цицина РАН; Всероссийский центр карантина растенийРоссияN.V. Tsitsin’s Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences; All-Russian Plant Quarantine CenterRussian FederationРоссийский государственный аграрный университет – Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation202309012024166575Copyright © Щуклина О.А., Завгородний С.В., Соловьев А.А., Аленичева А.Д., Квитко В.Е., Иванова Л.П., Клименкова И.Н., Конорев П.М., Пыльнев В.В., 20242024Щуклина О.А., Завгородний С.В., Соловьев А.А., Аленичева А.Д., Квитко В.Е., Иванова Л.П., Клименкова И.Н., Конорев П.М., Пыльнев В.В.Shchuklina O.А., Zavgorodniy S.V., Soloviev A.A., Alenicheva A.D., Kvitko V.E., Ivanova L.P., Klimenkova I.N., Konorev P.M., Pylnev V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiia.timacad.ru/jour/article/view/496

В условиях Центрального Нечерноземья создание сортов пшеницы и тритикале, сочетающих стабильно высокую урожайность с качеством зерна, является одной из важнейших проблем селекции. Одним из решений может являться расширение генетического разнообразия новых сортов с помощью межвидовой и межродовой гибридизации. Трититригия (×Trititrigia cziczinii Tzvel., 1973) – синтетическая зерновая культура (2n = 56), потенциальный донор хозяйственно-ценных признаков пшеницы. Исследования проведены в условиях дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почв Московской области (2008–2014 гг.). Изучены образцы поздних поколений трититригии из современной коллекции отдела отдаленной гибридизации ГБС РАН по качеству зерна в разных метеорологических условиях. Результаты показывают, что большинство образцов (82%) обладает потенциально высоким содержанием белка, в среднем превышающим 13,5%. 10% образцов накапливают более 16% белка в зерне и могут быть вовлечены в селекционные программы. Изученные образцы превышают сорта озимой пшеницы Московская 39 и Заря по количеству клейковины в зерне и формируют от 32,6 до 52,0%. Они могут быть использованы для выращивания как в качестве самостоятельных сортов в целях получения сухой клейковины, так и в качестве родительских компонентов в скрещиваниях. 

In the conditions of the Central Non-Chernozem region, the development of wheat and triticale varieties combining stable high yields and grain quality is one of the most important breeding problems. One of the solutions may be to increase the genetic diversity of new varieties through interspecific and intergeneric hybridization. Trititrigia (×Trititrigia cziczinii Tzvel., 1973) is a synthetic grain crop (2n=56), a potential donor of economically valuable traits of wheat. The studies were carried out in the conditions of sod-podzolic heavy loamy soils of the Moscow region (2008–2014). Samples of late generations of trititrigia from the modern collection of the Department of Remote Hybridization of the МBG RAS on grain quality were studied. The results show that most of the samples (82%) have a potentially high protein content exceeding 13.5%. 10% of the samples accumulate more than 16% protein in grain and can be included in breeding programs. The studied samples exceed the varieties Moskovskaya 39 and Zarya in the amount of gluten in grain and form from 32.6 to 52.0% and can be used both for cultivation as independent varieties for dry gluten production and as parent components in crosses.

 

трититригияселекциябелокклейковинасортпшенично-пырейные гибридыотдаленная гибридизацияTrititrigiabreedingproteinglutenvarietywheat-wheatgrass hybridsdistant hybridizationРабота выполнена в рамках ГЗ ГБС РАН «Гибридизация у растений в природе и культуре: фундаментальные и прикладные аспекты» № Госрегистрации 122042500074–5.ReferencesАмелин А.В. Биохимические показатели качества зерна у современных сортов яровой пшеницы / Амелин А.В., Чекалин Е.И. и др. // Вестник аграрной науки. – 2019. - №2(77). – С.3-11.Amelin A.V. Biochemical indicators of grain quality in modern varieties of spring wheat / Amelin A.V., Chekalin E.I. et al. // Bulletin of Agrarian Science. – 2019. - №2(77). – Pp.3-11.Гибриды отдаленных скрещиваний и полиплоиды. Изд-во Акад.наук СССР Главный бот.сад.; ред.колл.: Н.В. Цицин, В.Ф. Любимова, М.А. Махалин. – М., 1963. – 204 с.Hybrids of distant crosses and polyploids. Publishing house of Akad.Sciences of the USSR Chief bot.garden.; ed.call.: N.V. Tsitsin, V.F. Lyubimova, M.A. Makhalin. – M., 1963. – 204 p.Гольдварг Б.А. Использование шарозерной пшеницы (Т. Sphaerococcum) в селекции озимой мягкой на повышение качества / Б.А. Гольдварг, М.В. Боктаев, А.Н. Боровик // Зерновое хозяйство России. – 2022. - № 1(79). - С. 35–38.Goldvarg B.A. The use of spherical wheat (T. Sphaerococcum) in the selection of winter soft to improve quality / B.A. Goldvarg, M.V. Boktaev, A.N. Borovik // Grain farming of Russia. – 2022. - № 1(79). - Pp. 35-38.Гончаров Н.П. От пырейно-пшеничных и горохо-акациевых гибридов до многолетней пшеницы: к юбилею академика Н.В. Цицина / Н.П. Гончаров // Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2023. - №9(3). – С. 132-161.Goncharov N.P. From wheatgrass and pea-acacia hybrids to perennial wheat: to the anniversary of Academician N.V. Tsitsin / N.P. Goncharov // Letters to the Vavilovsky Journal of Genetics and Breeding. – 2023. - №9(3). – Pp. 132-161.Долгова С.П. Пшенично-пырейные гибриды – источник высокобелковости и хороших хлебопекарных свойств в селекции пшеницы на качество / С.П. Долгова, Н.Н. Кахриманова, Н.Л. Кузнецова и др. // Плодоводство и ягодоводство России. - 2009. - Т.21. – С. 341-346.Dolgova S.P. Wheat-wheatgrass hybrids – a source of high protein content and good baking properties in wheat breeding for quality / S.P. Dolgova, N.N. Kakhrimanova, N.L. Kuznetsova et al. // Fruit and berry growing in Russia. - 2009. - Vol.21. – pp. 341-346.Долгова С.П. Технологические свойства зерна промежуточных пшенично-пырейных гибридов / С.П. Долгова, Н.Л. Кузнецова, Л.П. Калмыкова // Проблемы интродукции растений и отдаленной гибридизации: сб. тр. Международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Н.В. Цицина. – М.: 1998. – С. 309-310.Dolgova S.P. Technological properties of grain of intermediate wheat-wheatgrass hybrids / S.P. Dolgova, N.L. Kuznetsova, L.P. Kalmykova // Problems of plant introduction and distant hybridization: collection of the International conference dedicated to the 100th anniversary of the birth of Academician N.V. Tsitsin. – M.: 1998. – pp. 309-310.Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России / А.А. Жученко // М.: Изд-во «Агрорус». 2004. – 1109 с.Zhuchenko A.A. Resource potential of grain production in Russia / A.A. Zhuchenko // M.: Publishing house "Agrorus". 2004. – 1109 p.Завгородний С.В. Морфобиологические и хозяйственно ценные особенности образцов из современной коллекции трититригии (×Trititrigia cziczinii Tzvel.) ГБС РАН / С.В. Завгородний, Л.П. Иванова, А.Д. Аленичева и др. // Овощи России. - 2022. - № 2. - С. 10-14.Zavgorodny S.V. Morphobiological and economically valuable features of samples from the modern collection of trititrigia (×Trititrigia cziczinii Tzvel.) MBG RAS / S.V. Zavgorodny, L.P. Ivanova, A.D. Alenicheva et al. // Vegetables of Russia. - 2022. - No. 2. - pp. 10-14.Иванова Л.П. Перспективы использования новой сельскохозяйственной культуры трититригии (×Trititrigia cziczinii Tsvelev) в кормопроизводстве / Л.П. Иванова, О.А. Щуклина, И.Н. Ворончихина, В.В. Ворончихин, С.В. Завгородний, Е.С. Энзекрей, А.Д. Комкова, В. П. Упелниек Кормопроизводство. - 2020. - №10. - C. 13-16.Ivanova L.P. Prospects of using a new agricultural crop of trititrigia (×Trititrigia cziczinii Tsvelev) in feed production / L.P. Ivanova, O.A. Shchuklina, I.N. Voronchikhina, V.V. Voronchikhin, S.V. Zavgorodny, E.S. Enzekrey, A.D. Komkova, V. P. Upelniek Forage production. - 2020. - №10. - C. 13-16.Колпакова В.В. Сухая пшеничная клейковина: функциональные свойства, перспективы применения / В.В. Колпакова, Л.В. Зайцева, С.В. Ванин и др. // Пищевая промышленность. – 2010. - №4. – С. 56-59.Kolpakova V.V. Dry wheat gluten: functional properties, prospects of application / V.V. Kolpakova, L.V. Zaitseva, S.V. Vanin et al. // Food industry. – 2010. - No.4. – pp. 56-59.Коростылева Т.В. Генетический ресурс пырея Тhinopyrum elongatum (Host) D.R. Dewey в селекционном улучшении пшеницы / Т.В. Коростылева, А.Н. Шиян, Т.И. Одинцова // Генетика. 2023. – Т56(10). – С. 1112-1119.Korostyleva T.V. The genetic resource of wheatgrass with other elongatum (Host) D.R. Dewey in the breeding improvement of wheat / T.V. Korostyleva, A.N. Shiyan, T.I. Odintsovo // Genetics. 2023. – T56(10). – pp. 1112-1119.Мартынов С.П., Генеалогический анализ использования двух видов пырея (AGROPYRON) в селекции мягкой пшеницы (TRITICUM AESTIVUM L.) на устойчивость к болезням / С.П. Мартынов, Т.В. Добротворская, В.А. Крупнов // Генетика. 2016. Т. 52. № 2. С. 179-188.Martynov S.P. Genealogical analysis of the use of two types of wheat grass (AGROPYRON) in the breeding of soft wheat (TRITICUM AESTIVUM L.) for disease resistance / S.P. Martynov, T.V. Dobrotvorskaya, V.A. Krupnov // Genetics. 2016. Vol. 52. No. 2. pp. 179-188.Погонец Е.В. Влияние сухой пшеничной клейковины на качество пшенично-тритикалевого хлеба / Е.В. Погонец // Техника и технологии пищевых производств. – 2014. - №2. – С. 61-64.Pogonets E.V. Influence of dry wheat gluten on the quality of wheat-triticale bread / E.V. Pogonets // Technique and technologies of food production. – 2014. - No. 2. – pp. 61-64.Проблемы отдаленной гибридизации / под ред. акад. Н.В. Цицина. – М.: Изд-во «Наука». – 1979. – 270 с.Problems of distant hybridization / Ed. Academician N.V. Tsitsina. – M.: Publishing house "Science". - 1979. – 270 p.Рубец В.С. Влияние метеорологических условий на качество зерна яровой пшеницы (Triticum L.) / В.С. Рубец, И.Н. Ворончихина, В.В. Пыльнев, В.В. Ворончихин, // Известия ТСХА. - 2021. - №5. - С.89-108.Rubets V.S. The influence of meteorological conditions on the quality of spring wheat grain (Triticum L.) / V.S. Rubets, I.N. Voronchikhina, V.V. Pylnev, V.V. Voronchikhin, // Izvestiya TSKHA. - 2021. - No.5. - pp.89-108.Сандухадзе Б.И. Селекция озимой пшеницы – важнейших фактор повышения урожайности и качества / Б.И. Сандухадзе // Достижения науки и техники в АПК. – 2010. - №11. – С. 4-6.Sandukhadze B.I. Selection of winter wheat – the most important factor in increasing productivity and quality / B.I. Sandukhadze // Achievements of science and technology in agriculture. – 2010. - No. 11. – pp. 4-6.Сандухадзе Б.И. Сортимент озимой мягкой пшеницы для Центрального региона России с повышенным потенциалом продуктивности и качества / Б.И. Сандухадзе, Г.В. Кочетыгов, М.И. Рыбакова и др. // Вестник Орел ГАУ. – 2012. – С. 16-20.Sandukhadze B.I. Sorting of winter soft wheat for the Central region of Russia with increased productivity and quality potential / B.I. Sandukhadze, G.V. Kochetygov, M.I. Rybakova et al. // Vestnik Orel GAU. – 2012. – pp. 16-20.Цицин Н.В. Многолетняя пшеница / Н.В. Цицин. — М.: Наука, 1978. — 287 с.Tsitsin N.V. Perennial wheat / N.V. Tsitsin. — M.: Nauka, 1978. — 287 p.Щуклина О.А. Связь элементов структуры колоса с продуктивностью растений образцов ×Trititrigia cziczinii Tzvel. / О.А. Щуклина, С.В. Завгородний, А.Д. Аленичева, Л.П. Иванова, В.Е. Квитко, В.В. Пыльнев, В.П. Упелниек // Известия ТСХА. - 2022. - №5. - С. 57-69.Shchuklina O.A. Connection of ear structure elements with plant productivity of samples of ×Trititrigia cziczinii Tzvel. / O.A. Shchuklina, S.V. Zavgorodny, A.D. Alenicheva, L.P. Ivanova, V.E. Kvitko, V.V. Pylnev, V.P. Upelniek // Izvestiya TSKHA. - 2022. - No.5. - pp. 57-69.Ceoloni C. Cytogenetic mapping of a major locus for resistance to Fusarium headblight and crown rot of wheat on Thinopyrum elongatum 7EL and its pyramiding with valuable genes from a Th. ponticum homoeologous arm onto bread wheat 7DL / C. Ceoloni, P. Forte., L. Kuzmanovic, S. Tundo., I. Moscetti, P.De Vita., M. Virili, R D’Ovidio // Theor. Appl. Genet. 2017. V. 130. P. 2005–2024.Ceoloni C. Cytogenetic mapping of a major locus for resistance to Fusarium headblight and crown rot of wheat on Thinopyrum elongatum 7EL and its pyramiding with valuable genes from a Th. ponticum homoeologous arm onto bread wheat 7DL / C. Ceoloni, P. Forte., L. Kuzmanovic, S. Tundo., I. Moscetti, P.De Vita., M. Virili, R D’Ovidio // Theor. Appl. Genet. 2017. V. 130. P. 2005–2024.Ge W. Genome-wide identification, characteristics and expression of the prolamin genes in Thinopyrum elongatum / W. Ge, Y. Gao, S. Xu, H. Wang, L. Kong, S. Sun // BMC Genomics. 2021. V. 22(1). P. 864.Ge W. Genome-wide identification, characteristics and expression of the prolamin genes in Thinopyrum elongatum / W. Ge, Y. Gao, S. Xu, H. Wang, L. Kong, S. Sun // BMC Genomics. 2021. V. 22(1). P. 864.Haunold A. Variation in protein content of the grain in four varieties Triticum aestivum / A. Haunold, V.A. Jonson, V.W. Schmidt // Agronomy Journal - 1962. - V54, - №2. – р. 134.Haunold A. Variation in protein content of the grain in four varieties Triticum aestivum / A. Haunold, V.A. Jonson, V.W. Schmidt // Agronomy Journal - 1962. - V54, - №2. – р. 134.Lachuga Yu. Experience in the Cultivation of a New Perennial Cereal Crop—Trititrigia in the Conditions of South of the Rostov Region / Yu. Lachuga, B. Meskhi, V. Pakhomov, Yu. Semenikhina, S. Kambulov, D. Rudoy, T. Maltseva // Anriculture. – 2023. – 13(3). – 605.Lachuga Yu. Experience in the Cultivation of a New Perennial Cereal Crop—Trititrigia in the Conditions of South of the Rostov Region / Yu. Lachuga, B. Meskhi, V. Pakhomov, Yu. Semenikhina, S. Kambulov, D. Rudoy, T. Maltseva // Anriculture. – 2023. – 13(3). – 605.Luo Z. LMW-GS genes in Agropyron elongatum and their potential value in wheat breeding / Z. Luo, F. Chen., D. Feng, G. Xia // Theoretical and applied genetics. 2005. V. 111 (2). P. 272–280.Luo Z. LMW-GS genes in Agropyron elongatum and their potential value in wheat breeding / Z. Luo, F. Chen., D. Feng, G. Xia // Theoretical and applied genetics. 2005. V. 111 (2). P. 272–280.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.