Zmienność składu chemicznego nasion roślin strączkowych i ich odporności na obciążenia mechaniczne
Wojciech Rybiński
office@igr.poznan.plInstytut Genetyki Roślin PAN w Poznaniu (Poland)
Michał Starzycki
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Oddział w Poznaniu (Poland)
Robert Rusinek
Instytut Agrofizyki PAN w Lublinie (Poland)
Jan Bocianowski
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu (Poland)
Bogusław Szot
Instytut Agrofizyki PAN w Lublinie (Poland)
Abstrakt
Przeprowadzone badania miały na celu ocenę wewnątrzgatunkowej zmienności odmian i rodów roślin strączkowych pod względem odporności nasion na obciążenia mechaniczne i ich składu chemicznego. Materiał do badań stanowiły nasiona odmian i rodów reprezentujących cztery gatunki łubinu oraz groch i lędźwian siewny. Do analiz wybierano powietrznie suche nasiona pochodzące z Hodowli Roślin Przebędowo i tego samego roku zbioru. Wzrost i rozwój roślin w tej samej lokalizacji i w podobnych warunkach glebowo-klimatycznych umożliwiał porównanie uzyskanych wyników między odmianami. Oceniano właściwości fizyczne nasion w celu określenia ich reakcji na obciążenia mechaniczne. Na pierwszym etapie określano grubość nasion, a następnie pojedyncze nasiona podawano obciążeniom mechanicznym wyrażając uzyskane wyniki wartościami siły maksymalnej (N), maksymalnego odkształcenia (mm), modułu elastyczności (MPa) i energii (J). Ponadto nasiona z każdej odmiany i rodu posłużyły do oceny zawartości białka, tłuszczu i profilu kwasów tłuszczowych. Wyniki opracowano za pomocą wielocechowej analizy statystycznej. Wiedza o fizycznych parametrach nasion wyrażona stopniem ich odporności na uszkodzenia mechaniczne ma istotne znaczenie dla optymalizacji technologii zbioru, suszenia i przechowywania przyczyniając się do zminimalizowania strat ilościowych i jakościowych oraz uszkodzeń mechanicznych zebranych nasion. Wykazano, że analizowane nasiona odmian i rodów charakteryzowały się zróżnicowaną grubością nasion i szerokim zakresem ich zmienności w reakcji na zastosowane obciążenia mechaniczne. Pozwoliło to na wyodrębnienie gatunków, ale przede wszystkim odmian i rodów o zwiększonej odporności nasion na obciążenia mechaniczne wyrażone między innymi wartością siły maksymalnej, której użycie powoduje zniszczenie ich struktury. Analizowane rody i odmiany charakteryzowały się ponadto szerokim zakresem zmienności składu chemicznego nasion. Pod względem zawartości białka dominowały nasiona łubinu andyjskiego tradycyjnego (44,2%) i epigonalnego (41,3%), a wartościami powyżej 40% charakteryzowały się ponadto nasiona łubinu żółtego reprezentowane przez odmianę Lord oraz rody: R 1017/03 i R 851/03. Najwyższą zawartością tłuszczu wyróżniały się formy łubinu andyjskiego z dominującą pozycją nasion formy samokończącej na poziomie 15,5%, a najniższą nasiona grochu, przy znacznych różnicach odmianowych i gatunkowych w profilu kwasów tłuszczowych.
Słowa kluczowe:
cechy ilościowe, odmiany i rody, obciążenia mechaniczne nasion, rośliny strączkowe, skład chemiczny nasionBibliografia
Abreu J. M. F., Bruno-Soares A. M. 1998. Chemical composition, organic matter digestibility and gas production of nine legume grains. Anim. Feed Sci. Technol. 70: 49 — 57.
Google Scholar
Bagci E., Sahin A. 2004. Fatty acid patterns of the seeds oils of some Lathyrus L. species. (Papilionideae) from Turkey, a chemotaxonomic approach. Pak. J. Bot. 36 (2): 403 — 413.
Google Scholar
Bakoglu A., Bagci E., Ciftei H. 2009. Fatty acids, protein component and metal composition of some feed crop from Turkey. Journal of Food, Agriculture and Environment 7 (2): 343 — 346.
Google Scholar
Brücher H., 1989. Lupinus mutabilis Sweet. In: Useful Plants of Neotropical Origin and Their Wild Relatives, Springer-Verlag: 80 — 84.
Google Scholar
Caliński T., Kaczmarek Z. 1973. Metody kompleksowej analizy doświadczenia wielocechowego. Colloquium Metodologiczne z Agro-Biometrii, PAN i PTB, Warszawa, 3: 258 — 320.
Google Scholar
Camussi A., Ottaviano E., Caliński T., Kaczmarek Z. 1985. Genetic distance based on quantitative traits. Genetics 111: 945 — 962.
Google Scholar
Grela E. R., Günter K. D. 1995. Fatty acid composition and tocopherol content of some legume seeds. Anim. Feed Sci. Technol. 52: 325 — 331.
Google Scholar
Grela E., Jensen S. K., Jakobsen K. 1999. Fatty acids composition and content of tocopherols and carotenoids in raw and extruded grass pea (Lathyrus sativus L.). J. Sci. Food Agric. 79: 2075 — 2078.
Google Scholar
Grela E. R., Rybiński W., Klebaniuk R., Matras J. 2010. Morphological characteristics of some accessions of grass pea (Lathyrus sativus L.) grown in Europe and nutritional traits of their seeds. Gent. Resour. Crop. Evol. 57 (5): 693 — 701.
Google Scholar
Grundas S. 2004. Charakterystyka właściwości fizycznych ziarniaków w kłosach pszenicy zwyczajnej Triticum aestivum L. Acta Agrophysica 102: 1 — 64.
Google Scholar
Haman J. 2000. Aktualne kierunki i potrzeby badań agrofizycznych. Polskie Towarzystwo Agrofizyczne; II Zjazd Naukowy, Lublin-Dąbrowica 11–12. 09. 2000. Referaty i Doniesienia: 19 — 24.
Google Scholar
Hanbury C. D., White C. L., Mullan B. P, Siddique K. H. M. 2000. A review of the potential of Lathyrus sativus L. and L. cicera L. grain for use as animal feed. Anim. Feed Sci. Tech. 87: 1 — 27.
Google Scholar
Infascelli F., Di Lella T., Piccolo V. 1995. Dry matter, organic matter and crude protein degradability of high protein feeds in buffaloes and sheep. Zoot. Nutr. Anim. 21: 89 — 94.
Google Scholar
Kozak M., Bocianowski J., Rybiński W. 2013. Note on the use of coefficient of variation for data from agricultural factorial experiments. Bulgarian Journal of Agricultural Science 19 (4): 644 — 646.
Google Scholar
Kozak M., Bocianowski J., Sawkojć S., Wnuk A. 2010. Call for more graphical elements in statistical teaching and consultancy. Biometrical Letters 47 (1): 57 — 68.
Google Scholar
Księżak J. 2007. Plonowanie mieszanek łubinu wąskolistnego ze zbożami jarymi na różnych typach gleb. Zesz. Prob. Postępu Nauk Roln. 522: 255 — 260.
Google Scholar
Kuo Y. H., Bau H. M., Quemener B., Khan J. K., Lambein F. 1995. Solid-state fermentation of Lathyrus sativus seeds using Aspergillus oryzae sp. T-3 to eliminate the neurotoxin ODAP without loss of nutritional value. J. Sci. Food Agric. 60: 81 — 89.
Google Scholar
Latif M. A., Morris T. R., Jayne-Williams D. J. 1975. Use of khesari (Lathyrus sativus L.) in chick diets. Brit. Poult. Sci. 17: 539 — 546.
Google Scholar
Mahalanobis P. C. 1936. On the generalized distance in statistics. Proceedings on the National Institute of Science of India, 12: 49 — 55.
Google Scholar
Mason L., Romero N. 1990. Fatty acid composition in the extracted from different lupine seeds varieties. Abstracts 6th Int. Lupine. Conf., Temuco-Pucon, Chile, 1990, 13.
Google Scholar
Pahl H. 2002. Grain Legumes: production, consumption and trade in the EU and the world. In: Legumes for sustainable agriculture, Ed. by LINK, Strasburg, 1 — 15.
Google Scholar
Petterson D. S., Sipsas S., Macintosh J. B. 1997. The chemical composition and nutritive value of Australian pulses. Grain Research and Development Corporation. Canberra.
Google Scholar
Rencher A. C. 1998. Interpretation of canonical discriminate functions, canonical varieties, and principal components. Am. Stat. 46: 217 — 225.
Google Scholar
Rybiński W., Starzycki M. 2004. Ocena zmienności cech mutantów lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.). Zesz. Prob. Post. Nauk Roln. 497: 539 — 550.
Google Scholar
Rybiński W., Błaszczak W., Fornal J. 2006. Seed microstructure and genetic variation of characters in selected grasspea mutants. Int. Agrophysics 20 (4): 317 — 326.
Google Scholar
Rybiński W., Grela E. R. 2007. Zróżnicowanie genetyczne cech i składu chemicznego nasion mutantów lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.). Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 517: 613 — 627.
Google Scholar
Rybiński W., Bocianowski J., Pankiewicz K. 2008. Zróżnicowanie cech morfologicznych i plonotwórczych u indukowanych mutantów odmian lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.). Biul. IHAR 249: 217 — 231.
Google Scholar
Rybiński W., Szot B. 2009. Związki między agrofizyką a genetyką i hodowlą roślin zbożowych oraz strączkowych. Rozprawy i Monografie, Acta Agrophysica 174: 1 — 55.
Google Scholar
Rybiński W., Szot B., Bocianowski J., Rusinek R. 2011. Geometric properties of grasspea seeds and their mechanical loads. Int. Agrophysics 25: 271 — 280.
Google Scholar
Sadowska J., Jeliński T., Błaszczak W., Konopka J., Rybiński W. 2013. The effect of seed size and microstructure of their mechanical properties and frictional behavior. Int. J. Food Properties 16(4): 813 — 825.
Google Scholar
Sawicka E. J. 1993. Indukowane mutacje u łubinu andyjskiego (Lupinus mutabilis Sweet.). Prace Ogrodu Botanicznego PAN, Monografie i Rozprawy 3: 1 — 102.
Google Scholar
Senatore F., Basso F. 1994. Fatty acid and sterol composition from seeds of some Lathyrus ecotypes. Riv. Ital. Sostanze Grasse 71: 567 — 569.
Google Scholar
Święcicki W., Chudy M., Żuk-Gołaszewska K. 2007. Rośliny strączkowe w projektach badawczych Unii Europejskiej. Zesz. Prob. Post. Nauk Roln. 522: 55 — 65.
Google Scholar
Szot B., Milczak M., Wąsik A. 1998. Charakterystyka właściwości fizycznych nasion lędźwianu (Lathyrus sativus L.). Strączkowe Rośliny Białkowe. Ogólnopolska Konferencja Naukowa, Lublin, 4 grudnia 1998. Publikacje: 60 — 65.
Google Scholar
Szot B., Sosulski F. W., Stępniewski A. 1994. Mechanical strength of vitreous and mealy varieties of Canadian and Polish wheat. Int. Agrophysics 8: 339 — 342.
Google Scholar
Szot B., Rybiński W. 2011. Plant physical characteristics in breeding and varietal evaluation. Encyclopedia of Agrophysics, edited by Jan Gliński, Józef Horabik and Jerzy Lipiec. Published by Springer ISBN 978-90-481-3584-4; p: 610 — 621.
Google Scholar
Autorzy
Michał StarzyckiInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, Oddział w Poznaniu Poland
Autorzy
Robert RusinekInstytut Agrofizyki PAN w Lublinie Poland
Autorzy
Jan BocianowskiUniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Poland
Autorzy
Bogusław SzotInstytut Agrofizyki PAN w Lublinie Poland
Statystyki
Abstract views: 138PDF downloads: 85
Licencja
Prawa autorskie (c) 2013 Wojciech Rybiński, Michał Starzycki, Robert Rusinek, Jan Bocianowski, Bogusław Szot
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Alina Lieesch, Wiesława Popławska, Maria Ogrodowczyk, Iwona Bartkowiak-Broda, Jan Bocianowski, Charakterystyka fenotypowa samosiewów rzepaku ozimego (Brassica napus L.) występujących w północnych regionach Polski , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 250 (2008): Wydanie regularne
- Wojciech Rybiński, Jan Bocianowski, Michał Starzycki, Analiza zmienności cech ilościowych i składu chemicznego nasion wybranych obiektów kolekcyjnych lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) i czerwonego (Lathyrus cicera L.) o zróżnicowanym pochodzeniu geograficznym , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 274 (2014): Wydanie regularne
- Elżbieta Starzycka-Korbas, Michał Starzycki, Piotr Kamiński, Mirosława Dabert, Wojciech Rybiński, Grzegorz Budzianowski, Michał Stefanowicz, Badania odporności mieszańców międzygatunkowych z plemienia Brassiceae na porażenie powodowane przez patogeny Leptosphaeria sp. i Alternaria sp. , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 282 (2017): Wydanie regularne
- Alina Lieesch, Jan Bocianowski, Iwona Bartkowiak-Broda, Poszukiwanie markerów molekularnych związanych z przebiegiem kwitnienia linii rodzicielskich mieszańców F1 CMS ogura rzepaku ozimego (B. napus L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 264 (2012): Wydanie regularne
- Wojciech Rybiński, Katarzyna Pankiewicz, Jan Bocianowski, Michał Rębarz, Analiza wybranych cech na poziomie fenotypowym i molekularnym u dwu- i wielorzędowych linii podwojonych haploidów jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 249 (2008): Wydanie regularne
- Tadeusz Łuczkiewicz, Jan Bocianowski, Jerzy Nawracała, Efekt heterozji cech ilościowych rzepaku ozimego (Brassica napus L.) u mieszańców jednozerowych linii wsobnych krzyżowanych z odmianą Californium , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 264 (2012): Wydanie regularne
- Zofia Banaszak, Piotr Kaźmierczak, Arkadiusz Trąbka, Barbara Apolinarska, Jan Bocianowski, Wpływ wybranych czynników na wyrównanie odmian pszenżyta , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 244 (2007): Wydanie regularne
- Anna Ćwiklińska, Zbigniew Broda, Jan Bocianowski, Analiza porównawcza cech dzikich gatunków rodzaju Secale L. w celu poszerzenia zmienności genetycznej przydatnej w hodowli , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 252 (2009): Wydanie regularne
- Grażyna Silska, Jan Bocianowski, Charakterystyka i waloryzacja cech morfologicznych, biologicznych i plonu nasion 23 obiektów lnu zwyczajnego (Linum usitatissimum L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 283 (2018): Wydanie specjalne
- Zbigniew Broda, Agnieszka Dobrzycka, Jan Bocianowski, Podobieństwo genetyczne różnych populacji lucerny siewnej (Medicago sativa L. sl.) a ich potencjał plonowania , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 252 (2009): Wydanie regularne
