Wpływ genotypu i kontrastujących warunków klimatycznych na cechy fizykochemiczne nasion soi (Glycine max L. Merrill)

Lech Boros


Department of Seed Science and Technology, Institute of Plant Breeding and Acclimatization - National Research Institute,05-870 Radzików. Poland (Poland)
https://orcid.org/0000-0002-1691-2499

Anna Wawer


Department of Seed Science and Technology, Institute of Plant Breeding and Acclimatization - National Research Institute,05-870 Radzików. Poland (Poland)

Magdalena Wiśniewska


Laboratory of Quality Evaluation of Plant Materials, Institute of Plant Breeding and Acclimatization - National Research Institute,05-870 Radzików. Poland (Poland)
https://orcid.org/0000-0002-8048-9365

Danuta Boros

d.boros@ihar.edu.pl
Laboratory of Quality Evaluation of Plant Materials, Institute of Plant Breeding and Acclimatization - National Research Institute,05-870 Radzików. Poland (Poland)
https://orcid.org/0000-0003-3033-6333

Abstrakt

Globalne ocieplenie klimatu spowodowało wzrost zainteresowania uprawą soi w Polsce. Zmienne warunki pogodowe w okresie wegetacji sprawiają jednak, że jej uprawa jest nadal potencjalnie ryzykowna. W niniejszych badaniach chciano ocenić, jak kontrastujące warunki klimatyczne wpływają na plon nasion, masę tysiąca nasion i inne ważne cechy fizyczne, a także na zawartość składników pokarmowych, składników błonnika pokarmowego, inhibitora trypsyny i związków fenolowych w dziewięciu genotypach soi o różnej wczesności. Doświadczenia polowe przeprowadzono w dwóch kolejnych sezonach wegetacyjnych w Radzikowie, położonym w centralnej Polsce. Kompleksowa charakterystyka nasion pod względem cech fizycznych i chemicznych pozwoliła na wytypowanie najlepszych odmian do różnych zastosowań końcowych, spożywczych lub paszowych. Stwierdzono istotny wpływ odmiany i roku uprawy dla wszystkich ocenianych cech. Z wyjątkiem długości okresu wegetacji, plonu nasion, okrywy nasiennej i zawartości rozpuszczalnych polisacharydów nieskrobiowych, dla pozostałych cech stwierdzono istotne interakcje między odmianą a rokiem uprawy. Warunki pogodowe, takie jak bardzo niskie opady przy średniej temperaturze powyżej średniej wieloletniej w miesiącu lipcu, kiedy strąki i nasiona są w pełni wykształcone, miały negatywny wpływ na wszystkie oceniane cechy nasion, niezależnie od wczesności odmiany.


Słowa kluczowe:

soja, plon nasion, właściwości kulinarne, składniki odżywcze, włókno pokarmowe

AACC Report (American Association of Cereal Chemists). (2001). The definition of dietary fiber. Cereal Food World, 46 (3), 112−126.
Google Scholar

AOAC (Association of Official Analytical Chemists). Official Methods of Analysis, AOAC International, 18th ed. Gaithersburg, MD, USA. (2010). Methods: 934.01 (dry matter); 955.04 (protein); 923.03 (ash) and 996.11 (starch available); 994.13 (dietary fibre).
Google Scholar

Assefa, Y., Purcell, L.C., Salmeron, M., Neave, S.., Casteel, S.N., Kovac, P., Archontoulis, S., Licht, M., Below, F., Kancel, H., Lindsey, L.E., Gaska, J., Conley, S., Shapiro, C., Orlowski, J.M., Golden, B.R., Kaur, G., Singh, M., Thelen, K., Laurenz, R., Davidson, D., Ciampatti, I.A. (2019). Assessing variation in US soybean seed composition (protein and oil). Front. Plant Sci.. 10, 1−13, doi: 10.3389/fpls.2019.00298,
Google Scholar

Banaszkiewicz, T. (2011). Nutritional value of soybean meal. In: El-Shemy H.A. (Ed.), Soybean and Nutrition, InTech.
Google Scholar

Barber, T. M., Kabisch, S., Pfeiffer, A., & Weickert, M. O. (2020). The health benefits of dietary fibre. Nutrients, 12 (10), 3209, doi.org/10.3390/nu12103209.
Google Scholar

Bellaloui, N., Bruns, H.A., Abbas, H.K., Mengistu, A., Fisher, D.K., Reddy, K.N. (2015) Effects of row-type, row-spacing, seeding rate, soil-type, and cultivar differences on soybean seed nutrition under US Mississippi delta conditions. PLoS ONE, 10 (6) e0129913, doi.org/10.1371/journal.pone.0129913.
Google Scholar

Boros, L., Wawer, A. (2018). Seeds quality characteristics of dry bean local populations (Phaseolus vulgaris L.) from National Center for Plant Genetic Resources in Radzikow”; Legum. Res., 41 (5), 669−674.
Google Scholar

Brachet, M., Arroyo, J., Bannelier C., Cazals, A. (2015). Hydration capacity: A new criterion for feed formulation. Anim. Feed Sci. Technol., 209, 174−185.
Google Scholar

COBORU (2020). https://coboru.gov.pl/Publikacje_COBORU/IB/Informator_2020.pdf
Google Scholar

COBORU (2021). Wyniki porejestrowych doświadczeń odmianowych. Bobowate grubonasienne i soja 2020. No 163, COBO 42/2021 n.330.
Google Scholar

Damen, B., Pollet, A., Dornez, E. Broekaert, W.F., Van Haesendonck, I., Trogh, I., Arnaut, F., Delcour, J.A. (2012). Xylanase-mediated in situ production of arabinoxylan oligosaccharides with prebiotic potential in whole meal breads and breads enriched with arabinoxylan rich materials. Food Chem., 131 (1), 111–118, doi: 10.1016/j.foodchem.2011.08.043
Google Scholar

da Silva, J.B., Carráo-Panizzi, M.C., Prudêncio, S.H. (2009). Chemical and physical composition of grain-type and food-type soybean for food processing. Pesq. agropec. bras, Brasilia, 44 (7), 777−784.
Google Scholar

Destro, D., Faria, A.., Destro, T.M., Faria, R., Gonçalves, L.S.A., Lima, W.F. (2013). Food type soybean cooking time: a review. Crop Breed. Appl. Biotechnol., 13, 194−199, doi.org/10.1590/S1984-70332013000300007.
Google Scholar

ElSayed, A.I., Rafudeen, M.S., Golldack, D. (2014). Physiological aspects of raffinose family oligosaccharides in plants: protection against abiotic stress. Plant Biol., 16, 1–8.
Google Scholar

Englyst, H.N., Cummings, J.H. (1984). Simplified method for the measurement of total non-starch polysaccharides by gas-liquid chromatography of constituent sugars as alditol acetates. Analyst., 109, 937−942.
Google Scholar

EFSA, European Food Safety Authority (2010). Scientific opinion on dietary reference values for carbohydrates and dietary fibre. EFSA Journal, 8, 1508−1569, doi.org/10.2903/j.efsa.2010.1462.
Google Scholar

FAOSTAT (2020). Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome. http://faostat.fao.org.
Google Scholar

Goyal, R., Sharma, S., Gill, B.S. (2015). Effects of location and planting time on physicochemical and nutritional characteristics of soybean seed. Legum. Res., 38, 810−815, doi: 10.18805/lr.v38i6.6728.
Google Scholar

Huber, S.C., Li K., Nelson, R., Ulanov, A., DeMuro, C.M., Baxter, I. (2016). Canopy positions has profound effect on soybean seed composition. Peer J., 4, e2452, doi: 10.7717/peerj.2452.
Google Scholar

Jha, R., Fouhse, J.M., Tiwari, U.P., Li, L., Willing, P.W. (2019). Dietary fiber and intestinal health of monogastric animals. Front. Vet. Sci., 6, 48, doi.org/10.3389/fvets.2019.00048.
Google Scholar

Kakade, M.L, Rackis, J.E., McGhee, Puski, G. (1974). Determinantion of trypsin inhibitor activity of soy products: A collaborative analysis of an improved procedure. Cereal Chem., 51, 376−382.
Google Scholar

Kumar, V, Rani, A, Goyal, L, Dixit, AK, Manjaya, J, Dev, J, Swamy, M. (2010) Sucrose and raffinose family oligosaccharides (RFOs) in soybean seeds as influenced by genotype and growing location. J. Agric. Food Chem., 58, 5081–5085, doi: 10.1021/jf903141s.
Google Scholar

Lahuta, L.B. (2006). Biosynthesis of raffinose family oligosaccharides and galactosyl pinitols in developing and maturing seeds of winter vetch (Vicia villosa Roth.). Acta Soc. Bot. Pol., 75 (3), 219−227.
Google Scholar

Li, M., Liu, Y., Wang, C., Yang, X., Li, D., Zhang X., Xu, C., Zhang, Y., Li, W., Zhao, L. (2020). Identification of traits contributing to high and stable yields in different soybean varieties across three Chinese latitudes. Front. Plant Sci., 10, no. 1642. doi.org/10.3389/fpls.2019.01642
Google Scholar

Liener, I.E. (1994). Implications of antinutritional components in soya bean feeds. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 34 (1), 31–67.
Google Scholar

Marchello, J.A., Dryden, F.D., Hale, W.H. (1971). Bovine serum lipids. I. The influence of added animal fat on the ration. J. Anim. Sci., 32, 1008−1015.
Google Scholar

Martinez-Villaluenga, C., Zieliński, H., Frias, J., Piskuła, M. K., Kozłowska, H., Vidal-Valverde, C. (2009). Antioxidant capacity and polyphenolic content of high-protein lupin products. Food Chem., 112, 84‒88.
Google Scholar

Medic, J., Atkinson, Ch., Hurburgh, Ch.R.Jr. (2014). Current knowledge in soybean composition. J. Am. Oil Chem. Soc., 91, 363−384.
Google Scholar

Mourtzinis, S., Kaur, G., Orlowski, J. M., Shapiro, C. A., Lee, C. D., Wortmann, C., Holshousere D., Nafzigerf E.D., Kandelg, H., Niekampf, J., Rossh, W.J., Loftoni, J., Vonkf, J., Roozeboomj, K.L., Thelenk, K.D., Lindseyl, L.E., Statonm, M., Naeven, S.L., Casteelo, S.N., Wieboldp, W.J., Conley, S.P. (2018). Soybean response to nitrogen application across the United States: A synthesis-analysis. Field Crops Res., 215, 74−82, doi.org/10.1016/j.fcr.2017.09.035.
Google Scholar

NRC (2012). National Research Council. Nutrient Requirements of swine. 11th rev. ed. Natl. Acad. Press, Washington DC. doi.org/10.17226/13298.
Google Scholar

O‘Bryan, C.A., Kushwaha, K., Babu, D., Crandall, P.G., Davis, M., Chen, P., Lee, S-O., Ricke, S.T. (2014). Soybean seed coats: A source of ingredients for potential human health benefits. A review of the literature. J. Food Res., 3 (6), 188−201, doi: 10.5539/jfr.v3n6p188.
Google Scholar

Price, M.L., Van Scoyoc, S., Butler, L.G. (1978). A critical evaluation of the vanillin reaction as an assay for tannin in sorghum grain. J. Agric. Food Chem., 26, 1214−1218.
Google Scholar

Xu, B.J., Yuan, S.H., Chang, S.K.C. (2007). Comparative analyses of phenolic composition, antioxidant capacity, and color of cool season legumes and other selected food legumes. J. Food Sci., 72 (2), S167- 177.
Google Scholar

Saldivar, X., Wang, Y-J., Chen,.P, Hou, A. (2011). Changes in chemical composition during soybean seed development. Food Chem., 124 (4), 1369–1375. doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.07.091.
Google Scholar

Scheppach, W., Luehrs, H., Melcher, R., Gostner, J. Schauber, T. Kudlich, F. Weiler, T., Menzel, T. (2004). Antiinflammatory and anticarcinogenic effects of dietary fibre. Clin. Nutr. Suppl., 1 (2), 51−58.
Google Scholar

Scott, R.W. (1979). Colorimetric determination of hexouronic acids in plant materials. Analyt. Chem., 51, 936−941.
Google Scholar

Sharma, S., Saxena, A.K., Dhillon, S.K. (2004). Physico-chemical and cooking quality characteristics of soybean (Glycine max). J. Food Sci. Technol.-Mysore., 41, 554−556.
Google Scholar

Singh, B., Singh, J.P., Kaur, A., Singh, N. (2017). Phenolic composition and antioxidant potential of grain legume seeds: A review. Food Res. J., 101, 1−16, doi.org/10.1016/j.foodres.2017.09.026.
Google Scholar

Sridhara, S., Thimmegowda S., Chalapathi M.V. (1997). Nutritional values, physical and physico-chemical characteristics and cooking quality of soybean (Glycine max (L) Merr.) genotypes. Crop Res., 13 (2), 259−266.
Google Scholar

Staniak, M., Stępień-Warda, A., Czopek, K., Kocira, A., Baca, E. (2021). Seed quality and quantity of soybean [Glycine max (L.) Merr] cultivars in response to cold stress. Agronomy, 11, 520, doi.org/10.3390/agronomy11030520.
Google Scholar

Theander, O., Åman, P., Westerlund, E., Andersson, R., Pettersson, D. (1995). Total dietary fiber determined as neutral sugar and uronic acid residues, and lignin (The Uppsala method): Collaborative study. J. Assoc. Offic. Anal. Chem., 78, 1030−1044.
Google Scholar

The Common Catalogue (2020). https://www.ec.europa.eu/food/sites/food/foles/docs/plant-variety-catalogues_agricultural-plant-species.pdf
Google Scholar

Vollmann, J., Fritz, C.N., Wagentrist, H. (2000). Environmental and genetic variation of soybean seed protein content under Central European growing conditions. J. Sci. Food Agric. 80, 1300−1306.
Google Scholar

Wang, N., Hatcher, D.W., Warkentin, T.D., Toews, R. (2010). Effect of cultivar and environment on physicochemical and cooking characteristics of field pea (Pisum sativum). Food Chem., 118, 109−115, doi: 10.1016/j.foodchem.2009.04.082.
Google Scholar

Wocławek, Potocka, I., Bah, M.M., Korzekwa, A., Piskula, M.K., Wiczkowski, W., Depta, A., Skarżyński, D.J. (2005). Soybean-derived phytoestrogens regulate prostaglandin secretion in endometrium during cattle estrous cycle and early pregnancy. Exp. Biol. Med., 230 (3), 189−199.
Google Scholar


Opublikowane
10/07/2021

Cited By / Share

Boros, L. . (2021) „Wpływ genotypu i kontrastujących warunków klimatycznych na cechy fizykochemiczne nasion soi (Glycine max L. Merrill)”, Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, (296), s. 3–16. doi: 10.37317/biul-2021-0009.

Autorzy

Lech Boros 

Department of Seed Science and Technology, Institute of Plant Breeding and Acclimatization - National Research Institute,05-870 Radzików. Poland Poland
https://orcid.org/0000-0002-1691-2499

Autorzy

Anna Wawer 

Department of Seed Science and Technology, Institute of Plant Breeding and Acclimatization - National Research Institute,05-870 Radzików. Poland Poland

Autorzy

Magdalena Wiśniewska 

Laboratory of Quality Evaluation of Plant Materials, Institute of Plant Breeding and Acclimatization - National Research Institute,05-870 Radzików. Poland Poland
https://orcid.org/0000-0002-8048-9365

Autorzy

Danuta Boros 
d.boros@ihar.edu.pl
Laboratory of Quality Evaluation of Plant Materials, Institute of Plant Breeding and Acclimatization - National Research Institute,05-870 Radzików. Poland Poland
https://orcid.org/0000-0003-3033-6333

Statystyki

Abstract views: 377
PDF downloads: 211


Licencja

Prawa autorskie (c) 2021 Lech Boros, Anna Wawer, Magdalena Wiśniewska, Danuta Boros

Creative Commons License

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:

  1. Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
  2. Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
  3. 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.
  4. Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
  5. Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
  6. Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
  7. 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:

  1. Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
  2. Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
  3. 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),
  4. Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
  5. Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.

Inne teksty tego samego autora

1 2 3 > >>