<<<  Back

2016, № 62

UDC: 581.1:633.16.632.111
GSNTI: 68.03.03

Optimization of frost resistance assessing method for winter barley variaties according to mature grain hygroscopicity

Winter barley (Hordeum vulgare L) shows relatively low frost resistance, compared to other winter cereals. The assessment of cultivar frost resistance by means of whole plant freezing in refrigerating chambers and in field studies is labor-consuming and expensive stage of winter crop breeding. Thus, it is important to invent inexpensive laboratory methods for adequate assessment of this parameter. Frost resistance of winter barley cultivars was found related to water retention capacity (hygroscopicity) of mature grain. Analysis of literature data has shown that high hygroscopicity of ground barley grain is due to the relatively high content of ″water-soluble starch″, i.e. β-glucans. Apparently, it is the ability of plants of a certain genotype (cultivar) to synthesize and accumulate β-glucans that determines frost resistance, because the elevated content of water-soluble starch in the cytoplasm of growing plants lowers the freezing point of water. These plant features are reflected in the β-glucan content in mature grain. These features are reflected in the plant β-glucan content in the mature grain. The article describes the results of experiments on the optimization method of assessing frost resistance winter barley varieties on the mature grain hygroscopic properties. Experimental results show that the studied method of assessing frost resistance of winter barley can be greatly simplified by the removal of the extraction of the costly chemical reagent "tris" from the buffer A and, accordingly, by the lack of necessary procedures for the preparation of the buffer solution with a specific pH value. The optimum condition for evaluation of hygroscopicity of the mature barley grain is used in studies of the solution containing 7% sugar and 50 mM MgCl2.
Keywords: Hordeum vulgare, frost resistance, grain, hygroscopicity
DOI: 10.21515/1999-1703-62-112-116

References:

1. Бакалдина, Н. Б. Холодоиндуцированные изменения стабильности мРНК субъединицы альфа фактора элонгации трансляции 1 у проростков пшеницы и ячменя / Н. Б. Бакалдина, Ж. В. Алексеенко, В. К. Плотников // Физиология растений, 2001. - № 48 (6). - C 879-885.
2. Киль, В. И. Неспецифический прирост трансляционной активности полисом проростков пшеницы и ячменя под действием стрессов / В. И. Киль, В. А. Бибишев, В. К. Плотников // Физиология растений, 1991. - № 38 (4). - С. 730-735.
3. Насонов, А. И. Особенности состава зерна среднеморозоустойчивых сортов ячменя / А. И. Насонов, Я. Ю. Евтушенко, Н. В. Серкин, В. К. Плотников // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 38 (1). - С. 104-106.
4. Насонов, А. И. Дифферциальная стабильность 25S и 18S рибосомной РНК растений / А. И. Насонов, И. В. Степанов, Я. Ю. Евтушенко, В. К. Плотников // Труды Кубанского аграрного университета. - 2012. - № 38 (1). - С. 121-125.
5. Плотников, В. К. Фотоиндуцированная модуляция стабильности мРНК фитохрома А у проростков пшеницы и ячменя / В. К. Плотников, Н. Б. Бакалдина, Д. В. Сметанин // Физиология растений. - 2000. - № 47 (2). - С. 203-209.
6. Плотников, В. К. Взаимосвязь морозостойкости озимой мягкой пшеницы с содержанием катионов магния в РНК / В. К. Плотников, А. И. Насонов, Е. Е. Иваненко, Н. А. Кузембаева, Г. И. Букреева, В. И. Каленич // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. - Москва. - 2008. - Вып. 2. - С. 89-92.
7. Плотников, В. К. Биология РНК зерновых культур / В. К. Плотников. - Краснодар, Издательство «Эдви», 2009. - 375 с.
8. Плотников, В. К. Сравнительный анализ морозоустойчивости сортов озимого ячменя по результатам промораживания и по гигроскопичности зрелого зерна / В. К. Плотников, Я. Ю. Евтушенко, Н. В. Серкин // Физиология растений. - 2012. - № 2 (59). - С. 316-319.
9. Плотников, В. К. Способ определения морозоустойчивости озимого ячменя / В. К. Плотников, Я. Ю. Евтушенко, Н. В. Серкин // Патент РФ на изобретение № 2479991, Зарегистрирован в государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 апреля 2013 г.
10. Плотников, В. К. Биологические маркеры для селекции на морозоустойчивость озимых форм мягкой пшеницы и ячменя / В. К. Плотников, Я. Ю. Евтушенко, А. А. Салфетников, Н. В. Репко, А. И. Насонов // Политематический сетевой электронный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 104. - С. 1855-1887.
11. Рядчиков, В. Г. Экспрессия генов эукариот при аминокислотном имбалансе / В. Г. Рядчиков, В. К. Плотников. - Краснодар. - Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - 375 с.

Authors:

1. Smirnova Elizaveta Valer’evna, postgraduate student, I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University.
2. Repko Natalia Valentinovna, Ph.d., Associate Professor, I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University.
3. Salfetnikov Anatolij Alexeevich, Dr Sc. (agr.), Professor, I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University.
4. Plotnikov Vladimir Konstantinovich, Dr.Sc. (biol.), Associate Professor, I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University.