Дослідження базових характеристик насіння кіноа
Анотація
Кіноа вважається джерелом здорового харчування завдяки енергетичній та поживній цінності. Параметри харчової якості насіння кіноа перевершують характеристики традиційних злакових культур. Високий вміст білків вирізняє насіння кіноа поміж інших продуктів рослинного походження. Кіноа містить всі важливі амінокислоти, воно насичене мінералами та вітамінам. Особливий хімічний склад зерна може забезпечити виробництво безглютенової харчової продукції.
Кіноа завдяки унікальному хімічному складу і відсутністю глютену, може використовуватися як цінна сировина для створення спеціалізованих (безглютенових) продуктів для людей, які страждають на целіакію і для продуктів підвищеної харчової цінності. Ця культура може бути альтернативною у районах із дефіцитом води, посухами та засоленням, де інші культури є нерентабельними. Проблемними аспектами культури залишаються схожість насіння у польових умовах, низька й нестабільна врожайність.Основною умовою поширення кіноа, як і інших видів рослин, є успішність проходження первинних фаз розвитку рослин. Здатність формувати у нових умовах вирівняний посів із заданими показниками густоти стояння, забезпечує можливість подальших кроків із селекційної та технологічної оптимізації показників культури.
Проаналізовано еволюційні шляхи формування ознаки відсутності періоду спокою насіння, виявлено механізми та динаміку зниження життєздатності насіння у сучасній культурі кіноа. Суттєві відмінності у характеристиках насіння 2019 та 2018 рр. врожаю (зберігання 14 та 28 місяців відповідно) вказують на складність підтримки його господарських показників на наступні періоди.
За результатами дослідів із визначення динаміки водопоглинання насіння, його реакції на намочування та прогрівання визначено базові характеристики перспективних до впровадження у зоні північно-східного Лісостепу України селекційних зразків кіноа. Встановлено, що рівень пасивного водопоглинання знаходиться у діапазоні 79,7–81,5 % від маси сухого насіння. Максимальна інтенсивність водопоглинання відбувається протягом першої години. Насіння з більшим терміном зберігання має вищу інтенсивність початкового водопоглинання. При температурі + 18 оС загальна тривалість періоду набубнявіння насіння складає 7‒8 годин.
Найвища ефективність намочування насіння відмічена для зразків насіння 2019 року врожаю. Порівняно з контролем, зростання показників енергії проростання та лабораторної схожості становили + 9,5 та + 5,8 %. Цей же зразок насіння мав кращі параметри за результатами прогрівання + 6,9 та + 2,4 % відповідно.
Посилання
2. Jellen, E.N., Maughan, P.J., Fuentes, F. & Kolano, B. A. (2014). Botánica Domesticación y Circulación de Recursos Genétcos. In: Bazile D., Bertero D., Nieto C. (Eds). State of the art reporto n quinoa around the Word in 2013.Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe: Santiago, Chile, 11‒35.
3. Jacobsen, S. E., Mujica, A., & Jensen, C. R. (2003). The resistance of quinoa (Chenopodium quinoa Willd) to ad-verse abiotic factors. Food Reviews International, 19(1-2), 99‒109. doi: 10.1081/FRI-120018872
4. Ruiz, K., Biondi, S., Oses, R., Acuña-Rodríguez, I., Antognoni, F., Martinez-Mosqueira, E., Molina-Montenegro, M. (2014). Quinoa biodiversity and sustainability for food security under climate change: A review. Agron Sustain Dev., 34, 349‒359. doi: 10.1007/s13593-013-0195-0
5. Filho, A. M., Pirozi, M.R., Borges, J.T., Pinheiro, Sant'Ana H. M., Chaves, J. B. & Coimbra J. S. (2017). Quinoa: nutri-tional, functional, and antinutritional aspects. Crit Rev Food Sci Nutr., 57(8),1618‒1630. doi: 10.1080/10408398.2014.1001811.
6. Nowak. V, Du, J. & Charrondière, U. R. (2016). Assessment of the nutritional composition of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Food Chemistry,193, 47‒54. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.02.111
7. Stikic, R., Glamoclija, D., Demin, M., Vucelic-Radovic, D. M. O., Jacobsen, S.E. & Milavonic, M. (2012). Agronomical and nutritional evaluation of quinoa seeds (Chenopodium quinoa Willd.) as an ingredient in bread formulations. J. Cereal Sci., 55(2), 132‒138. doi: 10.1016/j.jcs.2011.10.010
8. Dini, I., Schettino, O., Simioli, T. & Dini, A. (2001). Studies on the constituents of Chenopodium quinoa seeds: isola-tion and characterization of new triterpene saponins. Journal of agricultural and food chemistry, 49, 741‒746. doi: 10.1021/jf000971y
9. Dini, I., Tenore, G. C. & Dini, A. (2010). Antioxidant compound contents and antioxidant activity before and after cooking in sweet and bitter Chenopodium quinoa seeds. Lwt ‒ Food Science and Technology. 43. 447‒451. doi: 10.1016/j.lwt.2009.09.010
10. Pereira, E., Encina-Zelada, C., Barros, L., Gonzales-Barron, U., Cadavez, V. C. F. R., & Ferreira, I. (2019). Chemi-cal and nutritional characterization of Chenopodium quinoa Willd (quinoa) grains: A good alternative to nutritious food. Food Chem., 15, 280, 110‒114. doi: 10.1016/j
11. FAO (2012). Food and Agriculture Organization of the United Nations ‒ Statistics. Retrieved 2019 September 2 from [Electronic resource]. Access mode: http://faostat.fao.org
12. Bhargava, A., Shukla, S., Rajan, S., & Ohri, D. (2007). Genetic diversity for morphological and quality traits in qui-noa (Chenopodium quinoa Willd.) germplasm. Genetic Resources and Crop Evolution, 54, 167‒173. doi: 10.1007/s10722-005-3011-0
13. Souza, F. F. J., Devilla, I. A., de Souza, R. T. G., Teixeira, I. R., & Spehar, C. R. (2016). Physiological quality of qui-noa seeds submitted to different storage conditions. African Journal of Agricultural Research, 11(15), 1299‒1308. doi: 10.5897/AJAR2016-10870
14. Spehar, C. R. (2015). Advances and challenges for quinoa production and utilization in Brazil. Chapter XX., 562‒583. FAO & CIRAD State of the art report on quinoa around the world in 2013. (D. Bazile, D. Bertero & C. Nieto). Rome, 605.
15. Burrieza, H. P., López-Fernández, M. P. & Maldonado, S. (2014). Analogous reserve distribution and tissue charac-teristics in quinoa and grass seeds suggest convergent evolution. Frontiers in plant science, 5, 546. doi: 10.3389/fpls.2014.00546
16. Strenske, A., Vasconcelos, E. S., Egewarth, V. A., Herzog, N. F. M., & Malavasi, M. M. (2017). Responses of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) seeds stored under different germination temperatures. Acta Scientiarum. Agronomy, 39(1), 83‒88. doi: 10.4025/actasciagron.v39i1.30989
17. Filho, M. J. (2015). Seed vigor testing: an overview of the past, present and future perspective. Sci. agric. (Pi-racicaba, Braz.), 72(4), 363‒374. doi: 10.1590/0103-9016-2015-0007
18. Flívia, F., Julia, E., Nara, O., Spehar, C. & Thais, F. (2017). Standardizing germination tests for quinoa seeds. Afri-can Journal of Agricultural Research, 12. 155‒160. doi: 10.5897/AJAR2016.11820.
19. Souza, G. M.& Cardoso, V. J. M. (2000). Effects of different environmental stress on seed germination. Seed Sci-ence and Technology. Zurich: Ista, 28(3), 621‒630. [Electronic resource]. Access mode: http://hdl.handle.net/11449/20224
20. Barbieri, G., Stefanello, R., Menegaes, J., Munareto, J. & Nunes, U. (2019). Seed Germination and Initial Growth of Quinoa Seedlings Under Water and Salt Stress. Journal of Agricultural Science, 11(15), 153. doi: 10.5539/jas.v11n15p153
21. Peyghan, K., Golabi, M. & Albaji, M. (2020) Simulation of quinoa (Chenopodium quinoa) yield and soil salinity under salinity and water stress using the SALTMED model. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 51(18), 2361‒2376.
22. Adolf, V. I., Shabala, S., Andersen, M. N., Razzaghi, F. & Jacobsen, S. E. (2012). Varietal differences of quinoa’s tolerance to saline conditions. Plant Soil, 357, 117‒129. doi: 10.1007/s11104-012-1133-7
23. Cocozza, C., Pulvento, C., Lavini, A., Riccardi, M., d’Andria, R., & Tognetti, R. (2013). Effects of increasing salinity stress and decreasing water availability on ecophysiological traits of quinoa (Chenopodium quinoa W.) grown in a mediterra-nean-type agroecosystem. Journal of Agronomy and Crop Science, 199, 229‒240. doi: 10.1111/jac.12012
24. Eisa, S., Eid, M.A., El-Samad, S.A., Hussin, S., Abdel-Ati, A.A., El-Bordeny, N., Ali, S.H., Al-Sayed, H.M.A, Lotfy, M.E., Masoud, A., El-Naggar, A.M., & Ebrahim, M. (2017). Chenopodium quinoa Willd. A new cash crop halophyte for saline regions of Egypt. Australian Journal of Crop Science, 11(03), 343‒351. doi: 10.21475/ajcs.17.11.03.pne316
25. Qureshi, A. & Daba, A. (2020). Evaluating Growth and Yield Parameters of Five Quinoa (Chenopodium quinoa W.) Genotypes Under Different Salt Stress Conditions. Journal of Agricultural Science, 12(3), 128. doi: 10.5539/jas.v12n3p128
26. Melgarejo, L. M. (2010). Experimentos en fisiología vegetal (U. N. de Colombia, Ed.). Bogotá.
27. Sosa‐Zuniga, V., Brito, V., Fuentes, F., & Steinfort, U. (2017). Phenological growth stages of quinoa (Chenopodium quinoa) based on the BBCH scale. Annals of Applied Biology, 171(1), 117‒124. doi: 10.1111/aab.12358
28. Sabongari, S. & Aliero, B. L. (2004). Effects of soaking duration on germination and seedling growth of tomato (Ly-copersicum esculentum Mill). African Journal of Biotechnology, 3(1), 47‒51. [Electronic resource]. Access mode: http://www.academicjournals.org/AJB ISSN
29. Bewley, J. D., Bradford, K. J., Hilhorst, H.W.M. & Nonogaki, H. (2013). Seeds: Physiology of development, germina-tion and dormancy(3ed.). New York: Springer. Germination. 133‒181.
30. Shin, Seung-Ku; Ryu, Myung-Hyun & Lee, Chul-Hwan (2005). Effect of soaking duration and incubation tempera-ture in drum priming on germination of tobacco seed CORESTA Meeting, Agronomy/Phytopathology, Santa Cruz do Sul, APOST 30.
31. Macdonald, Idu & Asotie, Conrad Omonhinmin (1999). Effect of oven ‒ heat and boiling on the germination and seedling development of Dichrostachys cinerea (L) Wight and Arn (Fabaceae). Agronomie, EDP Sciences, 19(8), 671‒676.
32. Noorhosseini, S. A., Jokar, N. K. & Damalas, C. A. (2018). improving seed germination and early growth of garden cress (Lepidium sativum) and basil (Ocimum basilicum) with hydro-priming. J Plant Growth Regul, 37, 323–334. doi: 10.1007/s00344-017-9728-0
33. Esmailpour, A. & Van Damme, P. (2014). Evaluation of Seed Soaking Times on Germination Percentage, Germina-tion Rate and Growth Characteristics of Pistachio Seedlings. Acta Horticulturae. doi: 10.17660/ActaHortic.2016.1109.17.
34. Lin, J.M. & Sung, Jih. (2001). Pre-sowing treatments for improving emergence of bitter gourd seedlings under opti-mal and sub-optimal temperatures. Seed Science and Technology, 29, 39‒50.
35. Beatriz, G. (2015). Structural aspects of dormancy in quinoa (Chenopodium quinoa): Importance and possible ac-tion mechanisms of the seed coats; Cambridge University Press; Seed Science Research, 25(3), 267‒275. [Electronic re-source]. Access mode: http://hdl.handle.net/11336/44200
ISSN 
ISSN 
