• Заявник: Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН
  • Адреса: просп. Московський, 142, м. Харків, 61060, Україна
  • Телефони: +38(057) 392-11-87, 392-13-43, 392-21-63, 392-23-78, 392-40-50, 392-43-43
  • Факс: +38(057) 779-77-63
Cерія інноваційних гібридів спеціалізованої кукурудзи технічного та харчового призначення

В Інституті рослинництва ім. В. Я. Юр'єва УААН здійснюється комплексне вирішення проблеми розробки та реалізації селекційних моделей кукурудзи харчового і технічного призначення. Основними напрямками цього процесу можна виділити створення сортів і гібридів розлусної кукурудзи, гібридів цукрової та надцукрової кукурудзи, створення гібридів кукурудзи технічного призначення з крохмалями амілозного та амілопектинового типів.
В теоретичній частині головним завданням проекту була розробка біохімічних і генетичних моделей спеціалізованих гібридів кукурудзи. Для цієї мети визначалися особливості генотипової мінливості основних ознак якості зерна та їх корелятивні взаємозв'язки, здійснювався аналіз норм реакції конкретних генотипів на агро-кліматичні умови вирощування, проводилась ідентифікація систем генетичного контролю специфічних ознак якості зерна та створення генетичної колекції спеціалізованої кукурудзи в рамках НЦГРРУ.
На підставі дослідження генетичної основи ознак якості зерна здійснювалося практичне створення селекційних популяцій, інбредних ліній та гібридів, розробка біохімічних і генетичних моделей диференційовано у залежності від цільового використання товарної продукції.
Як відбиття сучасних реалій в Інституті особливу увагу було приділено розвитку фундаментальних напрямків в біохімічній генетиці і процесу диверсифікації в рамках практичного створення і використання фундаментальних інновацій за рахунок позабюджетних коштів. Такий підхід дозволив реально підійти до керованості і планування інноваційного процесу в селекції спеціалізованої кукурудзи та реального переходу до інноваційного провайдингу, коли одна інновація перетікає в наступну. Нове покоління інноваційних розробок по спеціалізованій кукурудзі, в яких гостро зацікавлена харчова, фармацевтична та переробна промисловість, дають сьогодні підстави говорити про агропромислове виробництво та практичну реалізацію Інститутом рослинництва ім. В. Я. Юр'єва напрямків продовольчої, біологічної і технологічної безпеки України в галузі рослинництва.
На сьогоднішній день традиційна селекція цукрової кукурудзи ґрунтується на використанні біохімічного ефекту мутантного гену 8іі1, що локалізований у четвертій хромосомі і викликає часткову депресію синтезу крохмалю і різко збільшує в насінні технічної стиглості вміст вільних цукрів та водорозчинних поліцукридів Саме така модифікація вуглеводного комплексу насіння забезпечує високі споживчі властивості цукрової кукурудзи і можливості її використання як овочевої культури.
Перспективи генетичного поліпшення вуглеводного складу насіння цукрової кукурудзи не обмежуються використанням тільки мутації зиі. Серед генетичних

мутацій на найбільшу увагу з практичного погляду заслуговують, насамперед, мутація 5Іі2 а також рецесивний модификатор гена зиі-зе. Ефект цих генетичних факторів результативно використовується в селекційних програмах зарубіжних країн, але в Україні створення сортів та гібридів цукрової кукурудзи донедавна здійснювалось виключно на основі мутації зиі.
Головним ефектом рецесивних гомозигот зи 1 є різке підвищення вмісту ВРП (водорозчинних поліцукридів), а мутація зп2 викликає вибіркову активізацію накопичення цукрози, що не супроводжується помітним підвищенням рівня вмісту ВРП. Але найкращий з погляду споживчих властивостей вуглеводний склад зерна технічної стиглості забезпечує генна рекомбінація зиі-зе, при якій досягається одночасне забезпечення високого вмісту ВРП та цукрози. За вмістом ВРП вона переважає моногенну мутацію зп2, а за вмістом цукрози - зиі.
Одностеблові лінії цукрової кукурудзи на основі мутації зиі, що створені в Інституті рослинництва ім. В. Я. Юрєва УААН, мають самостійну селекційну цінність, бо відрізняються оптимальною архітектонікою рослини, зокрема, результативним співвідношенням вегетативних і репродуктивних органів. Отримані на їх основі гібриди характеризуються високим рівнем вегетативного та репродуктивного гетерозису, забезпечуючи формування принципово нового для цукрової кукурудзи морфотипу. За вмістом вуглеводних фракцій, які саме і зумовлюють споживчі властивості цукрової кукурудзи, гібриди цукрової кукурудзи селекції ІР УААН є найбільш привабливими для переробної і консервної промисловості.
Створено гібриди цукрової і надцукрової кукурудзи на основі мутації зиі -Дебют Р1, Ракурс Р1, Дмитрик Р1; на основі мутації зиі-зе - Світлана Р1, Снігова королева Р1, Надія Р1; на основі мутації зЬ2 - Парус Р1, Марічка Р1, Лідер Р1.
ОСНОВНИМИ напрямками створення сортів та гібридів розлусної кукурудзи є забезпечення їх скоростиглості і надійного достигання в зоні Східного Лісостепу України (група ФАО не вище 350), забезпечення високої продуктивності (для сортів не менше 28 ц/га, а для гібридів не менше 35 ц/га ), а також високих органолептичних властивостей (коефіцієнт збільшення зерна в обсязі при вибуханні не менше 20). Розлусна кукурудза становить інтерес для переробної та харчової промисловості в якості сировини для виготовлення повітряної кукурудзи, кукурудзяних паличок, сухих сніданків, кукурудзяної крупи та приготування мамалиґи. За результатами селекційної роботи Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр'єва в Реєстрі сортів рослин України було відкрито нову групу - кукурудза розлусна, а харчова та переробна промисловість України отримали надійне вітчизняне сировинне джерело.
Створено сорти і гібриди розлусної кукурудзи - Ерлікон (біла рисова) -національний стандарт України та Ірида (жовта перлова).
В Інституті рослинництва в рамках вирішення проблеми наявного в Україні дефіциту високоякісної сировини рослинного походження та отримання на її основі широкого асортименту комерційно цінних харчових, фармацевтичних та

технічних продуктів створено серію спеціалізованих гібридів кукурудзи з генетично закріпленою високою якістю крохмалю. За рахунок створення генетично модифікованих гібридів (альтернативних ОМО) технічного призначення створюються високоякісні продукти крохмало-паточного виробництва для харчової, фармацевтичної та технічної промисловості.
Ані крохмаль, ані олія, ані білок, що отримуються з зерна традиційних гібридів кукурудзи, за якісними показниками не відповідають оптимальним технологіям. Цей напрямок селекції отримав широкий розвиток в високорозвинутих країнах. Так, в СІЛА щорічне виробництво кукурудзи з покращеною якістю крохмалю становить 1,5-2,0 млн. т, а всього для отримання технічних і харчових крохмалів щорічно використовується до 10 млн. т кукурудзи.
Селекція технічної кукурудзи в Україні до цього часу не здійснювалась, і для національного ринку, а також ринків СНД та інших вона є принципово новою імпортозамінною сировиною. При створенні гібридів забезпечувалась їх повна еколого-генетична безпека, в зв'язку з чим трансгенні технології в селекції не використовувались.
Параметри створених гібридів:
- середньостиглі гібриди амілопектинового типу з урожайністю 50-53 ц/га, вмістом крохмалю в зерні не менше 65-68%, вмістом амілопектину в крохмалі
100%, вмістом олії в зерні 6,0-6,5% і вмістом гліцеридів линолевої кислоти в олії не менше 62-65%;
- середньостиглі гібриди амілозного типу з урожайністю 48-52 ц/га, вмістом крохмалю в зерні 62-66%, вмістом амілози в крохмалі 52-55%, вмістом олії в зерні
6,0-6,5% і вмістом гліцеридів лінолевої кислоти в олії не менше 62-65%.
Для порівняння сучасні традиційні гібриди кукурудзи мають урожайність 60-65 ц/га, вміст крохмалю в зерні 68-70%, вміст амілози в крохмалі - 22-24%, вміст олії в зерні 4,0-4,5%, вміст гліцеридів лінолевої кислоти в олії - 58-60%. Генетично модифіковані кукурудзяні крохмалі без амілози мають температуру клейстеризації на 10-15°С нижче за картопляний крохмаль і на 30 - 40°С нижче за крохмаль звичайної кукурудзи, не утворюють справжніх драглів, відрізняються дуже високою стабільністю і в'язкістю клейстерів, стійких до перепаду температур і мають значно більш високу швидкість засвоювання в порівнянні із звичайними крохмалями. Вони є перспективними джерелами отримання натуральних харчових згущувачів та емульгаторів, структуроутворюючих матеріалів, а також високозасвоюваних фармацевтичних препаратів і продуктів лікувального та дієтичного харчування. Можлива сфера технічного використання - отримання термостійких бурових розчинів. Генетично модифіковані високоамілозні крохмалі мають низьку засвоюваність і попереджують розвиток діабетичних захворювань. Можлива сфера технічного використання - загартування легійованих сталей та виробництво біоутилізованих термопластиків. Високий рівень вмісту лінолевої кислоти в олії забезпечує її Р-

вітамінну активність та біологічну цінність для харчування. Розробка проблеми дозволяє також отримувати генетично модифіковану кукурудзяну олію з підвищеним до 42-45% вмістом олеїнової кислоти, що забезпечує стійкість олії до автоокислювання та прогіркання.
Створено гібриди технічної кукурудзи - Сталкер Рі - перший національний гібрид технічної кукурудзи амілопектинового типу та гібрид амілозного типу Талісман Рі.
Гібриди спеціалізованої кукурудзи, що створені в Інституті рослинництва ім. В. Я. Юр'єва, отримали високу експертну оцінку Державного наукового центру лікарських засобів, Харківської державної академії технології та організації харчування, Харківського державного медичного університету, Українського науково-дослідного інституту олій та жирів, Міжнародного симпозіуму з крохмалю (Москва - Краков-2003, 2005 рр.), Міжнародного Інтернет-круглого столу з питань інноваційного розвитку в рослинництві та ОМО - 2005 р, дегустаційної комісії Державної служби з охорони прав на сорти рослин в Харківській області та Інституту овочівництва і баштанництва УААН.
За комплексну розробку серії принципово нових гібридів кукурудзи харчового та технічного призначення Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр'єва УААН нагороджено золотою медаллю та дипломом Міжнародного бізнес-форуму з інноваційних напрямків (Севастополь 2006 р.).
Rambler's Top100