AN ACTION OF EXOGENOUS STEROIDAL GLYCOSIDE ON EXHIBITION OF INBREEDING DEPRESSION IN RED BEET PLANTS UNDER PROTECTED CULTIVATION TECHNOLOGY

The protected cultivation technology, through which the various inbred generations with the combination of economic valuable traits and different level of sterility can be produced, is used in order to accelerate the breeding program. However, there is a negative effect of inbreeding depression and self-incompatibility can often occur and cause the loss of valuable breeding forms. The aim of the work was to study the influence of steroidal glycosides capsicoside (SGC) on exhibition of CMS, and morphobiological parameters of 13 inbred generations that were produced from fertile plant and partly sterile plants with level of sterility 10% and 50%. The seeds were soaked for 24 hours in water solution of SGC with concentration 10^-3%, and in water control. Then the seeds were dried up and sown in the greenhouse. The stecklings and roots obtained were vernalized at 3-5Co. Mother plants were grown under 18 hour photoperiod in greenhouse with supplementary lighting. Inbreeding seeds were obtained in individual cloth isolators. It was shown that for all generations the treatment with SGC improved the seed germination (4-8% more), increased the root index and its length (12-24% more), decreased betanin content (22-48% less) in comparison with control. The action of SGC on the other morphological and biochemical traits such as height of leaf rosette, leaf number, plant and root weight, head size, number of generative buds, and nitrate content was defined by the level of sterility of mother plant. The most expressed effect for all traits mentioned was seen in inbreeding generations of sterile plants with high level of sterility. After action effect of seed treatment with SGC on development of seed plants from inbreeding generations, not depending on sterility level of mother plants, showed the positive influence on plant habitus of seed mother plants, decreasing the plant height, but increasing stem number and functional parameters of microgametophyte in fertile plants. This caused the improved seed formation 1.6-2.2 times higher during inbreeding process and increased the portion of plants with high productivity. The SGC had no effect on exhibition of CMS trait. Thus, the SGC is worth using in valuable highly inbreeding forms inclined to self-sterility, in order to enlarge the genetic variation and output of divers generations. However, it should be taken into consideration that the complicated effect on the plant traits can be noticed in inbreeding generation of red beet and may have an effect on the result of selection process at the root stage.

1. Волынец А.П., Шуканов В.П., Полянская С.Н. Стероидные гликозиды – новые фиторегуляторы гормонального типа. – Минск, 2003. – 134 с.

2. Mashchenko N.E., Balashova N.N. Steroidal glycosides as complex bioregulators for some vegetable crops. // Chişinău Materialele Simpozionului II «Tehnologii biologice Avansate şi impactul lor оn economie.Produse naturale: Tehnologii de valorificare a lor оn agricultură,medicină şi industria alimentară» 2005. – Р.142-144.

3. Noworolnik K., Leszczynska D. The influence of saponin products (Moldstim, Ecostim) on growth and yield of barley //Allelopathy Jurnal, 2002; №9(2). –Р.24-28.

4. Lunga I., Kintia P., Shvets S., Bassarela C, Pizza C., Piacente S. Three spirostanol glicozides from the seeds of Hyoscyamus niger//Chemistry Journal of Moldova. 2006; №1.– 123p.

5. Рекомендации по применению регуляторов роста растений в технологии возделывания овощных культур (отв. ред. Ботнарь В.Ф.). Кишинев: Б.и. 2015. – 24 с.

6. Балашова Н.Н.; Жученко А.А.; Пивоваров В.Ф.; Балашова И.Т.; Козарь Е.Г.; Беспалько А.В.; Пышная О.Н.; Кинтя П.К.; Лупашку Г.А.; Мащенко Н.Е.; Швец С.А.; Бобейкэ В.А. Вторичные метаболиты растений как регуляторы стабильности агроценозов // Культурные растения для устойчивого сельского хозяйства в XXI веке (иммунитет, селекция, интродукция) / Рос. акад. с.-х. наук. – М., 2005. – Т.2. – С.48-76

7. Козарь Е.Г., Бландинская О.А., Балашова И.Т., Беспалько Л.В. Явление межсортовой нескрещиваемости перца сладкого и пути ее преодоления// Мат-лы II Межд.научн.конф. «Генетика и биотехнология XXI века: проблемы, достижения, перспективы» (к 50-летию основания Института генетики и цитологии НАН Беларуси). Минск; 2015. – С.84-85.

8. Ветрова С.А., Фёдорова М.И., Козарь Е.Г. Инбредные потомства штеклингов − источник отбора мужски стерильных форм свеклы столовой// Мат-лы межд. научно-практ. конф. «Наука, инновации и международное сотрудничество молодых ученых-аграриев», 23-24 декабря 2016 г. – Орел. – 2016. – С.57-62.

9. Соколова Д.В. Проявление признака раздельноплодности у самоопыленных линий столовой свеклы // Генетические ресурсы растений и селекция. – СПб. 2010. – С.126-132.

10. Федорова М.И., Ветрова С.А., Козарь Е.Г., Заячковский В.А. Изменчивость признаков корнеплода свеклы столовой в процессе инбридинга. // Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков. 2016. – № 14. – С.49-53.

11. Горбаченков М.В., Колесникова Е.Г.; Балашова И.Т.; Козарь Е.Г.; Колесникова А.И. Влияние ретардантов и стероидных гликозидов на семенную продуктивность петунии гибридной (Petunia hybrida Hort.) // : Сб. науч. тр. / Всерос. науч.-исслед. ин-т селекции и семеноводства овощных культур. Москва, 2005. – Вып. 40. – С.39-44.

12. Мащенко Н.Е.; Кинтя П.К.; Беспалько Л.В.; Козарь Е.Г.; Пышная О.Н.; Балашова Н.Н.; Балашова И.Т. Повышение семенной продуктивности овощных культур с помощью стероидных гликозидов молдстима и тригонеллозида на примере перца сладкого // Сб.научн.трудов « Современные тенденции в селекции и семеноводстве овощных культур. Традиции и перспективы» / Всерос. науч.-исслед. ин-т селекции и семеноводства овощных культур. – Москва, 2008.– Т. 1. – С.340-343.

13. Бланк Э.И., А.Г. Жакоте, П.К. Кинтя, Н.Д. Джугостран и Н.П. Ткаченко «Способ предпосевной обработки семян сахарной свеклы». №1416070, бюл. №30, 15.08.88 г.

14. Методические указания по селекции сортов и гетерозисных гибридов корнеплодных растений. – М.: ВАСХНИЛ, 1987.

15. Henriette M.C. Betalains: properties, sources, applications, and stability // Intern. J. Food Sci. Technol. – 2009. – V. 44. – P.2365-2376.

16. Электронный ресурс. – http://dobavkam.net/additives/e162]

17. Федорова М.И., Козарь Е.Г., Кирилова А.А., Ветрова С.А. Создание и оценка ms-линий свеклы столовой // Мат-лы межд. научно-практ. конф. «Современное состояние и перспективы инновационного развития овощеводства». – Минск:Самохваловичи. – 2014. – С.69-73.