Influence of moisture deficiency and high temperature on protein accumulation in seeds of modern soybean varieties

У 2012-2013 рр. проведено дослідження зі встановлення ступеня впливу дефіциту вологи і підвищених температур на накопичення білку в насінні сучасних сортів сої. Матеріалом для досліджень були 83 зразки сої різноякісної генетичної плазми української та зарубіжної селекції трьох груп стиглості, які висівали в польових умовах східної частини Лісостепу України і в змодельованому посушнику.
Климат определяет границы ареалов распространения растений, от него во многом зависит образование и накопление биохимических веществ.Методика. Опыт с целью изучения степени влияния дефицита влаги и повышенных температур на накопление белка в семенах современных сортов сои был проведен в 2012-2013 гг. Материалом были 83 образца украинской и зарубежной селекции трех групп спелости с различной генетической плазмой. Посев проводили в восточной части Лесостепной зоны Украины в соответствии с общепринятой методикой в полевых условиях и в смоделированном «засушнике». Содержание белка в семенах определяли методом Кьельдаля.Результаты. Установлено, что накопление большего количества белка в семенах происходит в случае стабильной теплообеспеченности в фазы налива и созревания бобов, при этом температурный режим оказывает большее влияние, чем обеспеченность влагой. По содержанию белка в семенах выборка сои была разделена на четыре класса. Четвертый класс (с очень высоким содержанием белка) формировался только в условиях засушника при повышенных температурах и дефиците почвенной влаги.Выводы. Подтверждена информация о значительной модификационной изменчивости накопления белка. Все сорта переходили из одного класса в другой. Это свидетельствует о специфической реакции сортов сои на действие стрессовых факторов в период формирования, налива и созревания бобов. Учитывая сортовую изменчивость, под действием условий среды изученные сорта дифференцированы на шесть подклассов в соответствии с уровнем проявления признака в годы исследований. Для селекционных программ по повышению качества семян выделены источники высокого содержания белка Dong nong 36, Ke shuang (CHN), Optimus, AC Proteina (CAN), Дина, М 140 (RUS), Norpro (USA).
Purpose. The climate forms the areal borders of plant distribution; biochemicals formation and accumulation largely depend on it. The experiments aimed to examine moisture deficiency and elevated temperature effects on protein accumulation in seeds of current soybean varieties were carried out in 2012-2013.Material and Methods. The material was a series comprising 83 samples of Ukrainian and foreign selection belonging to three ripeness groups with different genetic plasma. Sowing was performed in the Eastern forest-steppeUkraine in accordance with the conventional procedure under field conditions and in a simulated "dry field". The protein content in seeds was determined by Kjeldahl method.Results. It was found that accumulation of large protein amounts in seeds occurs in the case of stable heat supply in during the bean filling and ripening phases, furthermore, the temperature regimen exerts greater influence than moisture provision. The soybean series was divided into four classes according to protein content in seeds. Class 4 (with a very high protein content) was formed only under "dry field" conditions at elevated temperatures and soil moisture deficit. The information about significant modification variability of protein accumulation was confirmed. All the varieties transferred from one class to another. This suggests a specific reaction of soybean cultivars to stress factor action during bean forming, filling and ripening. In the light of varietal variability under ifluence of environmental conditions, the varieties studied are differentiated into six subclasses in accordance with a level of the trait expression over the study years.Conclusions. The work is of practical significance, since the sources of high protein content for breeding programs to improve the seed quality have been identified.