Login | Register
Kazakh National Agrarian Research University ISSN 2304-3334 (Print)  ·  ISSN 2304-3334 (Online)
submit an article
Menu
submit an article
AGRICULTURE, AGROCHEMICAL, FEED PRODUCTION, AGROECOLOGY

ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING

Askar Baimuratov 1 , Ayup Iskakov 2 , Burubay Sariev 3

1 "Kazakh Research Institute of Agriculture and Plant Growing" LLP; 2 "Kazakh Research Institute of Agriculture and Plant Growing" LLP; 3 "Kazakh Research Institute of Agriculture and Breeding" LLP

doi.org/10.37884/2-1-2024/539 pp. 53-65 Admitted 17.04.2024 Published 29.06.2024

Abstract

Preservation of the genetic diversity of cultivated varieties and hybrids of agricultural crops is one of the most important tasks of agricultural science, contributing to the stable production of crop products. One possible source of valuable traits is landraces still cultivated in different eco-geographical conditions. They represent an untouched reserve of diversity, sources of resistance to unfavorable growing conditions, and properties that improve the quality of plant products.

The article presents the results of studies the Western Pamirs (Tajikistan, Afghanistan) 9 landraces on protein and molecular markers associated with the quality of grain and wheat flour.

The method of the seeds storage protein - gliadin electrophoresis revealed the specificity of all varieties, with the exception of Sadirak belokolosy and Sadirak krasnokolosy, which were identical on protein spectrum.

Analysis of the composition of high-molecular-weight glutenin subunits (HMWGS) showed that all analyzed varieties had a null-c allele of the Glu-A1 locus, with the exception of the varieties Safedax Ishkashimsky and Bludon. All landraces carried the b allele of the Glu-B1 locus, responsible for the biosynthesis of HMWGS 7+8. According to the composition of HMWGSs controlled by the Glu-D1 locus, all samples had the subunit pair 2+12 (allele a of this locus).

Molecular (DNA) markers confirmed the HMWGS composition of the studied varieties, which were identified by protein electrophoresis.

The varieties Safedak Ishkashimsky and Bludon have the highest quality rating for glutenin composition.

PCR analysis revealed alleles Pina-D1a and Pinb-D1a (wild type), characteristic of soft grain wheat, in all landraces.

Genotyping of landraces according to the allelic composition of waxy genes did not reveal carriers of mutant, null alleles, all landraces were characterized by a typical ratio of two starch fractions.

Barley, selection, genetics, variety, selection, hybrid, gene pool, disease resistance, grain quality, yield.

01 Introduction

The full text of the article is available for download in PDF format on the right panel.

02 References

  1. 1.Blake T., Blake V., Bowman J., Abdel-Haleem H. Barley feed uses and quality improvement. In: Ullrich S.E. (Ed.). Barley: Production, Im provement and Uses. Oxford: Wiley-Blackwell, 2011; 522-531.
  2. 2.Борисоник З.Б. Особенности технологии возделывания ячменя. В: Селекция ячменя и овса. М.: Колос, 1971;218-230.
  3. 3.Қазақстан республикасында пайдалануға ұсынылған селекциялық жетістіктердің мемлекеттік тізбесі. 2023
  4. 4.Сариев Б.С., Абугалиева А.И. Селекция ячменя на юге и юго-востоке // Казахстана. 2012.
  5. 5.Сариев Б.С. Итоги и перспективы развития ячменя в Казахстане // Сборник материалов посвящённые 90-летию академика РАН П.Л. Гончарова «Оптимизация селекционного процесса – фактор стабилизации и роста продукции растениеводства Сибири ОСП-2019». – Красноярск, 23-26 июля 2019. – С. 21-22.
  6. 6.Сариев Б.С., Баймуратов А.Ж. Результаты создания новых сортов зернофуражных культур в Казахстане и его внедрение в производство // КазНАУ «Ізденістер, нәтижелер – Исследования, результаты». – 2020. - №3. – С. 311-317.
  7. 7.Искаков А.Р. «Генетические основы создания ценных форм ячменя в культуре in vitro». Автореферат диссертации на соискание степени доктора биологических наук. 1999.
  8. 8.Сариев Б.С., Абугалиева А.И. Селекция ячменя на юге и юго-востоке Казахстана, 2012.
  9. 9.Чудинов В.А., Абугалиева А.И. Генотипы ярового пивоваренного ячменя, созданные на базе генетических коллекций США и Казахстана // Сборник материалов посвящённые 90-летию академика РАН П.Л. Гончарова «Оптимизация селекционного процесса – фактор стабилизации и роста продукции растениеводства Сибири ОСП-2019». – Красноярск, 23-26 июля, 2019. – С. 160-164.
  10. 10.Лукина К.А., Ковалева О.Н., Лоскутов И.Г. Голозерный ячмень: систематика, селекция и перспективы использования (Обзор / Review). Вавиловский журнал генетики и селекции. 2022;26(6):524-536
  11. 11.Алимгазинова Б.Ш., Есимбекова М.А. Генетические ресурсы растений Казахстана: состояние и перспективы// Вавиловский журнал генетики и селекции, 2012, Том 16, № 3.С.648-654
  12. 12.Туруспеков Е.К., Сариев Б.С., Чудинов В.А., Абугалиева А.И., Тохетова Л.А., Ортаев А.К., Цыганков В.И., Середа Г.А., Абугалиева С.И. Перспективы геномной селекции ярового ячменя в Казахстане // Сборник матер. межд. научно-практ. конф. «Достижение и перспективы развития земледелия и растениеводства», Алмалыбак, 15-16 августа, 2019. – С. 95-99.
  13. 13.Сариев Б. С., Искаков А. Р., Баймуратов А. Ж. Генетические ресурсы зернофуражных культур и их использование В Казахстане//Тезисы докладов Международной научно-практической конференции, проходящей в рамках Всероссийского координационного совета по зернофуражным культурам и Второго научного Форума «Генетические ресурсы России» г. Санкт-Петербург, 28–30 июня 2023 г.42-44 с.
  14. 14.Лепехов С. Б. Методы подбора пар для скрещивания в селекции на урожайность у самоопыляющихся культур// Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, том 178, выпуск 4. 2017.С.76-89.).
  15. 15.Integrated Aspects from Breeding to Genomics of the Abiotic Stress Response: the Case of Drought / Cattivelli L., Mastrangelo A, Rizza F., Badeck F., Mazzucotelli E., Marè C., Crosatti C.// 10 th International barley Genetics Symposium, Alexandria, Egypt, 5-10 April, 2008. – Alexandria, Egypt. – 2008. – P. 35-39.
  16. 16.Evolutionary breeding for sustainable agriculture: Selection and multi-environmental evaluation of barley populations and lines// Field Crops Research/ Raggi L., Ciancaleoni S., Torricelli R., Terzi V., Negri V., Vol. 204, 2017.- P. 76-88.
  17. 17.Сариев Б.С. Генетическое разнообразие генофонда ячменя НПЦЗиР по спектру гордеина // Научное обеспечение азиатских территорий: матер. междун. конф. – Улан-Батор, 2007. - С.130-131.
  18. 18.Amezrou Reda, Gyawali Sanjaya, Belqadi Loubna, Chao Shiaoman et al. Molecular and phenotypic diversity of ICARDA spring barley (Hordeum vulgare L.) collection // Genet. Resour. And Crop Evol. – 2018. – №1. – P.255-265.
  19. 19.Щенникова И.Н., Баталова Г.А. Использование методов сельскохозяйственной биотехнологии в создании сортов ярового ячменя // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. – 2017. - №5. – С.47-56.
  20. 20.Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «создание с привлечением нового исходного материала высокопродуктивных, адаптивных сортов ячменя кормового и пищевого направления для устойчивого производства зерна, а также внедрение в производство допущенных к использованию сортов» (заключительный). Шифр О. 0868. № гос. регистрации 0118РК0121.

Citation Links

[1]2024. ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING. Izdenister natigeler. 2-1 (special) (Jun. 2024), 53–65. DOI:https://doi.org/10.37884/2-1-2024/539.
(1)ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING. Izdenister natigeler 2024, No. 2-1 (special), 53-65. https://doi.org/10.37884/2-1-2024/539.
ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING. (2024). Izdenister Natigeler, 2-1 (special), 53-65. https://doi.org/10.37884/2-1-2024/539
ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING. Izdenister natigeler, [S. l.], n. 2-1 (special), p. 53–65, 2024. DOI: 10.37884/2-1-2024/539. Disponível em: https://kazvetjournal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/539. Acesso em: 15 sep. 2026.
“ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING”. 2024. Izdenister Natigeler, no. 2-1 (special) (June): 53-65. https://doi.org/10.37884/2-1-2024/539.
“ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING” (2024) Izdenister natigeler, (2-1 (special), pp. 53–65. doi:10.37884/2-1-2024/539.
[1]“ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING”, Izdenister natigeler, no. 2-1, pp. 53–65, Jun. 2024, doi: 10.37884/2-1-2024/539.
“ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING”. Izdenister Natigeler, no. 2-1 (special), June 2024, pp. 53-65, https://doi.org/10.37884/2-1-2024/539.
“ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING”. Izdenister natigeler, no. 2-1 (special) (June 29, 2024): 53–65. Accessed September 15, 2026. https://kazvetjournal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/539.
1.ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING. Izdenister natigeler [Internet]. 2024 Jun. 29 [cited 2026 Sep. 15];(2-1 (special):53-65. Available from: https://kazvetjournal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/539
1.ACHIEVEMENTS AND PERSPECTIVE DIRECTIONS OF BARLEY BREEDING AT THE KAZAKH SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE AND PLANT GROWING. Izdenister natigeler. 2024;(2-1 (special):53-65. doi:10.37884/2-1-2024/539