Утицај формирања азотофиксирајућих нодула на морфолошке особине, принос и квалитет семена соје

Abstract

У оквиру предмета ове докторске дисертације анализиране су анатомске, морфолошке и хемијске особине девет домаћих сорти соје из различитих група зрења. Као фактори који су имали утицај на испољавање праћених особина узети су сорта (ефекат генотипа) и инокулација. Сетва је вршена претходном инокулацијом (третман), и без инокулације (контрола), азотофиксирајућим бактеријама Bradyrhizobium japonicum. Упоредним испитивањем се показало да су највећи просечни принос по хектару (1516,7kg), као и највишу вредност за морфолошку особину висина биљке (89,72cm), имале биљке сорте Горштак из третмана, док су најнижу вредност приноса имале инокулисане биљке сорте Тријумф (1110,0 kg), што указује на превасходни утицај генотипа (сорте) на испољавање морфолошких особина. По садржају протеина у семену, највишу вредност имала је биљка соје сорте Галеб из контроле (45,3 %). Док је најнижу вредност (40,7 %), имала биљке соје сорте Тријумф из третмана, што такође упућује на значај ефекта сорте на садржај протеина у семену. Прегледом резултата површине ризобијум поља азотофиксирајућих нодула (анализом попречних пресека) просечно највишу вредност кроз цео вегетативни период развој биљке, имале су биљке соје из контроле, сорте Галина (10,41 mm2), и биљке соје сорте Сава из третмана (9,49 mm2),тј. ефекат сорте био је доминантан у испољавању разлика праћених морфо-анатомских особина нодула Просечна маса нодула имала је тренд раста током онтогенезе биљака, а просечно највишу вредност за наведени морфолошки параметар, кроз цео вегетативни развој постигле су биљке соје сорте Сава из третмана (11,31 mg) За морфолошки параметар број нодула на корену соје, просечно највишу вредност кроз цео вегетативни период развоја биљке, постигле су инокулисане биљке соје сорте Дукат (10,15), сорте Галина а (9,94) и сорте Сава (9,36), што указује на значајан утицај фактора инокулације на наведени параметар Најзаступљенија изофлавони у семену соје детектовани HPLC методом, су даидзин, од 859,5 μg/g до 2639,5 μg/g, сорте Принцеза и Горштак, односно ацетилгенистин, од 1576 μg/g до 2741,4 μg/g, сорте Галина и Галеб , респективно. Раманова спектроскопија показала је да постоје разлике у интензитету трака Амидних I, II и III региона између сорти, као и применом инокулације Анализом резулта ове докторске дисертације, показало се да доминантни утицај на посматране параметре имао фактор „сорта“, међутим, показало се да је и фактор „инокулација“ имао статистички значајан утицај на параметре: висина биљке, висина биљке до прве махуне, број нодула на корену соје, маса нодула на корену соје, површина ризобијум поља нодуле, као и површина нодула.

The objectives of this doctoral thesis comprise an analysis of morphological, anatomical and chemical properties of the nine local soybean varieties of different maturity groups. The factors “variety” (genotype) and ”inoculation” were studied. Sowing was performed with (the treatment) and without previous seed inoculation (the control) using N-fixing bacteria Bradyrhizobium japonicum. Comparative analysis showed that the highest yield per hectare (1516,7 kg/ha), and the highest plant height (89,72 cm) had the treated plants of the variety Gorštak, while the lowest yield values exhibited plants of the variety Trijumf (1110,0 kg/ha), indicating the influence of the genotype on expression of morphological traits. The highest (45,3%) and the lowest seed protein content (40,7%) was determined for variety Galeb (control) and Trijumf (treatment) respectively, indicating the influence of the genotype on seed protein content variability. The total overall surface of the rhizobium field of N-fixing nodules during entire vegetation period (studied using cross section method) was determined for the variety Galina of the control group (10,41 mm2) and variety Sava of the inoculated group (9,49 mm2), again demonstrating the influence of the genotypic variability. The average nodule mass had the increasing trend during plant ontogenesis, where the highest values in the entire vegetation period were found for inoculated plants of the variety Sava (11,31 mg). The factor inoculation had a significant effect on the average nodule number formed on the soybean roots, where the the highest nodule numbers were obtained for inoculated plants of varieties Dukat (10,15), Galina (9,94) and Sava (9,36). The most presented isoflavones in soybean seeds (determined by HPLC method) were daidzin, ranging from 859,5 μg/g 2639,5 μg/g in varieties Princeza and Gorštak respectively, and the acetylgenistin, ranging from 1576 μg/g to 2741,4 μg/g in varieties Galina and Galeb, respectively. Raman spectroscopy showed the differences in the bands intensity of the amide regions I, II and III of the protein fractions in soybean seeds as an effect of both studied factors, the genotype and inoculation. Results of this dissertation indicated that the dominant influence on a range of studied parameters had the factor “variety”. However, the factor “inoculation” had significant effect on expression of different traits, including: plant height, plant height up to the first pod, nodule number and the nodule mass, total rhizobium field area, and the total nodule surface.