Variability of morphological characteristics of red forms of amaranth with a high content of biologically active substances under conditions of the Moscow region

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The study of variability of morphological features in red-colored varieties of amaranth and their correlations at different stages in the conditions of the Moscow region makes it possible to identify features that affect productivity, amount of amaranthine and other biologically active substances. After analyzing vegetative characteristics, the varietal features of amaranth plants were proved to have a smaller impact on ‘root length’, ‘plant height’ and ‘number of leaves’ characteristics than the cultivation conditions, especially at the initial stages (ISB (Influence share of the weather conditions) from 22 to 58 %). It follows from the phenotypic variability analysis that the genotypic component values varied significantly only at the last stages (Cvg > 35 %). The maximum values of phenotypic variability were marked in all varieties at the stage of active growth considering the ‘root length’ (Cve = 32…47 %) and the ‘number of leaves’ (Cve = 48…85 %). The generative characteristics seemed to be significantly influenced by the varietal factor (ISA (Influence share of varietal characteristics) = 40…88 %) starting from the third stage. The genotypic component of all varieties was high considering the inflorescence weight (Cvg = 75…86 %). In signs of general productivity, it was studied that the leaves (93…112 g/plant) contributed the most for amaranth forms, which mass in all varieties largely depended on weather conditions (ISB > 55 %). The interrelation of the leaves productivity was noted high with all the vegetative characteristics on phase III-V (r = 0.71…0.92) and with ‘inflorescence mass’ on phase V-VI.

About the authors

Svetlana Y. Platonova

Peoples’ Friendship University of Russia

Author for correspondence.
Email: Svetlana.Platonova.00@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3816-3692

Candidate of Agricultural Sciences, Researcher, Agrarian and Technological Institute

6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation

Carlos J. Torres Mino

Technical University of Cotopaxi

Email: carlosjavier12@yahoo.com
Candidate of Agricultural Sciences, Director of Research Av Simon Rodriguez, Sector San Felipe, Latacunga, 050101, Ecuador

Ekaterina M. Gins

Peoples’ Friendship University of Russia

Email: katya.888888@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5685-6305

PhD student, Agrarian and Technological Institute, Peoples’ Friendship University of Russia; Junior Researcher, Russian Potato Research Center

6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation

Murat S. Gins

Peoples’ Friendship University of Russia; Federal Scientific Vegetable Center

Email: anirr@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-5995-2696

Doctor of Biological Sciences, Professor, Department of Agrobiotecnology, Agrarian and Technological Institute, Peoples’ Friendship University of Russia ; Head of Laboratory of Physiology and Biochemistry, Introduction and Functional Products, Federal Scientific Vegetable Center

6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation; 14 Selectsionnaya str., VNIISSOK vil., Odintsovo district, Moscow region, 143080, Russian Federation

Elena V. Romanova

Peoples’ Friendship University of Russia

Email: evroma2008@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8287-5462

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Agrobiotecnology, Agrarian and Technological Institute

6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation

References

  1. Rakhimov VM. Razrabotka elementov sortovoi tekhnologii vyrashchivaniya listovoi massy amaranta v kachestve syr’ya dlya pishchevoi promyshlennosti [Development of elements of varietal technology for growing amaranth leaf mass as a raw material for food industry]. Moscow; 2006. (In Russ.).
  2. Mosyakin SL, Robertson KR. New infrageneric taxa and combinations in Amaranthus (Amaranthaceae). Annales Botanici Fennici. 1996;33(4):275-281.
  3. Zelenkov VN, Zaksas NP. Chemical and mineral composition of various parts of amaranth (Amaranthus cruentus). In: Introduction of non-traditional and rare agricultural plants: conference proceedings. Vol.1. Penza; 2000. p.18-19. (In Russ.).
  4. Das S. Systematics and taxonomic delimitation of vegetable, grain and weed amaranths: a morphological and biochemical approach. Genet Resour Crop Evol. 2012;59(2):289-303. doi: 10.1007/s10722-011-9684-7
  5. Downham A, Collins P. Colouring our foods in the last and next millennium. International Journal of Food Science and Technology. 2000;35(1):5-22. doi: 10.1046/j.1365-2621.2000.00373.x
  6. Gins MS, Gins VK, Kononkov PF, Pivovarov VF, Gins EM. Technological elements to grow leaf biomass in amaranth with increased content of antioxidants for development of functional pruducts and for prophylactic purpose. Vegetable crops of Russia. 2016;(4):90-95. (In Russ.). doi: 10.18619/2072-9146-2016-4-90-95
  7. Gins VK, Motyleva SM, Kulikov IM, Tumanyan AF, Romanova EV, Baikov AA, Gins E.M., Terekhin A.A., Gins M.S. Antioxidant profile of Amaranthus paniculatus L. of the Pamyat of Kovas variety. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Conference on World Technological Trends in Agribusiness. Institute of Physics Publishing; 2021. p.012152. doi: 10.1088/1755-1315/624/1/012152
  8. Gins MS, Torres M, Gins EM, Platonova SY, Romanova EV, Morgo H, Kononkov P.F. Phenological characteristics of amaranth varieties grown in Russia and Ecuador. Theoretical and Applied Problems of Agro-industry. 2015;(1):14-22. (In Russ.).
  9. Nieto CC. El cultivo de amaranto Amaranthus spp. una alternativa agronómica para Ecuador. Publicación Miscelánea. 1989;52:27.
  10. Georgetti SR, Casagrande R, Di Mambro VM, Azzolini A, Forseka MJ. Evaluation of the antioxidant activity of different flavonoids by the chemiluminescence method. AAPS PharmSci. 2003;5(2):20. doi: 10.1208/ps050220
  11. Sarker U, Oba S. Salinity stress enhances color parameters, bioactive leaf pigments, vitamins, polyphenols, avonoids and antioxidant activity in selected Amaranthus leafy vegetables. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2019;99(5):2275-2284. doi: 10.1002/jsfa.9423
  12. Komarova RA, Sazonova LV, Kazakova AA. Metodicheskie ukazaniya po selektsii i semenovodstvu zelennykh ovoshchnykh kul’tur v zashchishchennom grunte [Methodological guidelines for the selection and seed production of green vegetable crops in protected soil]. Leningrad: VIR publ.; 1976. (In Russ.).
  13. Litvinov SS. Metodika polevogo opyta v ovoshchevodstve [Methodology of field experiment in vegetable growing]. Moscow: Russian Agricultural Academy publ.; 2011. (In Russ.).
  14. Platonova SY, Torres Mino CJ, Gins EM, Gins MS, Romanova EV. Phenological traits of red amaranth varieties with a high content of amaranthine cultivated in open fields of Moscow region. RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2021;16(2):107-117. (In Russ.). doi: 10.22363/2312-797X-2021-16-2-107-117
  15. Peliy AF, Gins MS, Burlutskiy VA, Borodina ES, Mazurov VN. Influence of fertilizers, sowing dates on yield and quality of amaranth variety Kizlyarets on the Non-Chernozem soils of the Russian Federation. Theoretical and Applied Problems of Agro-industry. 2021;(1);7-11. (In Russ.). doi: 10.32935/2221-7312-2021-47-1-7-1
  16. Torres Mino CJ. Otsenka sortov amaranta s ispol’zovaniem biokhimicheskikh i molekulyarnykh metodov dlya sozdaniya funktsional’nykh produktov pitaniya na osnove listovoi biomassy [Evaluation of amaranth varieties using bio-chemical and molecular methods for creating functional food products based on leaf biomass]. Moscow; 2015. (In Russ.).
  17. Lazanyi J, Chappan G, Kaposci J, Fazekas M. Biomass production of some cultivated and wild amaranth species. Acta Agronomica Hungarica. 1990:39(1-2):11-19.
  18. Gins MS, Torres Mino CJ, Gins EM. Properties of staining extract from inflorescences and leaves of amaranth and its application potential. Vegetable crops of Russia. 2014;(4):84-87. (In Russ.). doi: 10.18619/2072-9146-2014-4-84-87
  19. Griffiths JC. Coloring Foods and Beverages. Food Technology (Chicago). 2005;59(5):38-44.
  20. Sleugh BВ, Moore KJ, Brummer EC, Knapp AD, Russell J, Gibson L. Forage Nutritive Value of Various Amaranth Species at Different Harvest Dates. Crop Science. 2001;41(2):466-472. doi: 10.2135/cropsci2001.412466x

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».