earthЗемледелие и селекция в БеларусиArable Farming and Plant Breeding in Belarus0130-156XНаучно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по земледелиюearth-638Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВОSELECTION AND SEED PRODUCTIONСовершенствование методики селекции люпина по признаку «содержание алкалоидов в зерне»Improvement of lupine breeding for alkaloid content in grainКрицкийМ. Н.KritskyM. N.

кандидат с.-х. наук

Жодино

Candidate of Agricultural Sciences

Zhodino

ДолговаЕ. Л.DolgovaE. L.

кандидат с.-х. наук

Жодино

Candidate of Agricultural Sciences

Zhodino

АнисимоваН. В.AnisimovaN. V.

канд. биол. наук

Минск

Candidate of Biological Sciences

Minsk

КозловскийА. А.KozlovskyA. A.

Жодино

Zhodino

ЮшкевичИ. В.YushkevichI. V.

Жодино

Zhodino

РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию»БеларусьRUE "Scientific and Practical Center for Agriculture of the National Academy of Sciences of Belarus"BelarusИнститут генетики и цитологии НАН БеларусиБеларусьInstitute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of BelarusBelarus202507092025061198205Copyright © Крицкий М.Н., Долгова Е.Л., Анисимова Н.В., Козловский А.А., Юшкевич И.В., 20252025Крицкий М.Н., Долгова Е.Л., Анисимова Н.В., Козловский А.А., Юшкевич И.В.Kritsky M.N., Dolgova E.L., Anisimova N.V., Kozlovsky A.A., Yushkevich I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://earth.belal.by/jour/article/view/638

   В статье приводятся результаты селекции люпина узколистного, желтого и белого по признаку содержание алкалоидов в зерне. Показано, что одним из важных контролируемых показателей при создании сортов люпина является низкое содержание алкалоидов. Исследованиями установлено, что в зерне у селекционных и коллекционных образцов видов люпина сумма 3 алкалоидов (люпанина, спартеина, люпинина) колебалась от 0,016 до 0,055 % при среднем значении 0,027 %, в том числе у образцов узколистного люпина от 0,016 до 0,037 %, белого – от 0,03 до 0,055 %, желтого – от 0,045 до 0,05 %. Совершенствование традиционных селекционных методик отбора люпина по низкой алкалоидности путем привлечения маркерного анализа генов, контролирующих проявление признака «алкалоидность семян», позволило выделить перспективные образцы люпина узколистного.

   The paper presents the results of breeding of narrow-leaved, yellow and white lupine for alkaloid content in grain. It is shown that, when creating lupine varieties, one of the important monitored indicators is low alkaloid content. Due to the research it was established that the sum of 3 alkaloids (lupanine, sparteine, lupinine) fluctuated from 0.016 to 0.055 % with an average value of 0.027 % in the grain of breeding and collection samples of lupine species, including narrow-leaved lupine samples from 0.016 to 0.037 %, white - from 0.03 to 0.055 %, yellow - from 0.045 to 0.05 %. Improvement of traditional breeding methods for selecting lupine on low alkaloid content by using the marker analysis of genes, controlling the manifestation of the “seed alkaloid content” trait, made it possible to identify promising samples of narrow-leaved lupine.

ReferencesAlkaloid-analysis-in-lupins_FiBL_2024 [Electronic resource]: https://www. legumehub.eu/wp-content/uploads/2024/02/Alkaloid-analysis-in-lupins_FiBL_2024.pdf – Date of access: 14. 02. 2025.Alkaloid-analysis-in-lupins_FiBL_2024 [Electronic resource]: https://www. legumehub.eu/wp-content/uploads/2024/02/Alkaloid-analysis-in-lupins_FiBL_2024.pdf – Date of access: 14. 02. 2025.Wink M. A summary of 30 years of research in lupins and lupin alkaloids. Lupin crops: an opportunity for today a promise for the future // Proc. 13<sup>th</sup> Int. Lupin Conf. Poznan, 2011. Pp. 225–228.Wink M. A summary of 30 years of research in lupins and lupin alkaloids. Lupin crops: an opportunity for today a promise for the future // Proc. 13<sup>th</sup> Int. Lupin Conf. Poznan, 2011. Pp. 225–228.Руцкая, В. И., Тимошенко Е. С. Алкалоиды люпина и способы снижения их содержания. (Обзор). Известия НВ АУК. 2023. 3(71). 573-584. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-03-56.Руцкая, В. И., Тимошенко Е. С. Алкалоиды люпина и способы снижения их содержания. (Обзор). Известия НВ АУК. 2023. 3(71). 573-584. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-03-56.Li X., Yang H., Buirchell B., Yan G. Development of a DNA marker tightly linked to low-alkaloid gene iucundus in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.). // Crop Past Sci, – 2011. – N 62. – P. 218–224.Li X., Yang H., Buirchell B., Yan G. Development of a DNA marker tightly linked to low-alkaloid gene iucundus in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.). // Crop Past Sci, – 2011. – N 62. – P. 218–224.Frick, K.M.; Foley, R.C.; Kamphuis, L.G.; Siddique, K.H.M.; Garg, G.; Singh, K.B. Characterization of the genetic factors affecting quinolizidine alkaloid biosynthesis and its response to abiotic stress in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.). Plant Cell Environ. 2018, 41, 2155–2168.Frick, K.M.; Foley, R.C.; Kamphuis, L.G.; Siddique, K.H.M.; Garg, G.; Singh, K.B. Characterization of the genetic factors affecting quinolizidine alkaloid biosynthesis and its response to abiotic stress in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.). Plant Cell Environ. 2018, 41, 2155–2168.Cowling, W.A.; Huyghe, C.; Swiecicki, W. Lupin breeding. In Lupins as Crop Plants: Biology, Production and Utilization; Gladstones, J., Atkins, C.A., Hamblin, J., Eds.; CAB International: London, UK, 1998; pp. 93–120.Cowling, W.A.; Huyghe, C.; Swiecicki, W. Lupin breeding. In Lupins as Crop Plants: Biology, Production and Utilization; Gladstones, J., Atkins, C.A., Hamblin, J., Eds.; CAB International: London, UK, 1998; pp. 93–120.Abraham E. M. The Use of Lupin as a Source of Protein in Animal Feeding: Genomic Tools and Breeding Approaches [Electronic resource] / Eleni M. Abraham, I. Ganopoulos, P. Madesis, A. Mavromatis [and others.] https://www.mdpi.Abraham E. M. The Use of Lupin as a Source of Protein in Animal Feeding: Genomic Tools and Breeding Approaches [Electronic resource] / Eleni M. Abraham, I. Ganopoulos, P. Madesis, A. Mavromatis [and others.] https://www.mdpi.Bunsupa, S.; Yamazaki, M.; Saito, K. Quinolizidine alkaloid biosynthesis: Recent advances and future prospects. Front. Plant Sci. 2012, 3, 239.Bunsupa, S.; Yamazaki, M.; Saito, K. Quinolizidine alkaloid biosynthesis: Recent advances and future prospects. Front. Plant Sci. 2012, 3, 239.Hane, J.K.; Ming, Y.; Kamphuis, L.G.; Nelson, M.N.; Garg, G.; Atkins, C.A.; Bayer, P.E.; Bravo, A.; Bringans, S.; Cannon, S.; et al. A comprehensive draft genome sequence for lupin (Lupinus angustifolius), an emerging health food: Insights into plant-microbe interactions and legume evolution. Plant Biotechnol. J. 2017, 15, 318–330.Hane, J.K.; Ming, Y.; Kamphuis, L.G.; Nelson, M.N.; Garg, G.; Atkins, C.A.; Bayer, P.E.; Bravo, A.; Bringans, S.; Cannon, S.; et al. A comprehensive draft genome sequence for lupin (Lupinus angustifolius), an emerging health food: Insights into plant-microbe interactions and legume evolution. Plant Biotechnol. J. 2017, 15, 318–330.Nelson, M.N.; Moolhuijzen, P.M.; Boersma, J.G.; Chudy, M.; Lesniewska, K.; Bellgard, M.; Oliver, R.P.; Swiecicki, W.; Wolko, B.; Cowling, W.A.; et al. Aligning a new reference genetic map of Lupinus angustifolius with the genome sequence of the model legume, lotus japonicus. DNA Res. 2010, 17, 73–83.Nelson, M.N.; Moolhuijzen, P.M.; Boersma, J.G.; Chudy, M.; Lesniewska, K.; Bellgard, M.; Oliver, R.P.; Swiecicki, W.; Wolko, B.; Cowling, W.A.; et al. Aligning a new reference genetic map of Lupinus angustifolius with the genome sequence of the model legume, lotus japonicus. DNA Res. 2010, 17, 73–83.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.