Home About Browse Search
Svenska


Towards an impact on food security for Tajikistan

improved wheat grain and seed quality through plant breeding as a key

Husenov, Bahromiddin (2018). Towards an impact on food security for Tajikistan. Diss. (sammanfattning/summary) Alnarp : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2018:5
ISBN 978-91-7760-150-0
eISBN 978-91-7760-151-7
[Doctoral thesis]

[img]
Preview
PDF
566kB

Abstract

Bread wheat (Triticum aestivum L.) is the worlds’ most important food crop and it contributes 60% of the daily protein and calories to the population of Tajikistan. This thesis evaluated protein composition and bread-making quality of wheat, presence of and response to wheat seed-borne diseases, relationships between seed-borne diseases and protein quality as well as the major constraints for high yield of good quality in the Tajik wheat production systems.
High variation in protein composition, though with high heterogeneity, was found in the Tajik wheat. High Payne quality score, due to the presence of high molecular weight-glutenin subunit (HMW-GS) 5+10, was found for the majority of varieties/lines. No correlation was found between HMW-GS composition and percentage of un-extractable polymeric proteins in total polymeric protein (%UPP); also the level of the latter neither indicated strong gluten. A local adaptation and similarities with organic farming traditions seemed to prevail.
Overall fourteen and eighteen fungal species, respectively, were identified in seed samples from breeders’ versus farmers’ fields. Tilletia laevis, T.tritici, Bipolaris sorokiniana and Stemphylium spp. were the major pathogenic fungi, although Alternaria spp. was the most common fungi.
Wheat common bunt and loose smut were observed with low incidence in the field, though common bunt inoculum on the seed was >50%; T.laevis being the most common cause. Tajik wheat varieties and lines showed high susceptibility towards common bunt. A significant correlation was found between presence of certain fungi and protein quality.
The knowledge status of the farmers was found low. Presence of seed-borne diseases, low protein content and weak gluten hampered the wheat quality, mostly independent of farm type and knowledge of farmers.
To conclude, a concerted action is needed for the wheat production in Tajikistan. This thesis clearly shows a need to increase farmers’ knowledge through the use of both the educational and the agricultural extension systems. Educational activities should result in a sustainable use of certified seeds, weed and pest management, crop rotations, etc. without hampering the large biodiversity of Tajikistan. A system for use of certified seeds of novel resistant and high quality varieties also needs to be targeted within the action.

Authors/Creators:Husenov, Bahromiddin
Title:Towards an impact on food security for Tajikistan
Subtitle:improved wheat grain and seed quality through plant breeding as a key
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Brödvete (Triticum aestivum L.) är världens viktigaste livsmedelsgröda och i Tajikistan bidrar vete med 60 procent av befolkningens dagsbehov av protein och kalorier. I denna avhandling utvärderades proteinsammansättning och brödbakningskvalitet samt förekomst av fröburna sjukdomar i Tajikiskt vete. Vidare så utvärderades sambandet mellan fröburna sjukdomar och proteinkvalitet samt de huvudsakliga begränsningarna för hög avkastning av bra kvaliet hos vete i de Tajikiska produktionssystemen.
Det Tajikiska vetet uppvisade hög variation i proteinsammansättningen men samtidigt en hög heterogenitet. Majoriteten av de analyserade sorterna/linjerna uppvisade höga Paynepoäng, eftersom de högmolekylära gluteninsubenheterna (HMW-GS) 5+10 var vanligt förekommande. Ingen korrelation kunde påvisas mellan HMW-GS-sammansättningen och förhållandet mellan svårextraherbara polymera proteiner och total mängd polymera proteiner (%UPP). Vidare, indikerade %UPP ett starkt gluten i det Tajikiska vetet. Tajikiskt vete och dess brukande uppvisade likheter med ekologisk odling av vete, bla genom lokalanpassning av genotyperna.
Totalt identifierades fjorton och arton olika svamparter i fröprover från växtförädlarnas respektive böndernas fält. De mest betydelsefulla svamparna i materialen var Tilletia laevis, T. tritici, Bipolaris sorokiniana och Stemphylium spp., medan Alternaria spp. var de vanligaste förkommande svamparna.
Förekomst av stinksot och flygsot var generellt låg i fält trots att inokulun av stinksot fanns på mer än 50% av de undersökta vetekärnorna; T.laevis var mest vanligt förekommande. De Tajikiska vetesorterna och linjerna saknade i hög grad resistens mot stinksot. Förekomst av vissa svampar korrelerade signifikant med proteinkvaliteten hos vetet.
Böndernas kunskapsnivå var generellt låg. Närvaro av fröburna sjukdomar, låg proteinhalt och svagt gluten påverkade vetekvaliteten negativt, oberoende av typ av jordbruk och böndernas kunskapsnivå.
Sammanfattningsvis behövs samordnade åtgärder för att förbättra veteproduktionen i Tadzjikistan. Avhandlingen visar tydligt på behovet av att öka kunskapsnivån hos jordbrukarna genom förbättring av utbildnings- och rådgivningssystemen. Ökad utbildning borde leda till en hållbar användning av certifierat utsäde samt ogräs- och skadedjursbekämpningsmedel, och en förbättrad växtföljd, etc. samtidigt som en negativ inverkan på Tadzjikistans biologiska mångfald bör undvikas. Systemet för att möjliggöra användning av certifierat utsäde av nya resistenta och högkvalitativa vetesorter kräver också riktade åtgärder.

Other

Гандуми мулоим (Triticum aestivum L.) зироати муҳими ғизоӣ барои аҳолии дунё мебошад ва зиёда аз 60% талаботи рӯзмарраи мардуми Тоҷикистон ба сафеда ва калория аз маҳсулоти нонӣ таъмин мегардад. Дар кори илмии мазкур таркиби сафеда ва нишондиҳандаҳои сифати нони гандум, касалиҳои асосии бо тухмӣ паҳншаванда ва таъсири онҳо ба ҳосил ва сифати дон, устувории навъу намунаҳои гандум ба ин касалиҳо, иртиботи касалиҳо ва сифати сафеда, ҳамчунин душвориҳои асосии парвариши гандум дар Тоҷикистон таҳти омӯзиш қарор гирифтанд.
Ташхиси дони навъу намунаҳои гандуми аз Тоҷикистон ҷамъоварӣ гардида имкон дод, ки дигаргунии васеъ дар таркиби сафедаҳо исбот гардад. Дар ин раванд инчунин омехтагии навъҳои гуногун мушоҳида шуд. Таҳқиқот тасдиқ намуд, ки бештари навъу намунаҳои гандуми Тоҷикистон дорои нишондиҳандаи баланди сифатии Payne (Payne quality score) мебошанд, ки мавҷудияти сафедаҳои вазни молекулавиашон бузург (HMW-GS), махсусан 5+10 (Glu-D1), ба ин мусоидат кардаанд. Исбот гардид, ки байни нишондиҳандаи таркиби сафедаҳои вазни молекулавиашон бузург (HMW-GS) ва миқдори сафедаҳои полимерии ҳалнашаванда нисбати миқдори умумии сафедаҳои полимерӣ (%UPP) вобастагӣ вуҷуд надорад ва ин нишондиҳандаи сифати хуби ширешаки хамир шуда наметавонад. Мутобиқгардии навъҳои гандум ба шароити маҳал ва бо усулҳои монанд ба кишоварзии органикӣ парвариш намудани гандум бештар ба чашм мерасанд.
Дар намунаҳои тухмии аз қитъаҳои селексионӣ ва истеҳсолӣ ҷамъоваришуда ҳаждаҳ намудҳои гуногуни замбӯруғҳои барангезандаи касалӣ муайян гардиданд. Tilletia laevis, T.tritici, Bipolaris sorokiniana ва Stemphylium spp. намудҳои асосии замбӯруғҳое мебошанд, ки сабагори касалиҳои гандум мегарданд. Тасдиқ гардид, ки намояндаи замбӯруғи Alternaria spp. дар тухмии гандум аз ҳама бештар паҳн гардидааст.
Гарчанд, ки таи солҳои омӯзиш сиёҳаки сахти гандум ва сиёҳаки гарднок дар гандумзор нисбатан камтар мушоҳида шуда буданд, аммо мавҷудияти спораҳои сиёҳаки сахт дар аксарияти намунаҳои тухмӣ зиёда аз 50%-ро ташкил медод. Муайян гардид, ки барангезандаи асосии сиёҳаки сахт дар Тоҷикистон замбӯруғи T.laevis будааст. Дар натиҷаи санҷиш тасдиқ гардид, ки навъу намунаҳои гандуми Тоҷикистон ба спораҳои сиёҳаки сахт устувор нестанд. Аз ин сабаб ҳангоми васеъ паҳншавии ин касалӣ ҳосили зиёд талаф меёбад. Муқаррар гардид, ки байни сифати сафедаи гандум ва баъзе аз касалиҳо иртиботи назаррас мавҷуд аст.
Омӯзиш инчунин муайян намуд, ки савияи дониш ва имконияти аксарияти деҳқонон дар парвариши гандум ба такмилёбӣ ниёз доранд. Аммо, новобаста аз донишу малакаи деҳқонон ва шакли хоҷагидорӣ, пайдоиш ва паҳншавии касалиҳои бо тухмӣ паҳншаванда, сифати пасти сафеда ва ширешаки сусти хамир, инчунин ҳавои гарму хушк дар давраи пухтарасии дон ба сифати нони гандум таъсири манфӣ мерасонанд.
Аз ин лиҳоз, бо мақсади рушди соҳаи гандумпарварӣ ва таъмини амнияти озуқаворӣ бояд чораҳои мушаххас ва зарурӣ андешида шаванд. Дар асоси натиҷаҳои таҳқиқот тавсия дода мешавад, ки савияи дониши деҳқонон бо роҳҳои омӯзиш ва машваратҳои кишоварзӣ баланд бардошта шаванд. Деҳқонон бояд батадриҷ барои истифодаи тухмии сертификатсияшуда, муборизаи устувор бо касаливу зараррасонҳо ва бо алафҳои бегона, риояи киштгардон ва дигар қоидаҳои парвариши гандум, ки дар умум ба саломатии инсон ва табиат безарар мебошанд, комилан ошно гардида, барои бадастории ҳосили дилхоҳ муваффақ шаванд. Дар ин раванд ҷорӣ намудани системаи бонизоми истифодаи тухмии сертификатсияшудаи навъҳои ба касаливу заррарасонҳо устувор ва дорои сифати хуби истеъмолӣ, яке аз тавсияҳои муҳими корӣ илмии мазкур мебошад.

Series/Journal:Acta Universitatis agriculturae Sueciae (1652-6880)
Year of publishing :10 January 2018
Depositing date:10 January 2018
Volume:2018:5
Number of Pages:60
Papers/manuscripts:
NumberReferences
IHusenov B, Mahkamov M, Garkava-Gustavsson L, Muminjanov H, Johansson E (2015). Breeding for wheat quality to assure food security of a staple crop: the case study of Tajikistan. Agriculture & Food Security, 4(9). DOI 10.1186/s40066-015-0029-1.
IIMahkamov M, Husenov B, Garkava-Gustavsson L, Muminjanov H, Kuktaite R, Prieto-Linde ML, Johansson E. Protein composition in Tajik wheat: opportunities to breed for improved bread-making (submitted manuscript).
IIIHusenov B, Otambekova M, Mahkamov M, Eshonova Z, Johansson E, Garkava-Gustavsson L, Muminjanov H. Bread-making quality of Tajik wheat; opportunities and draw-backs for improvements in developing countries (manuscript).
IVHusenov B, Asaad S, Muminjanov H, Garkava-Gustavsson L, Yorgancillar A, Johansson E (2017). Evaluation and managing wheat seed-borne diseases: options and suggestions from the case of Tajikistan. Cereal Research Communications, 45(1), pp. 124-138. DOI: 10.1556/0806.44.2016.045.
VHusenov B, Asaad S, Muminjanov H, Garkava-Gustavsson L, Johansson E. Seed health and protein quality in farm produced wheat of Tajikistan: Implications for a sustainable increase of food security in developing countries (manuscript).
VIHusenov B, Otambekova M, Muminjanov H, Morgounov A, Asaad S, Garkava-Gustavsson L, Johansson E. Constraints and perspectives for sustainable wheat production in Tajikistan (manuscript).
Place of Publication:Alnarp
Publisher:Department of Plant Breeding, Swedish University of Agricultural Sciences
ISBN for printed version:978-91-7760-150-0
ISBN for electronic version:978-91-7760-151-7
ISSN:1652-6880
Language:English
Publication Type:Doctoral thesis
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:F Plant production > F30 Plant genetics and breeding
H Protection of plants and stored products > H10 Pests of plants
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 401 Agricultural, Forestry and Fisheries > Agricultural Science
(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 404 Agricultural Biotechnology > Genetics and Breeding
Agrovoc terms:Triticum aestivum, breadbaking, quality, fungal diseases, field experimentation, protein content, plant breeding
Keywords:bread-making quality, common bunt, field surveillance, plant breeding, seed-borne diseases, sustainability, Tajikistan, Triticum aestivum L, wheat protein
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-4609
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-4609
ID Code:14939
Faculty:LTV - Fakulteten för landskapsarkitektur, trädgårds- och växtproduktionsvetenskap
Department:(LTJ, LTV) > Department of Plant Breeding (from 130101)
External funders:Swedish International Development Cooperation Agency
Deposited By: Mr Bahromiddin Husenov
Deposited On:11 Jan 2018 08:32
Metadata Last Modified:11 Jan 2018 15:20

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits