Использование морфофизиологических критериев отбора исходного материала льна масличного в селекци

УДК 633.521:581.4:631.524.84

Андроник, Е. Л. Использование морфофизиологических критериев  

отбора исходного материала льна масличного в селекции / Е. Л. Андроник, 
Е. В. Иванова, Н. А. Дуктова ; Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т льна. – Минск : 
Беларуская навука, 2023. – 181 с. – ISBN 978-985-08-3065-4.

В монографии обобщены результаты многолетних исследований по льну масличному. Показано практическое использование генетических ресурсов культуры в селекции. 
Изучена степень влияния морфоанатомических особенностей сортов масличного льна на 
их продуктивность. Фундаментально обоснована целесообразность использования морфоанатомических параметров генотипов культуры в качестве критериев отбора на ранних этапах селекции, что в комплексе повышает результативность селекционной работы 
и обеспечивает создание сортов культуры с высокими показателями продуктивности  
и качества.
Предназначена для специалистов в области селекции, работников научно-исследовательских учреждений, аспирантов и студентов агрономических специальностей высших 
учебных заведений, а также слушателей курсов повышения квалификации.
Табл. 30. Ил. 76. Библиогр.: 338 назв.

Одобрено и рекомендовано к изданию
Ученым советом РУП «Институт льна» (протокол № 7 от 03.04.2023)
и Научно-техническим советом УО «БГСХА» (протокол № 4 от 18.04.2023)

Р е ц е н з е н т ы:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. И. Бушуева;
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Т. А. Анохина

ISBN 978-985-08-3065-4
© Институт льна Национальной академии 
    наук Беларуси, 2023 
© Оформление. РУП «Издательский дом  
    «Беларуская навука», 2023

ВВЕДЕНИЕ

Лен масличный относится к важнейшим сельскохозяйственным культурам мирового земледелия. По данным ФАО ООН эту культуру выращивают 50 стран на общей площади свыше 3,5 млн га. Средняя урожайность 
масличного льна в мире составляет 1,0 т/га, максимальная ‒ превышает  
3,0 т/га. Посевные площади под культурой, а также спрос и ее рентабельность неуклонно растут во всем мире. 
В Республике Беларусь слово «лен» традиционно ассоциируют с производством ткани, ведь львиная доля площадей отводится под лен-долгунец. 
Масличный лен в республике занимает всего 3,5 % от посевных площадей 
долгунца, тогда как в мировом масштабе это соотношение противоположное ‒ общая площадь посевов долгунца составляет 7,5 % от площадей, занятых подо льном масличным. Тем не менее за последнее десятилетие  
в Беларуси отмечается волнообразное чередование увеличения и снижения 
посевных площадей масличного льна с минимальным и максимальным 
значениями в 622 и 2500 га соответственно.
В народном хозяйстве находят применение продукты, получаемые изо 
всех частей растения этой культуры, в виду чего масличный лен считают 
безотходным. Ценность для перерабатывающей промышленности представляют семена масличного льна (свежее льняное масло характеризуется высоким йодным числом и применяется для изготовления натуральной олифы, различных масляных красок и лаков, клеенок, термоизоляционных 
проводов, линолеума и т. д.). Получаемый при отжиме масла льняной 
жмых является высококонцентрированным кормом для многих видов животных (в 1 кг жмыха содержится 1,2 корм. ед., 12,06 МДж обменной энергии и 285 г переваримого протеина; а также богатый состав микроэлементов и витаминов). После первичной переработки стеблей льна выделяется 
костра, которую используют для производства бумаги, строительных 
плит, мебели и других бытовых изделий. Короткое волокно (пакля) используется для изготовления веревок, в строительстве, для производства 
упаковочных материалов, утеплителя и др. В последние годы во всем мире 
возрос интерес к использованию льняного масла в пищу в связи с его ле

чебными свойствами, обусловленными высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, а также к семенам с их уникальным биохимическим составом (богаты пищевыми волокнами, лигнанами, витаминами  
и другими ценными питательными элементами). 
Важным достоинством масличного льна являются агротехнические 
особенности его возделывания. Ранние сроки сева (апрель), короткий период вегетации (около 90 суток), отсутствие общих патогенов делают масличный лен предшественником для большинства сельскохозяйственных 
культур, а также идеальной страховой культурой в случае гибели озимых. 
Значительным технологическим преимуществом в сравнении с зерновыми 
колосовыми является устойчивость культуры к осыпанию семян, что позволяет использовать при уборке как раздельный способ, так и прямое комбайнирование.
Анализ и обобщение накопленной за многие годы информации о биологии масличного льна могут быть использованы при совершенствовании 
технологии возделывания и в селекции, а также исследователями, работающими в разных областях биологии. Таксономия является основополагающим принципом идентификации растений этой культуры, а также позволяет 
более точно понять ее происхождение, дальнейшую адаптацию и реакцию 
на среду, к которой она принадлежит или в которой выращивается.
На современном этапе главной задачей селекции масличного льна является создание конкурентоспособных сортов, адаптированных к условиям 
Республики Беларусь, западных регионов России, Прибалтики и других 
зон возделывания, с высокой урожайностью семян, масличностью, устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессорам, максимально пригодных к механизированной уборке в условиях интенсивного земледелия. 
Экономическую эффективность нового сорта, как правило, при этом во 
многом определяет наличие потенциала ценных генов в исходном материале и поиск перспективных методов и критериев его оценки, которые будут использованы селекционерами для получения ожидаемых результатов 
селекции с наименьшими затратами труда и времени. В этом случае актуально изучение генетического фонда масличного льна; исследования внутренней структуры растений; оценка влияния условий выращивания на формирование урожая семян и накопление в них масла; изучение биологических 
свойств и анатомического строения стебля, процессов накопления биомассы растениями и др., чему и посвящена настоящая монография.

Глава 1 

НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ  
МАСЛИЧНОГО ЛЬНА И ЕГО ПРОИЗВОДСТВО В МИРЕ

1.1. Народнохозяйственное значение масличного льна

Многим народам мира лен известен с древних времен. Самые ранние 
неолитические находки семян культурного льна датируются 8700–7000 гг. 
до н. э. В эпоху бронзового и железного веков человек стал возделывать 
лен практически по всей Европе, в Центральной и Южной Азии, Закавказье, Северной Африке. Упоминания о возделывании льна в России на волокно и масло встречаются в летописях X–XI вв. В XVIII в. большой вклад 
в увеличение производства льна в России внес царь Петр Первый. В начале 
XIX в. посевы масличного льна стали активно расширяться на юге России. 
В конце XIX в. льняная пряжа и льняное семя стали основными статьями 
русского импорта. В период гражданской войны российское льноводство 
пришло в упадок и было восстановлено только в конце 20-х годов XX в.  
В 1931 г. в СССР под масличным льном было занято 600 тыс. га, а валовые 
сборы семян превышали 800 тыс. т. Однако расширение в СССР площадей 
под подсолнечником и замена льняных олиф в масляных красках их синтетическими аналогами привели к постепенному снижению объемов производства масличного льна [1, с. 93].

На мировом рынке лен масличный считается нишевой культурой и за
нимает менее 1 % от общего объема масличных. Однако востребованность 
масличного льна является стабильной из-за высокого мирового спроса на 
семена льна и льняное масло. В семенах современных сортов этой культуры содержится от 42 до 50 % масла и до 23 % белка. Краски и лаки, полученные на льняной олифе, являются эталоном долговечности и надежности. 
Масло льна находит широкое применение в полиграфической, химической, 
кожевенно-обувной, текстильной, электротехнической, пищевой, медицинской, парфюмерной и многих других отраслях промышленности. Оно применяется при изготовлении клеенки, линолеума, непромокаемых тканей,  
в малярном деле, является ценным сырьем для получения сложных и простых эфиров, ацеталей, уретанов, амидов и других соединений, из которых 
можно получать различные покрытия и искусственные волокна, изоляционные пены, пластификаторы, смазки высокого давления и другие полимеры [2, с. 3; 3].

Для пищевой промышленности интерес представляют семена льна и раз
нообразные продукты их переработки, которые находят широкое применение в производстве мучных изделий (рис. 1.1). 
Семена льна являются источником основных функциональных пищевых ингредиентов и биологически активных веществ, оказывающих благотворное влияние на организм человека. Семена льна богаты протеинами, 
жирами, пищевыми волокнами, макро- и микроэлементами (рис. 1.2). Каждый из этих компонентов вносит свой вклад в ценность пищевого рациона. 
Использование льняных белковых продуктов в пищевых технологиях приводит к повышению питательной и биологической ценности конечного 
продукта, а также усвояемости всех белков, содержащихся в нем. Благодаря своим функциональным свойствам применение продуктов переработки 
семян льна дает следующие положительные технологические эффекты: 
способствует созданию устойчивых эмульсий; уменьшает потерю влаги 
при термической обработке и хранении продуктов; повышает плотность  
и улучшает консистенцию продуктов [5, с. 245].

Рис. 1.1. Основные продукты переработки семян льна  
и возможности их применения [4, с. 210]

В настоящее время существует большое количество публикаций по изучению влияния α-линоленовой кислоты (АЛК (18:3 омега-3)) на организм 
человека. Ключевым драйвером роста спроса на льняное масло является 
повышенное внимание потребителей к своему здоровью, особенно после 
пандемии Covid-19. Проводятся широкие экспериментальные исследования по влиянию семян льна и их биологически активных веществ на снижение и профилактику различных заболеваний [7–11]. Анализ научно-технической литературы показал, что в основном создание эмульсионных 
жировых продуктов для здорового питания направлено на их обогащение 
различными биологически активными веществами и пищевыми волокнами, снижение калорийности и холестеринсодержащих компонентов, а также обогащение эссенциальными полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК) [4; 5; 12; 13]. 
Льняное масло имеет следующий жирнокислотный состав: на долю 

18:3 омега-3 приходится 49–64 %; 18:2 омега-6 – 14–18 %; на долю мононенасыщенной олеиновой кислоты (18:1 омега-9) – 14–16 % и насыщенных 
жирных кислот – до 10 %, который зависит от сортовых особенностей. Ос
Рис. 1.2. Биохимический состав семян льна [6, с. 101]

новные группы ПНЖК: кислоты семейств ω-6 и ω-3. Жирные кислоты ω-6 
содержатся практически во всех растительных маслах и орехах: ω-3 –  
в льняном, из семян крестоцветных, соевом, а также в рыбе жирных сортов и некоторых морепродуктах. Линолевая и линоленовая кислоты входят 
в структурные элементы клеточных мембран и обеспечивают нормальное 
развитие и адаптацию организма человека к неблагоприятным факторам 
окружающей среды. Физиологическая потребность в ПНЖК для взрослых – 
6–10 %, для детей – 5–10 % от калорийности суточного рациона [13]. 

На II конгрессе Международного общества нутригенетики/нутригеномики (2008, Женева, Швейцария) отмечалось, что самый низкий уровень 
сердечно-сосудистых заболеваний выявлен при наиболее высоком потреблении ω-3 за счет эйкозапентаеновой (ЭПК) и докозагексаеновой (ДГК) 
кислот и при соотношении ω-6 : ω-3, равном практически единице [12], однако в реалиях современного человека зачастую данное соотношение гораздо выше ((20–30) : 1) [6]. Избыточное количество ω-6 сопровождается 
повышением вязкости крови, возникновением спазмов и сужением сосудов, 
в то время как ω-3 ПНЖК обладают гиполипидемическим, гипокоагуля- 
ционным, антиагрегантным, противовоспалительным, онкопрофилактическим, иммуномодулирующим, антиаритмическим, сосудорасширяющим 
действием, поддерживают нормальное функционирование головного мозга 
и нервной системы [11]. 
Имеющийся дефицит в потреблении ω-3 огромен, и его не преодолеть 
только увеличением потребления икры и морской рыбы из-за их высокой 
стоимости и аллергенности [11]. Увеличение содержания АЛК в рационе за 
счет льняного масла способствует повышению концентрации, не вырабатываемой организмом эйкозапентаеновой кислоты. Льняное масло, помимо эссенциальных жирных кислот, содержит также композицию биологически активных компонентов и представляет собой уникальный продукт 
со сбалансированным природой составом, обладающий высокой антирадикальной активностью. 
Отходы маслобойного производства льна (жмых и шрот) представляют собой ценный концентрированный корм для скота, который по содержанию незаменимых аминокислот и питательности не уступает жмыхам 
подсолнечника и рапса. В 100 кг жмыха содержится 115 корм. ед. и 28,5 кг 
переваримого протеина, в 100 кг шрота – 103 корм. ед. и 28,9 кг переваримого протеина. Жмых также является источником большинства витаминов – В1, В2, В6, ниацина, пантотеновой кислоты, фолиевой кислоты, биотина, токоферолов (витамин Е) и содержит в своем составе целый ряд 
макро- и микроэлементов. Употребляется на корм животным также полова, в 1 кг которой содержится 0,27 корм. ед. и 20 г переваримого протеина [5, с. 217; 14].

В Канаде успешно проведены исследования по добавлению льна в рационы скота и птицы, которые были направлены на достижение двух основных целей – производство продуктов питания для человека с улучшенными питательными свойствами и улучшение здоровья, продуктивности  
и производительности животных. Лен был включен в рационы кур-несушек, что привело к производству яиц, обогащенных омега-3. Канадский совет по льну (The Flax Council) сообщает, что яйца с омега-3 могут занять до 
25 % канадского рынка. Если это произойдет, спрос на лен увеличится [15, 
p. 137]. Кроме этого лен был включен в рационы молочного скота в попытке повлиять на состав молочного жира. Исследования по получению омега-3 молока практически стали коммерческой реальностью. Добавление  
в рацион 5 % льна является средством увеличения содержания омега-3 
жирных кислот в свинине. У свиноматок, которые ели лен, был более высокий уровень прогестерона, что улучшало выживаемость эмбрионов в матке. Продолжаются исследования по использованию льна в кормах для домашних животных, поскольку исследователи предполагают, что это может 
улучшить здоровье питомцев [16].
Хирурги, дерматологи, гигиенисты, диетологи, кардиологи и онкологи 
замечают и экспериментально подтверждают, что льняные ткани, хирургические нити, нетканые прокладки и медицинская вата изо льна обладают свойствами угнетать болезнетворную микрофлору ‒ бактерии и грибки, быстро впитывать гнойные и другие выделения, быстрее останавливать 
кровотечения [17, с. 5].
Грубое волокно, получаемое из масличного льна, в последние несколько лет становится конкурентоспособным относительно волокна льна-долгунца на рынке товаров, так как современные технологии его переработки, 
например, котонизация, позволяют получить ткани бытового назначения. 
Отходы переработки растений льна масличного, из которого на сегодняшний день уже получают высококачественную целлюлозу и топливные брикеты могут служить перспективным, ежегодно возобновляемым источником 
целлюлозы и топливных материалов [18–21]. В последние годы значительно возросла популярность композитов на основе растительных волокон 
для замены стекловолокна. Их преимуществами являются биологическое 
происхождение, низкая плотность, низкий уровень опасности производственного процесса для здоровья человека, низкое истирание обрабатывающих инструментов и т. д. [22]. Мелковолокнистые отходы всех методов 
переработки масличного льна используют для производства фетрообразного нетканого материала, который используют для теплоизоляции трубопроводов, дверей, кровли зданий, для предохранения корневой системы 
древесных и кустарниковых саженцев, их транспортировки и посадки,  
а также в качестве геотекстиля при прокладке дорог и т. д. [17, с. 5].

В результате проведенных за рубежом научно-исследовательских и опыт
но-конструкторских работ создано 6 предприятий для переработки льняной соломы («FlaxStalk»/SWM, «Biolin», «Stemia», «Vegreville», «Crailar Flax» 
и «Stemergy»), 14 – переработки льноволокна, а также 3 – для производства 
биоэнергетических продуктов, которые сосредоточены в Западной Канаде, 
Северной Дакоте и в Северной Америке. Промышленные комплексы производят из соломы льна масличного продукцию «нового поколения»: текстильные материалы бытового применения (Альберт/Летбридж), фильтровальную (фирма «Delstar») и сигаретную бумагу «SWM» (фирмы «Mauduit 
International»/Швеция и «FlaxStalk»/Манитоба), композиционные и нетканые материалы, промышленный геотекстиль. Нефтяные, химические, пищевые и целлюлозно-бумажные компании все чаще находят выгодные направления использования биосырья в своих производственных процессах. 
Компания «CIC» разработала композиционный материал, который будет 
использоваться при производстве нового поколения тракторов «Buhler».  
С использованием льна определена возможность для производства биоразлагаемых упаковочных пленок для пищевых продуктов [15, р. 138]. В дополнение к многочисленным направлениям использования масличный лен 
был выделен в качестве потенциальной культуры для производства биодизельного топлива в США [23]. В рамках Национальной программы «Flax 
Canada» в инновационном центре «FibreCity» исследования направлены на 
разработку стандартов и изучение качества волокон льна масличного, создание системы классификации, которая характеризовала бы их сферы 
применения с учетом разнообразия сортов [15, р. 154]. Аналогичные исследования проводятся в Сельскохозяйственном научно-исследовательском 
центре Финляндии [24; 25].

В Китае и в Японии на высоком научно-исследовательском уровне проводят микроскопические исследования волокон, полученных из соломы 
льна масличного, с целью производства продукции «ноу-хау»: создание 
двухкомпонентных волокон путем термоскрепления и получение инновационных нетканых и композиционных материалов [26]. Причина такого 
внимания к целлюлозе заключается в ее свойствах – она в пять раз легче,  
и при этом более чем в пять раз прочнее стали [27]. Успешно разработано 
полотно с дезодорирующими и антибактериальными свойствами, и в октябре 2015 г. в продажу поступили первые в мире памперсы для взрослых, 
в которых использовано нановолокно.

Исследования Е. В. Соболевой и соавт. (2021) показали, что до 25 % тресты льна масличного, в том числе современных сортов, может быть переработано в длинное волокно на мяльно-трепальных агрегатах. Однако 
если на предприятии основную массу составляет сырье, качественные характеристики которого соответствуют льну, входящему в указанные 25 %,