Одним из основных признаков, оказывающих большое влияние на качество зерна пшеницы и ржи, особенно в увлажненных зонах страны, является устойчивость зерновых культур к прорастанию в колосе и способность стабильно сохранять высокое качество зерна при самых неблагоприятных погодных условиях в период созревания и уборки.
В отдельные годы потери зерна в результате этого явления могут составлять 30–40 %, а иногда половину собранного урожая.
Устойчивость к предуборочному прорастанию является одним из важнейших приоритетов селекции пшеницы, так как при ее отсутствии такие факторы, как частые дожди, росы, резкие колебания температуры воздуха, провоцируют прорастание зерна в колосе, что снижает его урожай и качество. Ученые подчеркивают, что при едва заметном наклевывании зерна значимо снижается выход муки при помоле, резко ухудшаются физические свойства теста, которое становится клейким, недостаточно эластичным, выпекаемый хлеб имеет крайне низкое качество.
Особенно сильно страдают от предуборочного прорастания зерна белозерные сорта.
Это объясняется действием не самих пигментов, а наличием кахетина и кахетин-таннина которые предотвращают синтез α-амилазы. В связи с этим во многих регионах предпочитают возделывать краснозерные сорта как более устойчивые.
Однако и многие краснозерные сорта не обладают достаточной устойчивостью к прорастанию, и выход муки в них, как правило, существенно ниже, чем у белозерных сортов.
Имеются сведения, что на устойчивость к прорастанию влияет не только окраска зерна, но и другие морфологические признаки, такие как наличие в колосковых чешуях воскового налета, плотность прилегания чешуек к семени, угол наклона колоса и пр. Устойчивость к прорастанию зависит также от резких колебаний температур воздуха и других факторов внешней среды в период налива и созревания зерна.
Ученые условно делят процесс прорастания семян на две фазы: скрытого и явного прорастания. И хотя в первую фазу мы не наблюдаем появления корешков и ростков зерновки, в семени уже происходят серьезные изменения. Запасные питательные вещества преобразуются в более легкодоступные соединения, требуемые прорастающей зерновке. В таких зерновках повышается осмотическое давление, что приводит к нарушению целостности клеточных стенок, и образованию макро- и микротравм – микротрещин в клеточных стенках и разрывы в семенных оболочках.