БІОХІМІЧНА ОЦІНКА ІНТРОГРЕСИВНИХ ЛІНІЙ ПШЕНИЦІ М’ЯКОЇ ОЗИМОЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЇХ ВИКОРИСТАННЯ У СЕЛЕКЦІЇ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32782/naturaljournal.4.2023.13

Ключові слова:

урожайність пшениці, білковість зерна, седиментація, фракції білка.

Анотація

Важливими показниками якості зерна пшениці є співвідношення окремих білкових фракцій зерна пшениці, особливо фракцій клейковинних білків (глютенінів та гліадінів). Доведено, що гліадини є мономерними білками і впливають на такі показники тіста, як його в’язкість та розтяжність. Глютеніни здатні формувати високополімерні макромолекулярні агрегати та впливають на такі важливі показники тіста, як пружність та еластичність. Показано, що протеїновий профіль білків зерна пшениці за молекулярною масою є специфічним для кожного сорту пшениці та його технологічного класу. Одним із найпотужніших інструментів розширення генетичної мінливості пшениці, зокрема стосовно показників якості, є віддалена гібридизація з дикими співродичами, які несуть невичерпний резерв господарсько цінних ознак. Відомо, що дикорослі види за низького рівня зернової продуктивності спроможні накопичувати гіпертрофовано багато білка в зерні. Метою даного дослідження було визначити селекційну цінність похідних віддаленої гібридизації пшениці за агрономічними та біохімічними показниками, пов’язаними з якістю зерна. Для отримання результатів досліджень використовувалися польові, лабораторні та статистичні методи. Проаналізовано вдосконалені інтрогресивні лінії пшениці м’якої озимої, отримані в результаті гібридизації первинних інтрогресивних ліній і амфіплоїдів за участю Aegilops tauschi і Elymus sibiricus із сучасними сортами селекції Селекційно-генетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення за біохімічними показниками, пов’язаними з формуванням якості зерна. Розроблено метод кількісного визначення окремих фракцій білка зерна з різною молекулярною масою з використанням високоефективної рідинної хроматографії. Дослідження вмісту білка та його фракційного складу дало змогу виявити генотипні особливості досліджених ліній за цими показниками. Проведені дослідження дали змогу рекомендувати для оцінки нового генетичного матеріалу пшениці на якість зерна такі біохімічні показники: уміст білка, абсолютний уміст білка на 1 000 зернин, уміст клейковини, седиментація та вміст індівідуальних фракцій глютенінів і гліадинів та їх співвідношення. На основі дослідження виділено інтрогресивні лінії, які можуть становити інтерес для подальшої селекційної роботи на Півдні України за умови збереження чужинних генних комплексів, а використані під час дослідження лінії біохімічні показники – для добору цінних за якістю зерна генотипів.

Посилання

ДСТУ 4138-2002 Насіння сільськогосподарських культур. Методи визначння якості. Кіндрук М. О. та ін., Держспоживстандарт України, К., 2003 : 17–18.

Кульбіда М. П., Моцний І. І., Коваль Т. М. Аналіз розподілу гібридів м’якої пшениці з амфіплоїдами за показниками якості зерна при оптимальному рівні азотного живлення. Зб. наук. праць СГІ–НАЦ НАІС. 2003. Bип. 4 (44). С. 27–41.

Литвиненко М. А. 100 років розвитку селекційних програм пшениці м’якої озимої. Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. 2016. № 2 (31). С. 75–82.

Лифенко С. П., Нарган Т. П., Наконечний М. Ю. Інтрогресії в геном пшениці м’якої від різних донорів – проблемний, але перспективний напрям селекції. Селекція і насінництво. 2014. 105. С. 39–50 https://doi.org/10.30835/2413-7510.2014.42043

Моргун В. В., Дубровна О. В., Моргун Б. В. Сучасні біотехнології отримання стійких до стресів рослин пшениці. Фізіологія рослин і генетика. 2016. 48 (3). 196–214.

Моргун В. В., Рибалка О. І., Дубровна О. В. Генетичне поліпшення рослин: основні наукові досягнення та інноваційні розробки. Актуальні проблеми фізіології рослин і генетики: матеріали Міжнародної наукової конференції. 2021. С. 246-248.

Моцний І., Нарган Т., Єриняк М., Лифенко С. Застосування похідних неповного пшенично-елімусного амфіплоїда (НПЕА) elytricum fertile в селекції пшениці м’якої озимої. Вісник аграрної науки. 2017. Т. 95. № 8. С. 45-50. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201708-08 Моцний І. І., Литвиненко М. А., Молодченкова О. О., Соколов В. М, Файт В. І., Сєчняк В. Ю. Створення вихідного матеріалу пшениці м’якої озимої із застосуванням міжвидових схрещувань для селекції на підвищений вміст білка. Цитологія і генетика. 2019. №53(2). С. 21–33. https://doi.org/10.3103/S0095452719020075.

Моцний І. І., Нарган, Т. П., Наконечний М. Ю., Лифенко С. П., Молодченкова О. О., Міщенко Л. Т. Різноманіття похідних віддаленої гібридизації озимої пшениці за стійкістю до хвороб та іншими чужинними ознаками. Вісник Одеського національного університету. Біологія. 2021. 26 (2 (49)), 51–72.

Нарган Т. П., Моцний І. І., Сєчняк В. Ю., Лифенко С. П. Оцінка ліній пшениці м’якої озимої (Triticum aestivum L.) від віддаленої гібридизації за господарсько корисними ознаками. Зб. наук. праць СГІ–НЦНС. 2016. 28 (68). С. 15–32.

Похилько С. Ю., Швартау В. В., Починок В. М., Михальська Л. М., Дуган О. М., Моргун Б. В. Комплексний аналіз вмісту загального білка в зерні м’якої пшениці, яка містить ген Gpc- B1 від Triticum turgidum ssp. dicoccoides. Вісник УТГіС. 2017. Т. 15, № 1 С. 52–57.

Рибалка О. І. Якість зерна пшениці та її поліпшення: монографія. Київ, 2011. 496 с. Солодушко М., Середа І. Особливості вирощування пшениці озимої в умовах північного Степу України. Роль науки у підвищенні технологічного рівня і ефективності АПК України: матеріали IV всеукр. наук.-практ. конф., Тернопіль, 15-16 травня 2014 р. Тернопіль: Крок. 2014. С. 169–171.

Doneva S., Daskalova N., Spetsov P. Transfer of novel storage proteins from a synthetic hexaploid line into bread wheat. Zemdirbyste-Agriculture. 2018. V. 105 (2). P. 113–122. https://doi. org/10.13080/z-a.2018.105.015.

Kjeldahl J. Neue Methode zur Bestimmung des Stickstoffs in organischen Körpern” (New method for the determination of nitrogen in organic substances). Zeitschrift für analytische Chemie. 1983. V. 22. N. 1. P. 366-383. https://doi.org/10. 1007/BF01338151

Lukaszewski A. Manipulation of the 1BL.1RS translocation in wheat by induced homoelogus recombination. Crop Sci. 2000. V.40. N. 1 P. 216–225. https://doi.org/ 10.2135/cropsci2000.401216x

Mikulikova D., Masar S., Horvathova V., Kraic J. Stability of quality traits in winter wheat cultivars. Czech J. Food Sci. 2009. V. 27 (6). P. 403–417. Morel M. Y., Dehlon P., Autran J.-C., Leygue J. P., L’Helgouac’h Ch. B. Effects of temperature, sonication time and power setting on size disrtribution and exractability of total wheat proteins as determined by size-exclusion high-performance liquid chromatography. Cereal Chemistry. 2000.V.77. N 226. P. 20–25.

Mujeeb-Kazi A., Hettel G. P. Utilizing wild grass biodiversity in wheat improvement: 15 years of wide cross research at CIMMYT. Research Report. N. 2. Mexico.D. F. CIMMYT. 1995.

Mujeeb-Kazi A, Deldago R, Cortes A, Cano S, Rosas V, Sanchez J. Progress in exploiting Aegilops tauschii for wheat improvement. Ann. Wheat Newsletter. 2004. 50: 79–88.

Mujeeb-Kazi A., Gul A., Farooq M., Rizwan S., Ahmad I. Rebirth of synthetic hexaploids with global implications for wheat improvement. Aust. J. Agric. Res. 2008. V. 59. N.10. P. 391–398. https://doi.org/10.1071/AR07226

Spetsov P., Savov M. A review on amphiploids in the Triticeae, obtained in Bulgaria during 1950-1990. Wheat Inf. Serv. 1992. V. 75. P. 1–6.

Szulc P., Ambrozy-Deregowska K., Mejza I., Kobus-Cisowska J., Ligaj M. The role of agrotechnical factors in shaping the protein yield of maize (Zea mays L.). Sustainability. 2020. V.12. N. 6833. P. 1–18. https://doi.org/10.3390/su12176833

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-11-15