Качество зерна у линий мягкой пшеницы T. aestivum с интрогрессией генетического материала T. dicoccoides и T. dicoccum

Дикорастущие и культурные сородичи T. aestivum, которые являются источниками многих хозяйственно ценных генов, часто привлекаются для расширения генофонда пшеницы. Оценено влияние генетического материала тетраплоидных видов рода Triticum (T. dicoccum и T. dicoccoides) на качество зерна интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы. У линий с генетическим материалом T. dicoccum и T. dicoccoides в сравнении с родительскими формами проведена идентификация состава высокомолекулярных субъединиц глютенина, связанных с хлебопекарными свойствами зерна, с одновременной оценкой качества зерна по показателям: стекловидность, содержание белка, массовая доля и качество клейковины. Выделены линии с аллелями локусов Glu-1 от тетраплоидных сородичей пшеницы T. dicoccoides и Т. dicoccum. Установлено, что интрогрессия чужеродного генетического материала в геном мягкой пшеницы оказала положительный эффект на такие признаки качества зерна, как стекловидность, содержание белка и клейковины. Линии с аллелями локусов Glu-А1 от T. dicoccoides и Glu-В1 от Т. dicoccum были на уровне исходного сорта пшеницы или превосходили его по качеству клейковины. В результате проведенных исследований выделены новые линии яровой мягкой пшеницы с высоким качеством зерна, которые могут использоваться для селекции данной культуры.

1. Технологические свойства зерна и муки у линий мягкой пшеницы с интрогрессией от Aegilops speltoides Tausch / Т. А. Пшеничникова [и др.] // Сельскохозяйственная биология. – 2007. – Т. 42, № 5. – С. 86–89.

2. Effects of an lr26 translocation on grain productivity and grain protein content in spring bread wheat / S. N. Sibikeev [et al.] // Ann. Wheat Newsletter. USA. – 2009. – Vol. 55. – P. 176.

3. Characterization of HMW glutenin subunits in Thinopyrum intermedium, Th. bessarabicum, Lophopyrum elongatum, Aegilops markgrafii, and their addition lines in wheat / Z. X. Niu [et al.] // Crop Sci. – 2011. – Vol. 51, N 2. – P. 667–677. https://doi.org/10.2135/cropsci2010.04.0235

4. Analysis of dough rheological property and gluten quality characteristics in wild emmer wheat (Triticum dicoccoides (körn. ex Asch. et Graebn.) Schweinf.) / D. Zhang [et al.] // Genet. Resour. Crop Evol. – 2016. – Vol. 63, N 4. – P. 675–683. https://doi.org/10.1007/s10722-015-0275-x

5. Характеристика колекцiйних зразкiв спельти (Triticum spelta l.) за елементами структури продуктивностi та хлибопекарською якiстю / В. В. Моргун [и др.] // Физиология растений и генетика. – 2016. – Т. 48, № 2. – С. 112–119.

6. Singh, N. k. A simplified SDS-PAGE procedure for separating lMW subunits of glutenin / N. k. Singh, k. W. Shepherd, G. B. Cornish // J. Cereal Sci. – 1991. – Vol. 14, N 3. – P. 203–208. https://doi.org/10.1016/s0733-5210(09)80039-8

7. laemmli, U. k. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 / U. k. laemmli // Nature. – 1970. – Vol. 227, N 5259. – P. 680–685. https://doi.org/10.1038/227680a0

8. Payne, P. I. Catalogue of alleles for the complex gene loci, Glu-A1, Glu-B1, and Glu-D1 which code for high-molecularweight subunits of glutenin in hexaploid wheat / P. I. Payne, G. J. lawrence // Cereal Res. Com. – 1983. – Vol. 11, N 1. – P. 29–35.

9. levy, A. A. Increase in grain protein percentage in high-yielding common wheat breeding lines by genes from wild tetraploid wheat / A. A. levy, M. Feldman // Euphytica. – 1987. – Vol. 36, N 2. – P. 353–359. https://doi.org/10.1007/bf00041478

10. Nitrogen uptake and remobilization in tetraploid langdon durum wheat and a recombinant substitution line with the high grain protein gene Gpc-B1 / M. A. kade [et al.] // Plant Breeding. – 2005. – Vol. 124, N 4. – P. 343–349. https://doi. org/10.1111/j.1439-0523.2005.01110.x

11. Картирование локусов количественных признаков (QTl), ассоциированных с показателями качества зерна мягкой пшеницы, выращенного в различных условиях среды / Т. А. Пшеничникова [и др.] // Генетика. – 2008. – Т. 44, № 1. – С. 90–101.

12. one hundred years of grain omics: identifying the glutens that feed the world / M. Ribeiro [et al.] // Proteome Res. – 2013. – Vol. 12, N 11. – P. 4702–4716. https://doi.org/10.1021/pr400663t

13. Environmental factors of celiac disease: cytotoxicity of hulled wheat species Т. топососсит, T. turgidum l. ssp dicoccum and T. aestivum ssp. spelta / О. Vincentini [et al.] // J. Gastroenterol. Hepatol. – 2007. – Vol. 22, N 11. – P. 1816– 1822. https://doi.org/10.1111/j.1440-1746.2006.04680.x

14. Margiotta, B. Polymorphism of high Mr glutenin subunits in wild emmer Triticum turgidum subsp. dicoccoides: chromatographic, electrophoretic separation and PCR analysis of their encoding genes / B. Margiotta, G. Colaprico, M. Urbano // Genet. Resour. Crop Evol. – 2014. – Vol. 61, N 2. – P. 331–343. https://doi.org/10.1007/s10722-013-0037-6

15. Wheat seed storage proteins: advances in molecular genetics, diversity and breeding applications / A. Rasheed [et al.] // J. Cereal Sci. – 2014. – Vol. 60, N 1. – P. 11–24. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2014.01.020