Створення і дослідження матеріалу Triticum aestivum L. з інтрогресіями від Aegilops biuncialis Vis.

  • Н. О. Козуб
  • І. О. Созінов
  • Г. Я. Бідник
  • Н. О. Дем’янова
  • О. І. Созінова
  • А. В. Карелов
  • Л. А. Пилипенко
  • Я. Б. Блюм
  • О. О. Созінов
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v23.1031

Анотація

Мета. Метою цієї роботи було створення і дослідження матеріалу Triticum aestivum L. з інтрогресіями від Aegilops biuncialis Vis.. Методи. Визначали ознаки продуктивності ліній F4 від схрещення пшениці м’якої озимої з кримськими зразками Ae. biuncialis. Для ідентифікації алелів локусів Gli-1 і Glu-1, у тому числі інтрогресованих, проводили електрофорез запасних білків зерна в кислих умовах та SDS-електрофорез. Результати. Лінії F4 від міжвидової гібридизації T. aestivum з Ae. biuncialis характеризувалися значним розмахом за ознаками продуктивності. Деякі лінії мали булавоподібний колос та опушення листкової пластинки. За використання запасних білків як генетичних маркерів ідентифіковано присутність хромосоми 1U серед потомства проаналізованих рослин, у частини ліній виявлено присутність транслокації плеча 1UL. Ліній з інтрогресіями хромосоми 1М не виявлено. Висновки. Створено лінії пшениці T. aestivum з інтрогресіями від Ae. biuncialis без стадії отримання амфідиплоїдів. Відібрано лінії з інтрогресіями хромосоми 1U, у тому числі з лінії з транслокацією плеча 1UL.

Ключові слова: Triticum aestivum L., Aegilops biuncialis Vis., інтрогресія.

Посилання

Schneider A., Molnár I., Molnár-Láng M. Utilisation of Aegilops (goatgrass) species to widen the genetic diversity of cultivated wheat. Euphytica. 2008. Vol. 163. P. 1–19. doi: 10.1007/s10681-007-9624-y.

Kilian B., Mammen K., Millet E., Sharma R., Graner A, Salamini F., Hammer K., Özkan H. Aegilops. Wild crops relatives: genomic and breeding resources. Ed. C. Kole. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. 2011. P. 1–76. doi: 10.1007/978-3-642-14228-4.

Molnár I., Gaspar L., Savari E., Dulai S., Hoffman B., Molnár-Láng M., Galiba G. Physiological and morphological responses to water stress in Aegilops biuncialis and Triticum aestivum genotypes with differing tolerance to drought. Functional Plant Biology. 2004. Vol. 31. P. 1149–1159. doi: 10.1071/FP03143.

Dulai S., Molnár I., Szopkó D., Darkó É., Vojtkó A., Sass-Gyarmati A., Molnár-Láng M. Wheat-Aegilops biuncialis amphiploids have efficient photosynthesis and biomass production during osmotic stress. J. Plant Physiol. 2014. Vol. 171. P. 509–517. doi: 10.1016/j.jplph.2013.11.015.

Rakszegi M., Molnár I., Lovegrove A., Darkó É., Farkas A., Láng L., Bedö Z., Doležel J., Molnár-Láng M., Shewry P. Addition of Aegilops U and M chromosomes affects protein and dietary fiber content of wholemeal wheat flour. Frotniers in Plant Science. 2017. Vol. 8. Article 1529. doi: 10.3389/fpls.2017.01529.

Farkas A., Molnár I., Dulai S., Rapi S., Oldal V., Cseh A., Kruppa K., Molnár-Láng M. Increased micronutrient content (Zn, Mn) in the 3Mb(4B) wheat – Aegilops biuncialis substitution and 3Mb.4BS translocation identified by GISH and FISH. Genome. 2014. Vol. 57. P. 61–67. doi: 10.1139/gen-2013-0204.

Molnár-Láng M., Linc G., Nagy E.D., Schneider A., Molnár I. Molecular cytogenetic analysis of wheat-alien hybrids and derivatives. Acta Agronomica Hungarica. 2002. Vol. 50, No. 3. P. 303–311. doi: 10.1556/AAgr.50.2002.3.8.

Schneider A., Linc G., Molnár I., Molnár-Láng M. Molecular cytogenetic characterization of Aegilops biuncialis and its use for the identification of 5 derived wheat – Aegilops biuncialis disomic addition lines. Genome. 2005. Vol. 48. P. 1070–1082. doi: 10.1139/g05-062.

Molnár I., Benavente E., Molnár-Láng M. Detection of intergenomic chromosome rearrangements in irradiated Triticum aestivum – Aegilops biuncialis amphiploids by multicolour genomic in situ hybridization. Genome. 2009. Vol. 52. P. 156–165. doi: 10.1139/g08-114.

Tan F., Zhou J., Yang Z., Zhang Y., Pan L., Ren Z. Characterization of a new synthetic wheat – Aegilops biuncialis partial amphiploid. Afr. J. Biotech. 2009. Vol. 8, No. 14. P. 3215–3218. doi: 10.5897/AJB09.359.

Zhou J.P., Yao C.H., Yang E.N., Yin M.Q., Liu C., Ren Z.L. Characterization of a new wheat-Aegilops biuncialis addition line conferring quality-associated HMW glutenin subunits. Genetics and Molecular Research. 2014. Vol. 13, No. 1. P. 660–669. doi: 10.4238/2014.January.28.11.

Okuno K., Ebana K., Noov B., Yoshida H. Genetic diversity and Central Asian and north Caucasian Aegilops species as revealed by RAPD markers. Genet. Res. Crop Evol. 1998. Vol. 45. P. 389–394. doi: 10.1023/A:1008660001263.

Monte J.V., De Nova P.J.G., Soler C. AFLP-based analysis to study genetic variability and relationships in the Spanish species of the genus Aegilops. Hereditas. 2001. Vol. 135. P. 233–238. doi: 10.1111/j.1601-5223.2001.00233.x.

Kozub N.A., Sozinov I.A., Xynias I.N., Sozinov A.A. Allelic Variation at High-Molecular-Weight Glutenin Subunit Loci in Aegilops biuncialis Vis. Russian Journal of Genetics. 2011. Vol. 47, No. 9. P. 1078–1083. doi: 10.1134/S1022795411090092.

Kozub N.A., Sozinov I.A., Sozinov A.A. Identification of alleles at the gliadin loci Gli-U1 and Gli-Mb1 in Aegilops biuncialis Vis. Russian Journal of Genetics. 2012. Vol. 48, No. 4. P. 390–395. doi: 10.1134/S1022795412030052.

Kozub N.A., Sozinov I.A., Sobko T.A., Kolyuchii V.T., Kuptsov S.V., Sozinov A.A. Variation at storage protein loci in winter common wheat cultivars of the Central Forest-Steppe of Ukraine. Cytology and Genetics. 2009. Vol. 43, No. 1. P. 55–62. doi: 10.3103/S0095452717020050.

Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 1970. Vol. 227, No. 5259. P. 680–685. doi:10.1038/227680a0.

Garg M., Tanaka H., Tsujimoto H., Exploration of Triticeae seed storage proteins for improvement of wheat end-product quality. Breeding Sci. 2009. Vol. 59. P. 519–528. doi: 10.1270/jsbbs.59.519.

Garg M., Tsujimoto H., Gupta R.K., Kumar A., Kaur N., R. Kumar, Chunduri V., Sharma N.K., Chawla M., Sharma S., Mundey J.K. Chromosome specific substitution lines of Aegilops geniculata alter parameters of bread making quality of wheat. PLoS ONE. 2016. Vol. 11 (10). e0162350. doi: 10.1371/journal.pone.0162350.