Різноманітність алелів локусів запасних білків сортів пшениці ІФРГ НАН України

  • Н. В. Сандецька Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 31/17 https://orcid.org/0000-0002-0558-2295
  • О. М. Радченко Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 31/17 https://orcid.org/0000-0002-3168-923X
Ключові слова: Triticum aestivum L., м’яка пшениця, запасні білки зерна, локуси високомолекулярних глютенінів

Анотація

Мета. Дослідження частот алелей за локусами запасних білків у групах сортів пшениці, створених у різні періоди селекції в провідному селекційному центрі – Інституті фізіології рослин і генетики НАН України. Методи. Матеріалом для дослідження були 57 сортів пшениці. Розділення гліадинів проводили за методом ISTA в модифікації Поперелі. Високомолекулярні субодиниці глютеніну аналізували електрофорезом в присутності додецилсульфату натрію (SDS) за методикою Леммлі. Результати. Визначений алельний склад локусів запасних білків Glu-A1, Glu-B1, Glu-D1, Gli-A1, Gli-B1, Gli-D1. За гліадинкодуючими локусами Gli-A1, Gli-B1 виявлено 6 алелей, за локусом Gli-D1 – 5 алелей. За глютенінкодуючими локусами найбільш поліморфним виявився локус Glu-B1, який репрезентовано 5 алелями. Локуси Glu-A1 та Glu-D1 представлено 3 та 2 алельними варіантами. Висновки. Частота алелі Glu-B1al зросла від 0% до 18%, ця алель є однією з найбільш сильних за позитивним впливом на хлібопекарську якість борошна серед ідентифікованих алелей локусів високомолекулярних глютенінів пшениці. Виявлено, що майже 50% сортів, створених в останнє десятиліття в ІФРГ НАН України, мають пшенично-житні транслокації 1AL.1RS, 1BL.1RS.

Посилання

Würschum T., Leiser W., Kazman E., Longin F. Genetic control of protein content and sedimentation volume in European winter wheat cultivars. Theor. Appl. Genet. 2016. Vol. 129 (3). P. 1685–1696.

Li Y., Zhou R., Branlard G., Jia J. Development of introgression lines with 18 alleles of glutenin subunit and evaluation of the effects of various alleles on quality related traits in wheat (Triticum aestivum L.). J. Cereal Sci. 2010. Vol. 51. P. 127–133.

Ibba M., Kiszonas A., Morris C. Evidence of intralocus recombination at the Glu-3 loci in bread wheat (Triticum aestivum L.). Theor. Appl. Genet. 2017. Vol. 130 (5). P. 891–902.

Anderson O.D., Dong, L., Huo N., Gu Y.Q. A new class of wheat gliadin genes and proteins. PLoS One. 2012. Vol. 7 (12). P. 132–139.

Sabelli P.A., Shewry P.R. Characterization and organization of gene families at the Gli-1 loci of bread and durum wheats by restriction fragment analysis. Theoretical and Applied Genetics. 1991. Vol. 83. P. 209–216.

Rodriguez-Quijano M., Carrillo J.M. Linkage map of prolamin loci Gli-D4 and Gli-D5 in hexaploid wheat. Plant Breeding. 1996. Vol. 115. P. 189–191.

Poperelya F.A. Three main genetic quality systems for soft wheat grain. Realization of potential opportunities of varieties. Sb. Nauk. Prac. SGI Odessa. 1996. P. 117–132. [in Russian]

Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 1970. Vol. 227. P. 680–685.

Metakovsky E., Melnik V., Rodriguez-Quijano M., Upelniek V., Carrillo J.M. A catalog of gliadin alleles: polymorphism of 20th-century common wheat germplasm. Crop J. 2018. Vol. 6. P. 628–641.

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 cultivar soft the Central Forest-Steppe of Ukraine. Cytol. Genet. 2009. Vol. 1. P. 55–62.

Payne P.I., Lawrence G. Catalogue of alleles for the complex gene loci, Glu-A1, Glu-B1, Glu-D1 which code for high-molecular-weight subunits of glutenin in hexaploid wheat. Cer. Res. Commun. 1983. Vol. 11. P. 29–34.

Baracskai I., Balázs G., Liu L., Ma W., Oszvald M., Newberry M., Tömösközi S., Láng L., Bedő Z., Bekes F. A retrospective analysis of HMW and LMW glutenin alleles of cultivars bread in Martonvásár. Cereal Research Communications. 2011. Vol. 39. P. 225–236.

Radchenko O.M., Sandetska N.V. Research of alleles diversity of high molecular and low molecular weight glutenins loci of soft wheat varieties. Fiziol. rast. genet. 2020. Vol. 52 (3). P. 248–257. [in Ukranian]

Morgun V.V., Tarasyuk O.I., Pochinok V.M., Rybalka, A.I. Unique grain quality breeding lines of wheat with rare alleles of Gli / Glu loci. Fiziol. rast. genet. 2014. Vol. 47 (4). P. 302–309. [in Russian]