Генетичний аналіз вмісту гліцеридів пальмітинової кислоти у носіїв мутації кукурудзи shrunken-1

  • Д. С. Тимчук ПВНЗ «Харківський міжнародний медичний університет», Україна, 61001, м. Харків, вул. Молочна, 38 https://orcid.org/0000-0002-4198-8372
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v33.1566
Ключові слова: Zea mays L., мутація sh1, вміст пальмітату, генетичний аналіз

Анотація

Мета. Встановлення впливу мутації кукурудзи shrunken-1 (sh1) на вміст пальмітату в олії кукурудзи та генетичний аналіз цієї ознаки. Методи. Ефекти мутації sh1 за вмістом пальмітату визначали шляхом порівняння інбредних ліній-носіїв цієї мутації з лініями звичайного типу, а також в топ-кросній схемі схрещувань ліній кукурудзи звичайного типу з мутантними лініями. Генетичні компоненти дисперсії за вмістом пальмітату аналізували в діалельній схемі схрещувань мутантних ліній за другим методом Гріфінга. Визначення жирнокислотного складу олії здійснювали газохроматографічним методом Пейскера. Результати. Встановлено, що лінії кукурудзи – носії мутації sh1 перевищують за вмістом пальмітату лінії звичайного типу в середньому на 29,2 %. Рівень ознаки у ліній на основі мутації sh1 вирізнявся кількісною мінливістю і варіював в межах 12,2-15,6 %. Вміст пальмітату у носіїв мутації sh1 успадковувався за типом неповного домінування з переважним внеском до дисперсії адитивних ефектів. Вищий рівень ознаки контролювався рецесивними алелями полігенів. Висновки. Отримані результати дозволяють припускати можливість просторового зчеплення мутантного гена sh1 з пальмітат-кодуючим локусом, ефект якого модифікується полігенним комплексом. Підтверджено, що носії мутації sh1 розширюють генетичне різноманіття кукурудзи за вмістом пальмітату.

Посилання

Wang T., White P. Lipids of the kernel. Corn chemistry and technology : monograph/ S.O.Serna – Saldivar Ed., Cambrige – Duxford – Oxford : Elsevier Publ. – Woodhead Publ. 3rd Ed. 2019. Chpt. 13. P. 337–368. doi: 10.1016/B978-0-12-811971-6-00013-9.

Soukup J., Kourimska L. The effect of fatty acid profile on the stability of non- traditional and traditional plant oils. Slovak J. Food Sci. 2019. Vol. 13 (1). P. 744–750. doi: 10.5219/1064.

Ramana K. V., Srivastava S., Singhal S. S. Lipid peroxidation products in human health and disease. Oxidative Medicine and Cellular Longivity. 2019. Vol. 2019. Article ID 714235. doi: 10.1155/2019/71472235.

Grootveld M., Percival B. C., Leenders J., Wilson P. B. Potential adverse public health effects afforded by the ingestion of dietary lipid oxidation product toxins : significance of fried food sources. Nutrients. 2020. Vol. 12. Article 974. doi: 10.3390/nu12040974.

Murphy D. J. Using modern plant breeding to improve the nutritional and technological qualities of oil crops. Oilseeds & Fats Crops and Lipids. 2014. Vol. 21 (6). Article D607. doi: 10.1051/ocl/2014038.

Duvick S. A., Pollak L. M., Edwards J. W., White P. J. Altering the fatty acid composition of corn belt corn through Tripsacum introgression. Maydica. 2006. Vol. 51 (2). P. 409–416.

List G. R. Minor high – oleic oils. High oleic oils : development, properties and uses : monograph : F. Flider Ed. Cambrige – London – Oxford – San – Diego : AOCS Press – Acad. Press, 2021. Chpt. 6. P. 125–142. doi: 10.1016/B978-0-12-822912-5.00010-1.

White P., Pollak L. M., Duvick S. Improving the fatty acid composition of corn oil by using germplasm introgression. Lipid Technol. 2007. Vol. 19 (2). P. 35–38. doi: 10.1002/lite.200600009.

Yang X., Guo Y., Yan J., Zhang J., Song T., Rocheford T., Li J.-S. Major and minor QTL and epistasis contribute to fatty acid compositions and oil concentration in high-oil maize. Theor. Appl. Genet. 2010. Vol. 120 (3). P. 665–678. doi: 10.1007/s00122-009-1184-1.

Zhang K., Guo L., Cheng W., Liu B., Li W., Wang F., Xu C., Zhao X., Ding Z., Zhang K., Li K. Sh1-dependent maize seed development and starch synthesis via modulating carbohydrate flow and osmotic potential balance. BMC Plant Biology. 2020. Vol. 20 (1). Article 264. doi: 10.1186/s12870-020-02478-1.

Katyal V., Gangwar B. Statistical methods for agricultural field experiments. New Dehli : New India Publ. Agency, 2011. 160 p.

Tymchuk D. S., Sadovnichenko I., Tymchuk N., Potapenko H., Torianyk I. Oleic acid glycerides content in the oils of maize endospermic mutants and its dependence on temperature during ripening. Proc. Latvian Acad. Sci. Section B. 2021. Vol. 75(5). Р. 403–410. doi: 10.2478/prolas-2021-0059.

Hrytsyuk P. M., Ostapchuk O. P. Data analysis: study guide. Rivne : NUVMNM, 2008. 218 p. [in Ukrainian]

Litun P. P., Proskurnin N. V. Genetics of quantitative traits. Genetic crossings and genetic analysis : study guide. Kyiv : UMVO, 1992. 96 p. [in Russian]

Orhun G. E. Genetic control of oil and saturated fatty acids in maize (Zea mays L.) populations. J. Agr. Fac. Gas. Univ. 2018. Vol. 35 (3). P. 242–247. doi: 10.13002/jafag4388.