Застосування KASP-технологій для ідентифікації алелів генів поліфенолоксидази м’якої пшениці (Triticum aestivum L.)

  • М. В. Галаєва Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольска дорога, 3 https://orcid.org/0000-0001-8133-5184
  • О. В. Галаєв Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольска дорога, 3 https://orcid.org/0000-0001-7247-2910
  • О. О. Погребнюк Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольска дорога, 3
  • В. І. Файт Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Україна, 65036, м. Одеса, вул. Овідіопольска дорога, 3 https://orcid.org/0000-0001-9994-341X
  • М. Рахматов Шведський аграрний університет, Швеція, SE-23053, Алнарп https://orcid.org/0000-0001-7491-2836
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v34.1617
Ключові слова: Triticum aestivum L., рекомбінантно-інбредні лінії, KASP-маркери, PPO

Анотація

Мета. Характеристика рекомбінантно-інбредних ліній F7 Лузанівка одеська / Одеська червоноколоса за генами поліфенолоксидази (PPO) з використанням KASP-технологій і виявлення зв’язку алельних відмінностей за генами Ppo з агрономічно важливими ознаками м’якої пшениці. Методи. Конкурентна аллель-специфічна ПЛР (KASP). Фенологічні спостереження, елементи структури врожаю. Результати. Оцінено поліморфізм батьківських генотипів і популяції рекомбінантно-інбредних ліній за генами Ppo-A1 й Ppo-D1. Виявлено поліморфізм між батьківськими формами за геном Ppo-D1 і проведено зіставлення даних KASP-аналізу ліній з результатами оцінювання ліній за восьми агрономічними ознаками пшениці. Висновки. Відмінності за алелями гену Ppo-D1 не впливали на тривалість періоду до колосіння, висоту рослин, кількість зерна з колоса, масу тисячі зерен, кількість продуктивних пагонів на одиницю площі й урожайність. Спостерігалось збільшення маси зерна колоса у ліній зі сприятливим алелем Ppo-D1а. Добір генотипів з алелем Ppo-D1а, який пов’язаний з низькою активністю ферменту PPO, не має негативного впливу на агрономічно важливі ознаки пшениці.

Посилання

Feillet P., Autran J.C., Icard-Vernière C. Pasta brownness: an assessment. J Cereal Sci. 2000. Vol. 32. P. 215–233. doi: 10.1006/jcrs.2000.0326.

He X. Y., He Z. H., Zhang L. P., Sun D. J., Morris C. F., Fuerst E. P., Xia X. C. Allelic variation of polyphenol oxidase (PPO) genes located on chromosome 2A and 2D and development of functional markers for the PPO genes in common wheat. Theor Appl Genet. 2007. Vol. 115. P. 47–58. doi: 10.1007/s00122-007-0539-8.

Simeone R., Pasqualone A., Clodoveo M. L., Blanco A. Genetic mapping of polyphenol oxidase in tetraploid wheat. 2002. Cell Mol Biol Lett. Vol. 7. P. 763–769.

Holderbaum D. F., Kon T., Kudo T., Guerra M. P. Enzymatic browning, polyphenol oxidase activity, and polyphenols in four apple cultivars: dynamics during fruit development. HortScience. 2010. Vol. 45 (8). P. 1150–1154. doi: 10.21273/HORTSCI.45.8.1150.

Hystad S. M., Martin J. M., Graybosch R. A., Giroux M. J. Genetic characterization and expression analysis of wheat (Triticum aestivum) line 07OR1074 exhibiting very low polyphenol oxidase (PPO) activity Theor Appl Genet. 2015. Vol. 128 (8). P. 1605–1615. doi: 10.1007/s00122-015-2535-8.

Beecher B. S., Carter A. H., See D. R. Genetic mapping of new seed-expressed polyphenol oxidase genes in wheat (Triticum aestivum L.). Theor Appl Genet. 2012. Vol. 124 (8). P. 1463–1473. doi: 10.1007/s00122-012-1801-2.

Sun Y., He Z., Ma W., Xia X. Alternative splicing in the coding region of Ppo-A1 directly influences the polyphenol oxidase activity in common wheat (Triticum aestivum L.). Funct Integr Genomics. 2011. Vol 11 (1). P. 1–9. doi: 10.1007/s10142-010-0201-4.

Martin J. M., Berg J. E., Hofer P., Kephart K. D., Nash D., Bruckner P. L. Allelic variation of polyphenol oxidase genes impacts on Chinese raw noodle color. J Cereal Sci. 2011. Vol. 54. P. 387–394. doi: 10.1016/j.jcs.2011.08.003.