en   ru   uk  
 
 
Физиология растений и генетика 2017, том 49, № 3, 229-236, doi: https://doi.org/10.15407/frg2017.03.229

ГЕНЕТИЧНЕ РІЗНОМАНІТТЯ ПУРОІНДОЛІНОВИХ ГЕНІВ СЕРЕД ЛІНІЙ ПШЕНИЦІ М’ЯКОЇ, НОСІЇВ Gpc-B1 ІЗ TRITICUM TURGIDUM SPP. DICOCCOIDES

Моргун Б.В., Похилько С.Ю., Починок В.М., Дуплій В.П., Дуган О.М., Христан О.О., Степаненко А.І.

  • Інститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України 03022 Київ, вул. Васильківська, 31/17
  • Інститут клітинної біології та генетичної інженерії Національної академії наук України 03143 Київ, вул. Академіка Заболотного, 148
  • Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» 03056 Київ, просп. Перемоги, 37

Однією з основних характеристик, що визначає якість зерна пшениці, є текстура ендосперму зернівки. Проаналізовано 90 ліній покоління F5, отриманих від схрещування ярого гексаплоїдного донора, пшениці з заміщеною 6В хромосомою Triticum turgidum spp. dicoccoides з м’якою озимою пшеницею сорту Куяльник, на наявність гена Gpc-B1 від Т. turgidum spp. dicoccoides. Відібрані 44 лінії, гомозиготні за геном Gpc-B1, перевірено за алельним складом пуроіндолінових генів Pina-D1, Pinb-D1, які контролюють текстуру ендосперму зернівки. Виявлено широке різноманіття комбінацій алелів цих генів. Методом інфрачервоної спектроскопії проаналізовано 16 ліній. Встановлено, що всі вони в основному належать до групи м’якозерних сортів пшениці за складом крохмалю. Статистичним аналізом доведено пряму залежність між твердозерністю ядра та алельним складом пуроіндолінових генів.

Ключові слова: твердозерність пшениці, ген Gpc-B1, гени Pina-D1, Pinb-D1, молекулярні маркери, біофортифікація

Физиология растений и генетика
2017, том 49, № 3, 229-236

Повний текст та додаткові матеріали

У вільному доступі: PDF  

Цитована література

1.Pohilko, S.Yu., Troyanovska, A.V., Stepanenko, A.I. & Morgun, B.V. (2016). Investigation of genotypes of soft wheat genotype transmitted by Gpc-B1 from Tritticum turgidum ssp. Dicoccoides. Experiment Factors the evolution of organisms, Iss. 18, pp.132-135 [in Ukrainian].

2. Pochynok, V.M. & Radchenko, O.M. (2011). Current state of research of wheat spare wheat. Fiziologiya i biohimiya kulturnyih rasteniy, 43, No. 3, pp. 255-266 [in Ukrainian].

3. Chebotar, S.V., Kurakina, K.O. & Hohlov, O.M. (2012). Phenotypic manifestations of puroindoline genes of soft wheat. Cytology and Genetics, 46, No. 4, pp. 9-18 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.3103/S0095452712040056

4. Bauer David, F. (1972). Constructing confidence sets using rank statistics. Journal of the American Statistical Association, 67 (339), pp. 687-690. https://doi.org/10.1080/01621459.1972.10481279

5. Beecher, B., Bettge, A. & Smidansky, E.M.J. (2002). Giroux Expression of wild-type pinB sequence in transgenic wheat complements a hard phenotype .Theor. Appl. Genet, 105, pp.870-877. https://doi.org/10.1007/s00122-002-1034-x

6. Distelfeld, A., Uauy, C., Fahima, T. & Dubcovsky, J. (2006). Physical map of the wheat high-grain protein content gene Gpc-B1 and development of a high-throughput molecular marker. New Phytologist., 169, pp. 753-763. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2005.01627.x

7. Gautier, M.-F., Aleman, M.-E., Guirao, A., Marion, D. & Joudrier, P. (1994). Triticum aestivum puroindolines, two basic cystine-rich seed proteins: cDNA sequence analysis and developmental gene expression. Plant Molecular Biology, 25, pp. 43-57. https://doi.org/10.1007/BF00024197

8. Hollander, M. & Wolfe, D.A. (1973). Nonparametric Statistical Methods. New York: John Wiley & Sons, pp. 115-120.

9. Iftikhar, A., Sardar, Z., Rasheed, A. & Mahmood, T. (2015). Molecular characterization of the puroindoline-a and b alleles in synthetic hexaploid wheats and in silico functional and structural insights into Pina-D1. Journal of Theoretical Biology, 367, pp. 1-7.

10. Lillemo, M., Chen, F., Xia, X., William, M., Roberto, J., Trethowan, R. & He, Z. (2006). Puroindoline grain hardness alleles in CIMMYT bread wheat germplasm. J. Cereal Sci., 44, pp. 86-92. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2006.03.004

11. Matus-Cadiz, M. A., Pozniak, C.J. & Hucl, P.L. (2008). Matus-Cadiz M.A. Puroindoline allele diversity in Canadian and northern US hard spring wheat varieties differing in kernel hardness. Canad. J. Plant Sci., 88, pp. 873-883. https://doi.org/10.4141/CJPS07168

12. Mohammadi, M., Mehrazar, E., Izadi-Darbandi, A. & Najafian, G. (2014). Genotype diversity of puroindoline genes (Pina-D1 and Pinb-D1) in bread wheat cultivars developed in Iran and CIMMYT. Journal of Crop Improvemental, No. 27, pp.361-375.

13. Pasha, I., Anjum, F.M. & Morris, C.F. (2010). Grain hardness: a major determinant of wheat quality. Food Sci Tech Int., 16 (6), pp. 511-522. https://doi.org/10.1177/1082013210379691

14. R Core Team. A lanquage and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL https:// www.R-project.org/

15. Stewart, C.N. & Via, L.E. (1993). A rapid CTAB DNA isolation technigue useful for RAPD fingerprinting and other PCR applications. Bio Techniques.,14, No. 5, pp. 748-749.

16. Uauy, C.A., Distelfeld, A. & Fahima, T. (2006). NAC gene regulating senescence improves grain protein, zinc and iron content in wheat. Science, No. 314, pp. 1298-1301. https://doi.org/10.1126/science.1133649