СТАТЬИ АРБИР
 

  2018

  Октябрь   
  Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31 1 2 3 4
   

  
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?


Генетический потенциал содержания белка в зерне новых мутантных линий


ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ СОДЕРЖАНИЯ БЕЛКА В ЗЕРНЕ НОВЫХ МУТАНТНЫХ ЛИНИЙ

ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЗАСУХИ

Аннотация: В статье приведены экспериментальные данные по влиянию засухи на продуктивность и на содержание белка в зерне новых мутантных линий яровой пшеницы. Созданные с использованием 100 Gy дозы гамма радиации перспективные М7 мутантные линии сорта Эритроспермум-35 были отобраны для скрининга на содержание белка. В условиях засухи в мутантной гермоплазме пшеницы идентифицированы 5 образцов М7 линий, характеризующиеся значимо повышенным содержанием белка в зерне.

Ключевые слова: засуха, содержание белка в зерне (СБЗ), мутантные линии яровой пшеницы

Засуха - один из основных факторов среды, подавляющих процессы жизнедеятельности растений и оказывающих существенное негативное влияние на рост и развитие. Засуха является сложным интегральным стрессовым фактором. Ее основными составляющими считаются высокая интенсивность солнечной радиации, температура воздуха и водный дефицит [1, 2]. Поэтому особое значение приобретают разработки по ЗУ сортов с целью выявления новых генетических источников для повышения ЗУ, реализации потенциальной продуктивности и, следовательно, получения стабильных урожаев [4, 5].

Содержание белка в зерне (СБ3) является одним из основных показателей качества зерна и муки. Этому количественному признаку уделяется особое внимание в селекции при оценке генетических источников. СБ3 имеет также существенную значимость для хлебопекарного производства. Несмотря на важность проблемы, прогресс в селекции на повышение СБ3 медленный и трудный. Существует несколько причин. Первое ограничение в том, что генетическая изменчивость по СБЗ незначительна по сравнению с таковой для взаимодействия генотипа-среда. Вторая, - существует отрицательная корреляция между СБ3 и продуктивностью, как правило, сорта с повышенным СБ3, имеют тенденцию к низкой продуктивности [2, 6]. Вместе с тем сообщалось о корреляции между высоким СБ3 и компонентами урожайности [3, 7]. Не обнаружено сильного негативного плейотропного эффекта между этими двумя селекционно ценными признаками [4, 8]. Поэтому считается возможным их использование в одной селекционной схеме.

Для анализа были взяты по 16 образцов М7 линий, созданных дозой гамма радиации 100 Gy, и исходный родительский сорт яровой пшеницы, Эритроспермум-35. Определение содержания белка в зерне, созданных М7 мутантных линий яровой пшеницы проводили с использованием прибора, основанного на методе ближней инфракрасной спектроскопии (NIR), GrainAZX-50 portable grain analyzer, фирмы Zeltex. Для калибровки данного типа спектрофотометров используется стандартизированный аналитический метод определения белка по содержанию азота, как метод Къель- даля. Автоматическая калибровка прибора для зерна пшеницы осуществляется с помощью приложенного к прибору программного обеспечения. Измерения содержания белка в зерне проводили на 25 зернах. Содержание белка в зерне выражали в %.

В нашем исследовании масса тысяча зерен у 100 Gy М7 мутантных линий сорта яровой пшеницы Эритроспермум-35 при поливе (Water) варьировала в интервале от 34,22 до 50,78 г. со средним значением 45,41 г ± 1,45 для 16 номеров (рис. 1). Масса тысяча зерен у 100 Gy М7 мутантных линий сорта яровой пшеницы Эритроспермум-35 при засухе (Drought) варьировала в интервале от 12,53 до 20,25 г. со средним значением 16,57 г ± 0,51 для 16 номеров. Таким образом, на генетической основе сорта Эритроспермум-35 дозой гамма радиации 100 Gy по признаку масса тысяча зерен при засухе было идентифицировано 3 значимо положительных мутантных линий, 108(1), 113(5) и 242(2).

В поисках новых перспективных генетических источников на повышение СБ3 нами был проведен скрининг полученных М7 мутантных линий на генетической основе сорта яровой пшеницы Эритроспермум-35, и идентифицированных на основе структурного анализа элементов продуктивности, как перспективные, с использованием метода ближней инфракрасной спектроскопии определения белка.

СБЗ варьировало в интервале от 12,10-14,80% у М7 линий яровой пшеницы, созданных с использованием 100 Gy-лучей и генетической основы сорта Эритроспермум-35 при поливе (среднее значение 13,62%, SD = 0,12), при засухе СБЗ варьировало в интервале от 11,63-14,43% (среднее значение 13,33%, SD = 0,14) (рис. 2). У пяти М7 линий, №108(1), №113(1), №118(1), №138(6) и №140(4) было значимое повышение СБЗ по сравнению с родительским сортом при засухе. На основании этого можно заключить, что генетическая основа сорта Эритроспермум-35 при дозе 100 Gy является более подходящей для индуцирования положительных мутаций по признаку СБЗ.

Рис. 3. Взаимосвязь между массой тысячи зерен и содержанием белка в зерне

Таким образом, при засухе в М7 гермоплазмах, дозы 100 Gy идентифицированы высокобелковые линии, имеющие положительную корреляционную зависимость между этим признаком и элементом продуктивности, массой тысячи зерен (рис. 3).

Результаты нашего исследования, позволяют сделать вывод, что признак качества зерна, СБЗ, может быть генетически улучшен на основе мутационной селекции. Скрининг на СБЗ М7 линий сорта Эритроспермум-35, дозы 100 Gy показал, что у 5 образцов М7 линий его значения были выше по сравнению с исходным сортом при засухе. ЗначенияСБЗварьировалиот 11,63-14,43%.

Литература

Levitt J. Responses of ркШз to еnvironmental Stresses // Water, Radiation, Salt and other Stresses. - New York: Academic Press, 1980. - Vol. 2. - P. 93-128.

Sarieva G.E., Kenzhebaeva S.S., Lichtenthaler H. Adaptation рotentia1 of рhotosynthesis in wheat cultivars with a capability of leaf rolling under high temperature conditions // Russian Journal of Plant Physiology. - 2010. - Vol. 57. - № 1. - Р. 28-36.

Turner N.C. Drought resistance and adaptation to water deficits in crop plants // Stress physiology in crop plants // In: Mussell H, Staples CR, eds. - New York: John Wiley & Sons, 1979. - Р. 343-372.

Harb A., Krishnan A., Ambavaram M.M.R., Pereira A. Molecular and Physiological Analysis of drought stress in Ar- abidopsis reveals early responses leading to acclimation in plant growth // Plant Physiol. - 2010. - № 154(3). - Р. 1254-1271.

Blum A. Drought resistance, water-use efficiency, and yield potential - are they compatible, dissonant, or mutually exclusive // Aust. J. of Agr. Res. - 2005. - № 56. - Р. 1159-1168.

Крупнова О.К. О взаимосвязи урожайности с содержанием белка в зерне у зерновых и бобовых культур // С.-х. биология. - 2009. - № 3. - С. 13-23.

Blanco A., Simeone R., Gadaleta A. Detection of QTLs lor grain protein content in durum wheat // Theor. Appl. Genet. - 2006. - Vol. 112. - P. 1195-1204.

Bogard M., Aharil V., Brancourt-Hairnet M. et al. Deviation from the grain protein concentration - grain yield negative relationship is highly correlated to post-anthesis N uptake in winter wheal // J. Exp. Bot. - 2010. - Vol. 61. - P. 43034312.

УДК 528.9(048):912.44 ББК 21.89я6


Кенжебаева С.С., д.б.н., профессор; Жарасова Д.Н., PhD докторант 2-го года обучения; Умарова Д.Б., магистрант 1-го обучения; Жомарт А.С., студент 4 курса бакалавриата; Дэуiр Б.Д., студент 4 курса бакалавриата; Айтбаева Ц.Ц., студент 4 курса бакалавриата; Турдикулова Д.Д., студент 3 курса бакалавриата, Казахский национальный университет имени аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан





МОЙ АРБИТР. ПОДАЧА ДОКУМЕНТОВ В АРБИТРАЖНЫЕ СУДЫ
КАРТОТЕКА АРБИТРАЖНЫХ ДЕЛ
БАНК РЕШЕНИЙ АРБИТРАЖНЫХ СУДОВ
КАЛЕНДАРЬ СУДЕБНЫХ ЗАСЕДАНИЙ

ПОИСК ПО САЙТУ