Анализ SNP-локусов, ассоциированных с генами качества зерна, у стародавних сортов пшеницы из коллекции ВИР

Анализ SNP-локусов, ассоциированных с генами качества зерна, у стародавних сортов пшеницы из коллекции ВИР

Автор: Потоцкая И.В., Шепелев С.С., Ессе С.А., Гладких М.С., Кошкин М.Н., Зуев Е.В., Шаманин В.П.

Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau

Рубрика: Агрономия

Статья в выпуске: 2 (46), 2022 года.

Бесплатный доступ

В последние десятилетия в связи с повышением урожайности современных сортов пшеницы отмечается снижение качества зерна и потеря в генофонде пшеницы ценных аллелей генов, контролирующих его питательные и технологические свойства. Стародавние сорта пшеницы (ландрасы) - ценный генетический ресурс для ее селекции. Исследования проведены на опытном поле Омского ГАУ в условиях южной лесостепи Западной Сибири в период 2019-2021 гг. Материалом для исследований служили 94 местных и стародавних сортов пшеницы из коллекции ВИР (Всероссийский институт растениеводства) разных эколого-географических групп. В 2020 г. коллекция стародавних сортов генотипирована с использованием KASP-маркеров, ассоциированных с генами качества зерна, в лаборатории LGC Genomics (Великобритания). Стародавние сорта из Поволжья, Урала, Западной и Восточной Сибири, Казахстана по массе 1000 зерен практически не отличались от современных стандартных сортов (39,8-43,1 г). Сорта из Центрального и Северо-Западного регионов России, Восточной Сибири, Дальнего Востока и Средней Азии рекомендуются в качестве источников высокого содержания белка и клейковины в зерне (19,0-19,2% и 35,9-36,2%). Наибольшая частота встречаемости аллелей генов Glu-D1 d и Glu-B1al (Bx7 OE), обусловливающих высокое хлебопекарное качество сортов, отмечена в экологических группах Дальнего Востока (80%), Кубани (50%), Казахстана (25,0%) и Средней Азии (38,5%). Идентифицированы KASP-маркеры Gb3-15318-KASP, S2D_405601286 и S2D_506778844, рекомендуемые для отбора селекционного материала с повышенными массой 1000 зерен, содержанием белка и клейковины в зерне. Выделены образцы стародавней пшеницы с пирамидой генов для повышения хлебопекарного качества и крупности зерна: Лютесценс 5 (к-22471, Ростовская обл.), Белозерская (к-2938, Мордовия), к-30713 (Свердловская обл.), Голоколосая Белоколоска (к-23317, Алтайский край), Тулунка (к-30933, Иркутская обл.), Белотурка (к-25565, Казахстан), Теремок (к-30317, Казахстан), к-35623 (Казахстан) и Красная (к-29619, Таджикистан).

Еще

Стародавние сорта пшеницы, признаки качества зерна, каsp-маркеры, эффекты генов

Короткий адрес: https://sciup.org/142235137

IDR: 142235137   |   DOI: 10.48136/2222-0364_2022_2_43

Список литературы Анализ SNP-локусов, ассоциированных с генами качества зерна, у стародавних сортов пшеницы из коллекции ВИР

  • Аббасов М.А. Генотипирование образцов мягкой пшеницы (Т. АаНуит Ь.) Азербайджана на основе КАБР-технологии // Успехи современного естествознания. 2019. № 8. С. 7-12.
  • Гончаров Н.П. Научное обеспечение селекции и семеноводства Сибири в XXI в. // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2021. 25(4): 448-459. БО1 10.18699/УШ.050.
  • Зональные системы защиты яровой пшеницы от сорняков, болезней и вредителей в Западной Сибири / В.И. Долженко, Н.Г. Власенко, А.Н. Власенко [и др.] // Сибирский НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства. Москва : Новосибирск, 2014. 125 с.
  • Дocпeхoв Б^. Мeтoдикa пoлeвoгo oпытa: (c ocнoвaми cтaтиcтичecкoй oбpaбoтки peзультaтoв иccлeдoвaний). 5-e изд., пepepaб. и дoп. Москва : Кoлoc, 1985.
  • Зуев Е.В., Брыкова А.Н., Кудрявцева Е.Ю. Результаты анализа паспортной базы данных «Местные сорта яровой мягкой пшеницы коллекции ВИР» // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019. 180(1): 7-11. DOI 10.30901/22278834-2019-1-7-11.
  • Генетическая дифференциация гексапло-идной пшеницы по данным анализа микросател-литных локусов / О.П. Митрофанова, П.П. Стрель-ченко, А.В. Конарев [и др.] // Генетика. 2009. 45(11): 1530-1539.
  • Митрофанова О.П. Генетические ресурсы пшеницы в России: состояние и предселекционное изучение // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2012. 16(1): 10-20.
  • Идентификация локусов, контролирующих качество зерна, сортов мягкой пшеницы питомника КАСИБ / И.В. Потоцкая, О.Г. Кузьмин, М.Н. Кошкин [и др.]. // Вестник Омского ГАУ. 2021. № 4(4). С. 45-52. DOI 10.48136/2222-0364_2021_4_45.
  • Радченко Е.Е. Устойчивость пшеницы к злаковым тлям // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2011. 168: 3-39.
  • Стеблевая ржавчина в Западной Сибири -расовый состав и эффективные гены устойчивости / В.П. Шаманин, И.В. Потоцкая, С.С. Шепелев [и др.] // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020. Т. 24(2). С. 131-138. DOI 10.18699/VJ20.60.
  • Camacho V.T.C., Maxted N., Scholten M.A., Ford-Lloyd B. Defining and identifying crop landra-ces. Plant Genet Resour Characterization and Utilization. 2007;3(3):373-384.
  • Jakobsone I., Kantane I., Zute S., Jansone I., Bartkevies V. Macroelements and trace elements in cereal grains cultived references in Latvia. Proceeding of the Latvian Academy of Science. Section B. 2015;6(4):152-157. DOI 10.1515/prolas-2015-0022.
  • Morgounov A. I., Belan I., Zelenskiy Yu., Roseeva L., Tomoskozi S., Bekes F., Abugalieva А., Cakmak I., Vargas M., Crossa J. Historical changes in grain yield and quality of spring wheat varieties cultivated in Siberia from 1900 to 2010. Canadian Journal of Plant Science. 2013;93(3):425-433. DOI 10.4141/cjps2012-091.
  • Baboev S.K., Buranov A.K., Bozorov T.A., Adylov B.Sh., Morgunov A.I., Muminzhonov Kh. Biological and agronomical assessment of wheat lan-draces cultivated in mountain areas of Uzbekistan. Agricultural Biology. 2017;52(3):553-560. DOI 10.15389/agrobiology.2017.3.553eng.
  • Maries R.J. Mineral nutrient composition of vegetables, fruits and grains: The context of reports of apparent historical declines. Journal of Food Composition and Analysis. 2017;56:93-103. DOI 10.1016/ j.jfca.2016.11.012.
  • Rasheed A., Wen W., Gao F., Zhai S., Jin H., Liu J., Guo Q., Zhang Y., Dreisigacker S., Xia X., He Z. Development and validation of KASP assays for functional genes underpinning key economic traits in wheat. Theoretical and Applied Genetics. 2016;129:1843 -1860.
  • Rasheed A., Jin H., Xiao Y., Zhang Y., Hao Y., Zhang Y., Hickey L.T., Morgounov A.I., Xia X., He Z. Allelic effects and variations for key bread-making quality genes in bread wheat using high-throughput molecular markers. Journal of Cereal Science. 2019;85:305-309. DOI 10.1016/j.jcs.2018. 12.004.
  • Shewry P.R. Do ancient types of wheat have health benefits compared with modern bread wheat. Journal of Cereal Science. 2018;79:469-476. DOI 10.1016/j.jcs.2017.11.010.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp