Наследование повышенного содержания олеиновой кислоты в масле семян подсолнечника

Введение. В мировой литературе по селекции подсолнечника на качество масла описывается практическое значение фенотипического класса повышенного содержания олеиновой кислоты – 55-75 % от суммы жирных кислот в семенах. Получаемое масло относится к т.н. «mid oleic» или «Nusun» типу [1, 2]. Важно отметить, что используемые для производства такого масла коммерческие гибриды и линии имеют в своей генетической основе мутацию высокоолеиновости «high oleic» Ol [3].

В генетической коллекции подсолнечника ВНИИМК имеется уникальная линия ЛГ27 с повышенным содержанием олеиновой кислоты в масле семян – около 62 %. Эта линия получена при самоопылении растений и отборе отдельных генотипов образца мировой коллекции ВИР К2210 и не содержит мутации высокоолеиновости [4]. Высказана гипотеза, что признак повышенного содержания олеиновой кислоты линии ЛГ27 контролируется рецессивным аллелем, обозначенным ol1, отличающимся как от мутации Ol, так и от аллеля дикого типа ol [5]. Однако детального изучения влияния генотипа материнского растения при этом не проводилось.

Необходимость дальнейшего изучения генетики признака повышенного содержания олеиновой кислоты легла в основу данного исследования.

Материал и методы. Использовали три константные линии генетической коллекции подсолнечника с различным жирнокислотным составом масла в семенах: обычную ВК580 (рецессивное ветвление), высокоолеи-новую ЛГ26 (мутация Ol , комплекс морфологических маркерных признаков) и повышенноолеиновую ЛГ27. В полевых условиях 2006 г. были проведены реципрокные комбинации скрещиваний: ЛГ27 × ЛГ26, ЛГ26 × ЛГ27; ЛГ27 × ВК580 и ВК580 × ЛГ27. В 2007 г. в полевых условиях были получены семена Р, F 1 , F 2 и ВС 1 .

Полевые опыты проводили при расстановке растений 70 × 35 см. Использовали индивидуальные сетчатые изоляторы при самоопылении корзинок, ручной кастрации и гибридизации. В лабораторных условиях в 2008-2009 гг. определяли жирнокислотный состав масла в отдельных семенах методом газожидкостной хроматографии метиловых эфиров на приборе Хром 5.

Результаты и обсуждение. В реципрокных скрещиваниях линии ЛГ27 с высоко-олеиновой ЛГ26 признак повышенноолеино-вости показал полную рецессивность при отсутствии материнского эффекта (табл. 1). В реципрокных популяциях F₂ от скрещивания ЛГ27 × ЛГ26 наблюдалось моногенное расщепление семян по двум фенотипическим классам высокоолеиновый и повышеннооле-иновый в отношении 28 : 12 , при χ²_3:1 = 0,45, р > 0,05 (рис. 1). Эти данные соответствуют полученным ранее результатам.

С другой стороны, установлен необычный факт, что в реципрокных скрещиваниях линии ЛГ27 с обычной низкоолеиновой линией ВК580 в F 1 и ВС 1 признак повышенного содержания олеиновой кислоты подвергался полному материнскому влиянию, т.е. на 100 % определялся генотипом материнского растения (табл. 1). Однако, в отдельных семенах F₂ от реципрокных скрещиваний линий

ЛГ27 и ВК580 наблюдались однотипные континуальные одновершинные распределения с не различающимися существенно средними значениями 48 и 52 %, что указывает на отсутствие материнского наследования признака повышенноолеиновости при его детерминации генами аддитивного действия (рис. 2). Данные о полном материнском эффекте при скрещиваниях с участием повы-шенноолеиного генотипа получены впервые.

Таблица 1 – Жирно-кислотный состав масла в семенах линий, F 1 и ВС 1 у подсолнечника

НСР 05         3,7

Рисунок 1 – Расщепление в F 2 по содержанию олеиновой кислоты в отдельных семенах подсолнечника при скрещивании линий ЛГ27 × ЛГ26

ISSN 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.2 (148-149), 2011

Рисунок 2 – Расщепление в F 2 по содержанию олеиновой кислоты в отдельных семенах подсолнечника при реципрокных скрещиваниях линий ЛГ27 и ВК580

of Plant Breeding, V.4, ed. J. Vollmann and I. Rajcan, Springer, 2009.- P.155- 232.

• 2.    Vear F. Classic genetics and breeding // Genetics, genomics and breeding of sunflower, ed. J. Hu, G. Seiler and C. Kole, Science Publisher, 2010. – P.51-77.

• 3.    Miller J.F., Vick B.A. Registration of four mid-range oleic acid sunflower genetic stocks // Crop Science, 2002. – V. 42, № 3. – P. 994.

• 4.    Демурин Я.Н. Генетический анализ и селекционное использование признаков состава жирных кислот и токоферолов в семенах подсолнечника // Автореф. дис. на соиск. уч. степ. д-ра биол. наук. – Санкт-Петербург, 1999. – 36 с.

• 5.    Demurin Ya., Skoric D., Veresbaranji I., Jocic S. Inheritance of increased oleic acid content in sunflower seed oil // Helia. – 2000. – V. 23, № 32. – P. 87-92.

Заключение. Полученные данные указывают на существование у подсолнечника трёх генетически контролируемых фенотипических классов по содержанию олеиновой кислоты в масле семян – обычному низкоолеиновому – около 34 % (линия ВК580), повышенноолеиновому – около 69 % (ЛГ27) и высокоолеиновому – около 87 % (ЛГ26). В скрещивании линий ЛГ27 × ЛГ26 наблюдались моногенность и рецессивность признака повышенноолеиновости без материнского эффекта, а в реципрокном скрещивании линий ЛГ27 и ВК580 – полный материнский эффект в F 1 и BC 1 без материнского наследования признака в F 2 .