Углеводный состав семян и его связь с другими селекционно-значимыми признаками у овощного гороха (Pisum sativum L.) в условиях Краснодарского края

Углеводный состав семян и его связь с другими селекционно-значимыми признаками у овощного гороха (Pisum sativum L.) в условиях Краснодарского края

Автор: Путина О.В., Бобков С.В., Вишнякова М.А.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Генетические и физиологические основы селекции

Статья в выпуске: 1 т.53, 2018 года.

Бесплатный доступ

Основная форма углеводов в семенах гороха - крахмал. Соотношение составляющих его полисахаридов амилозы и амилопектина контролируется генетически. В селекции гороха наиболее часто используется рецессивный аллель r локуса RUGOSUS, определяющий повышенное содержание амилозы в крахмале, что фенотипически проявляется мозговой поверхностью семян у овощных сортов. Высокая доля амилозы в крахмале (более 70 %) способствует медленному переходу сахаров в крахмал, что увеличивает период технической спелости зеленого горошка, определяет использование овощного гороха в диетическом питании, а также в качестве сырья при создании биодеградирующих пластмасс и пленок. Сведений об изменчивости содержания амилозы в крахмале у сортов овощного гороха очень мало, а данные о связях этого признака с другими селекционно значимыми свойствами растений в научной литературе отсутствуют. Мы впервые изучили образцы овощного гороха из коллекции ВИР (Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова, г. Санкт-Петербург) и селекционные формы, созданные на Крымской опытно-селекционной станции (Краснодарский край), по составу крахмала в зрелых семенах, сравнив показатели в сезоны вегетации с разными погодными условиями, и выявили связь между количеством амилозы, мелкосемянностью и числом семян в бобе. Цель работы заключалась в изучении полиморфизма овощного гороха по углеводному составу, поиске генотипов с высоким содержанием амилозы в крахмале зрелых семян и анализе связей между составом крахмала семян и другими селекционно значимыми признаками растений. Полевые исследования образцов ( n = 39) проводили в 2015-2016 годах в Краснодарском крае. Анализ содержания крахмала в семенах осуществляли поляриметрически, количество амилозы в крахмале определяли фотоэлектроколориметрическим методом. Выявилась зависимость изучаемых признаков от условий среды. В более благоприятных условиях 2016 года наблюдалось значительное (р

Еще

Крахмал, амилоза, продуктивность, морфотипы, овощной горох, связи признаков

Короткий адрес: https://sciup.org/142214117

IDR: 142214117   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2018.1.179rus

Список литературы Углеводный состав семян и его связь с другими селекционно-значимыми признаками у овощного гороха (Pisum sativum L.) в условиях Краснодарского края

  • Hilbert G.E., Mac Masters M.M. Pea starch, a starch of high amylose content. J. Biol. Chem., 1946, 162: 229-238.
  • Dostalova R., Horacek J., Hasalova I., Trojan R. Study of resistant starch (RS) content in peas during maturation. Czech. J. Food Sci., 2009, 27: 120-124.
  • Павловская Н.Е., Зеленов А.Н., Сучкова Т.Н. К вопросу об энзимрезистентном крахмале гороха. Хранение и переработка сельхозсырья, 2007, 8: 57-59.
  • Андреев Н.Р., Лукин Н.Д., Быкова С.Т. Применение крахмалопродуктов для улучшения качества хлебобулочных изделий. Мат. Межд. конф. «Хлебопекарное производство-2014». М., 2014: 143.
  • Дрозд А.М., Самарина Л.Н., Швецов А.С. К разработке объективного метода качественной оценки сортов и гибридов овощного гороха. Труды Крымской ОСС (Краснодар), 1968, IV: 146-152.
  • Карпунин И.И., Кузьмичев В.В., Балабанов Т.Ф. Классификация биологически разоагаемых полимеров. Наука и техника, 2015, 5: 54-59.
  • Bogracheva T., Topliff I., Meares C., Rebrov A., Hedley C. Starch thermoplastic films from a range of pea (Pisum sativum) mutants. Proc. 5th European Conf. on Grain Legumes. Dijon, France, 2004: 47-48.
  • Peas. John Innes Centre. Режим доступа: https://www.jic.ac.uk/staff/trevor-wang/app-gen/starch/mutants.html. Дата обращения 29.03.2016.
  • Bhattacharyya M., Martin C., Smith A. The importance of starch biosynthesis in the wrinkled seed shape character of peas studied by Mendel. Plant Mol. Biol., 1993, 22(3): 525-531 ( ) DOI: 10.1007/BF00015981
  • Smith A.M., Bettey M., Bedford I. D. Evidence that the rb locus alters the starch content of developing pea embryos through an effect on ADP glucose pyrophosphorylase. Plant Physiol., 1989, 4: 1279-1284 ( ) DOI: 10.1104/pp.89.4.1279
  • Hylton C., Smith A.M. The rb mutation of peas causes structural and regulatory changes in ADP glucose pyrophosphorylase from developing embryos. Plant Physiol., 1992, 99(4): 1626-1634 ( ) DOI: 10.1104/pp.99.4.1626
  • Harrison C.J., Hedley C.L., Wang T.L. Evidence that the rug3 locus of pea (Pisum sativum L.) encodes plastidial phosphoglucomutase confirms that the imported substrate for starch synthesis in pea amyloplasts is glucose-6-phosphate. The Plant Journal, 1998, 13(6): 753-762 ( ) DOI: 10.1046/j.1365-313X.1998.00077.x
  • Creig J., Barratt P., Tatge H., D_jardin A., Handley L., Gardner C.D., Barber L., Wang T., Hedley C., Martin C., Smith A.M. Mutations at the rug4 locus alter the carbon and nitrogen metabolism of pea plants through an effect on sucrose synthase. The Plant Journal, 1999, 17(4): 353-362 ( ) DOI: 10.1046/j.1365-313X.1999.00382.x
  • Creig J., Lloyd J.R., Tomlinson K., Barder L., Edwards A., Wang T.L., Martin C., Hedley C.L., Smith A.S. Mutations in the gene encoding starch synthase II profoundly alter amylopectin structure in pea embryos. Plant Cell, 1998, 10(3): 413-426 ( ) DOI: 10.1105/tpc.10.3.413
  • Denyer K., Barber L.M., Edwards E.A., Smith A.M., Wang T.L. Two isoforms of the GBSSI class of granule_bound starch synthase are differentially expressed in the pea plant (Pisum sativum L.). Plant, Cell & Environment, 1997, 20(12): 1566-1572 ( ) DOI: 10.1046/j.1365-3040.1997.d01-48.x
  • Wang T.L., Domoney C., Hedley C.L., Casey R., Grusak M. A. Can we improve the nutritional quality of legume seeds? Plant Physiol., 2003, 131(3): 886-891 ( ) DOI: 10.1104/pp.102.017665
  • Matters G.L., Boyer C.D. Soluble starch synthases and starch branching enzymes from cotyledons of smooth-and wrinkled-seeded lines of Pisum sativum L. Biochem. Genet., 1982, 20(9-10): 833-848.
  • Haase N.U. A Rapid test procedure for estimating the amylose content of pea starch. Plant Breeding, 1993, 111(4): 325-329 ( ) DOI: 10.1111/j.1439-0523.1993.tb00649.x
  • Hybl M., Urban J., Vaclavikova J., Griga M. Evaluation of a collection of pea genetic resources for seed starch, amylose/amylopectin and protein content. Czech J. Genet. Plant, 2001, 37(4): 114-123.
  • Kof E.M., Kondykov I.V. Pea (Pisum sativum L.) growth mutants. International Journal of Plant Developmental Biology, 2007, 1(1): 141-146.
  • Зеленов А.Н., Кондыков И.В., Сучкова Т.Н., Кузнецова Л.Н. Первый российский высокоамилозный сорт зернового гороха Амиор. Земледелие, 2012, 5: 36-37.
  • Кондыков И.В., Зотиков В.И., Зеленов А.Н., Кондыкова Н.Н., Уваров В.Н. Биология и селекция детерминантных форм гороха. Орел, 2006.
  • Sinjushin A.A. Mutations of determinate growth and their application in legume breeding. Legume Perspectives, 2015, 6: 14-15.
  • Talucdar D., Sinjushin A. Cytogenomics and mutagenomics in plant functional biology and breeding. In: PlantOmics: the omics of plant science/D. Barh, M.S. Khan, E. Davies (eds.) Springer, India, 2015: 113-156 ( ) DOI: 10.1007/978-81-322-2172-2
  • Вишнякова М.А., Бурляева М.О., Семенова Е.В., Сеферова И.В., Соловьева А.Е., Шеленга Т.В., Булынцев С.В., Буравцева Т.В., Яньков И.И., Александрова Т.Г., Егорова Г.П. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение. СПб, 2010.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М., 1979.
  • Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П., Перуанский Ю.В., Луковникова Г.А., Иконникова М.И. Методы биохимического исследования растений. Л., 1987.
  • Juliano B.O. A simplified assay for milled-rice amylase. Cereal Science Today, 1971, 16(11): 334-340.
  • Аликина О.В., Беседин А.Г., Путин О.В., Вишнякова М.А. Сравнительная оценка сортов овощного гороха двух морфотипов по комплексу признаков в условиях Краснодарского края. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, 2016, 177(1): 35-51.
  • Kosson R., Czhuchajowska Z., Yeshaiahu P. Smooth and wrinkled peas. 1. General physical and chemical characteristics. J. Agric. Food Chem., 1994, 42: 92-99 ( ) DOI: 10.1021/jf00037a014
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp