Жирно-кислотный состав масла семян F1 при скрещивании мутаций высокоолеиновости и высокопальмитиновости у подсолнечника
Автор: Демурин Я.Н., Ефименко С.Г., Борисенко О.М., Бочкарев Н.И.
Статья в выпуске: 2 (137), 2007 года.
Бесплатный доступ
Гибридные семена F1 при скрещивании высокоолеиновой линии ЛГ26 с высокопальмитиновой ЛГЗО характеризуются доминантно высоким содержанием олеиновой кислоты и промежуточным содержанием пальмитиновой и пальмитолеиновой кислот. При скрещивании ЛГЗО с пятью линиями линолевого типа также наблюдались достоверные различия в содержании пальмитиновой кислоты между родителями и F1 что указывает на неполное доминирование признака обычного содержания пальмитиновой кислоты. Исключение составляет линия ВИР721, для которой характерно полное доминирование.
Короткий адрес: https://sciup.org/142150822
IDR: 142150822
Текст научной статьи Жирно-кислотный состав масла семян F1 при скрещивании мутаций высокоолеиновости и высокопальмитиновости у подсолнечника
ГНУ ВНИИ масличных культур
ЖИРНО-КИСЛОТНЫЙ СОСТАВ МАСЛА СЕМЯН F 1 ПРИ СКРЕЩИВАНИИ МУТАЦИЙ ВЫСОКООЛЕИНОВОСТИ И ВЫСОКОПАЛЬМИТИНОВОСТИ У ПОДСОЛНЕЧНИКА
Жирно-кислотный состав обычного подсолнечного масла включает около 6 % пальмитиновой, 4 % стеариновой, 30 % олеиновой и 60 % линолевой кислот.
В 1976 г. во ВНИИМК впервые в мире создан вы-сокоолеиновый сорт подсолнечника Первенец, который стал уникальным донором признака высоко-олеиновости в селекционных программах. Доказана неполная пенетрантность доминантной мутации вы-сокоолеиновости Ol за счёт действия нестабильного супрессора, находящегося в геноме некоторых нормальных линий. Так изучение семян F1 в скрещивании 96-ти образцов коллекции подсолнечника с высокоолеиновыми тестерами показало, что Ol мутация была доминантной в 59 % комбинаций скрещиваний (высокоолеиновый класс), неполностью доминантной в 38 % (промежуточный фенотипический класс) и рецессивной в 3 % (нормальный фенотипический класс). Наблюдаемое варьирование содержания олеиновой кислоты в отдельных семенах F 1 от мутантного до нормального фенотипов может объясняться как неполной пенетрантностью гена Ol в гетерозиготе при наличии супрессора, так и потенциальной гетерозиготностью нормальных образцов по супрессору, неидентифицируемому в отсутствии Ol мутации. Гомозиготное состояние супрессора может идентифицироваться и контролироваться только на генотипической среде OlOl гомозиготы, вызывая нормальный фенотип. Высокоолеиновая линия ЛГ26 обладает резистентностью к действию супрессора [1].
В результате широкомасштабного поиска, отбора и самоопыления во ВНИИМК в 2004 г. получена линия подсолнечника ЛГ30 со стабильно повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян. Состав жирных кислот представлен 24 % пальмитиновой, 4 % пальмитолеиновой, 1 % пальмитолиноле-вой, 3 % стеариновой, 8 % олеиновой и 60 % линолевой кислотами [2].
Создание гибридов подсолнечника с одновременно повышенным содержанием пальмитиновой и олеиновой кислот в масле семян за счет генетического объединения мутаций позволит обеспечить отечественным сырьем маслоперерабатывающую промышленность для получения высококачественного растительного масла как натурального заменителя твердых гидрированных жиров, не содержащего трансизомеров жирных кислот, и создать альтернативу импортному пальмовому маслу.
Материал и методы. В исследовании были использованы линии генетической коллекции ВНИИМК. Состав жирных кислот масла семян подсолнечника определяли методом газожидкостной хроматографии с непосредственным сбором информации через АЦП в персональный компьютер и последующей полуавтоматической обработкой данных хроматограмм программой CHROM 2000. Использовали стандартную статистическую обработку данных. Гибридологический анализ проводили общепринятым методом.
Результаты и обсуждение. В полевых условиях были получены гибриды первого поколения линии ЛГ30 с шестью линиями генетической коллекции различного происхождения, включая высокоолеино-вую ЛГ26.
Для изучения влияния материнского эффекта были проведены прямые и обратные скрещивания с двумя линиями линолевого типа НА413 и RНА416.
В результате анализа состава жирных кислот в масле отдельных семянок в реципрокных скрещиваниях установлено, что в F1 материнский эффект по признаку не наблюдался (табл. 1).
Таблица 1 – Состав жирных кислот масла семян гибридов F1 от реципрокных скрещиваний
ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.
|
Скрещивание |
Жирная кислота, % от суммы |
||||
|
паль-мити-новая |
пальмит-олеиновая |
стеа-рино-вая |
олеиновая |
линолевая |
|
|
НА413 × ЛГ30 х ср мax мin S (n=10) |
10,1 12,4 8,7 1,3 |
0,4 0,5 0,2 0,1 |
1,8 3,2 1,1 0,8 |
27,1 47,1 13,5 11,1 |
60,6 75,4 39,5 12,0 |
|
ЛГ30 × НА413 х ср мax мin S |
10,6 12,3 8,3 1,6 |
0,4 0,6 0,2 0,1 |
3,7 5,4 3,0 0,7 |
28,1 36,6 18,5 7,9 |
57,3 65,3 47,8 6,5 |
|
RНА416 × ЛГ30 х ср мax мin S |
10,3 12,2 8,3 1,5 |
0,3 0,3 0,2 0,1 |
2,4 4,1 1,9 0,8 |
28,1 34,5 18,1 6,0 |
59,0 69,3 54,1 5,4 |
|
ЛГ30 × RНА416 х ср мax мin S |
10,0 12,5 8,3 1,3 |
0,3 0,5 0,2 0,1 |
2,8 3,7 2,1 0,5 |
30,2 33,9 26,3 2,7 |
56,8 61,6 52,2 3,2 |
НСР 05 3,7 0,1 0,7 6,5 6,4
В гетерозиготе содержание пальмитиновой кислоты в масле семян F 1 в скрещивании ЛГ30 с линиями подсолнечника линолевого типа по четырем комбинациям изменялось от 8,3 до 12,5 % от суммы кислот и в среднем составило около 10 %. При этом наблюдалось также повышенное по отношению к норме количество, в среднем около 0,4 %, пальмитолеиновой кислоты.
При скрещивании ЛГ30 с высокоолеиновой линией ЛГ26 в F1 обнаружено, с одной стороны, доминирование гена Ol и, с другой стороны, гетерозиготное состояние по признаку повышенного содержания пальмитиновой кислоты (табл. 2).
Таблица 2 – Состав жирных кислот масла семян F1 от скрещивания ЛГ30 с линиями генетической коллекции
ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.
|
Скрещивание |
Жирная кислота, % от суммы |
||||
|
пальмитиновая |
паль-мит-олеиновая |
стеа-рино-вая |
олеиновая |
линолевая |
|
|
ЛГ30 х ЛГ26 х ср |
8,1 |
0,4 |
3,1 |
84,6 |
3,8 |
|
мax |
8,7 |
0,6 |
3,4 |
86,2 |
5,6 |
|
мin |
7,6 |
0,2 |
2,5 |
82,6 |
3,0 |
|
S (n=15) |
0,4 |
0,2 |
0,3 |
1,3 |
1,0 |
|
КГ102 х ЛГ30 х ср |
10,0 |
0,4 |
3,4 |
41,5 |
44,8 |
|
мax |
12,7 |
0,6 |
4,7 |
52,1 |
59,5 |
|
мin |
8,2 |
0,2 |
1,9 |
27,9 |
34,0 |
|
S |
1,5 |
0,1 |
0,8 |
9,5 |
10,1 |
|
ВИР721 х ЛГ30 х ср |
11,1 |
0,6 |
2,2 |
32,9 |
53,3 |
|
мax |
12,8 |
0,8 |
2,5 |
46,7 |
61,6 |
|
мin |
9,0 |
0,2 |
1,6 |
22,8 |
40,0 |
|
S |
1,5 |
0,2 |
0,3 |
10,8 |
9,8 |
|
ЛГ30 х КГ13 х ср |
11,2 |
0,4 |
4,1 |
35,0 |
49,4 |
|
мax |
12,2 |
0,6 |
4,9 |
39,4 |
54,4 |
|
мin |
10,4 |
0,2 |
2,5 |
30,3 |
45,5 |
|
S |
0,6 |
0,2 |
0,8 |
3,0 |
3,2 |
НСР 05 0,7 0,1 0,4 4,5 4,4
Повышение содержания пальмитиновой кислоты в семенах F1 и появление в заметных количествах пальмитолеиновой кислоты дает возможность четко идентифицировать гетерозиготу (табл. 3). Данные различия между родительской формой (Р1- реципиент) и F1 позволяют отбирать гетерозиготные семянки при создании аналогов селекционных линий по непрерывной схеме беккроссов.
Таблица 3 – Содержание пальмитиновой и пальмитолеиновой кислот в масле семян родительских линий и их гибридов, % от суммы
ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.
|
Скрещивание, кислота |
Р 1 |
Р 2 |
F 1 |
НСР 05 |
|
RНА 416 × ЛГ30 пальмитиновая пальмитолеиновая |
6,7 следы |
24,1 3,7 |
10,3 0,3 |
1,9 1,0 |
|
ВИР721 × ЛГ30 пальмитиновая пальмитолеиновая |
10,4 0,1 |
24,1 3,7 |
11,1 0,6 |
1,9 1,0 |
|
ЛГ30 × ЛГ26 пальмитиновая пальмитолеиновая |
24,1 3,7 |
6,0 следы |
8,1 0,4 |
1,5 1,0 |
Заключение. Гибридные семена F1 при скрещивании высокоолеиновой линии ЛГ26 с высокопальмитиновой ЛГ30 характеризуются доминантно высоким содержанием олеиновой кислоты и промежуточным содержанием пальмитиновой и пальмитолеиновой кислот. Достоверные различия в содержании пальмитиновой кислоты между родителями и F 1 указывают на неполное доминирование признака обычного содержания пальмитиновой кислоты. Исключение составляет линия ВИР721, для которой характерно полное доминирование.
