Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці

Встановлено адитивно-домінантну систему генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці. Продемонстровано провідну роль адитивних ефектів в експресії генів, що контролюють білковість зерна озимої пшениці. Показано, що успадкування гібридами рівня вмісту білка в зерні відбувається за проміжн...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Цитология и генетика
Дата:	2009
Автор:	Лиса, Л.Л.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України 2009
Теми:	Оригинальные работы
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66653
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці / Л.Л. Лиса // Цитология и генетика. — 2009. — Т. 43, № 3. — С. 45-48. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-66653
record_format	dspace
spelling	Лиса, Л.Л. 2014-07-20T07:04:40Z 2014-07-20T07:04:40Z 2009 Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці / Л.Л. Лиса // Цитология и генетика. — 2009. — Т. 43, № 3. — С. 45-48. — Бібліогр.: 18 назв. — укр. 0564-3783 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66653 633.11:575.1.2.577.112 Встановлено адитивно-домінантну систему генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці. Продемонстровано провідну роль адитивних ефектів в експресії генів, що контролюють білковість зерна озимої пшениці. Показано, що успадкування гібридами рівня вмісту білка в зерні відбувається за проміжним типом. Additive dominant system of genetic control of winter wheat grain protein content has been determined. The main role of additive effects in expression of genes of protein content has been demonstrated. The intermediate type of inheritance of grain protein content level in hybrids has been shown. uk Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України Цитология и генетика Оригинальные работы Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці Identification genetic controlling system of protein content in winter wheat grain Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці
spellingShingle	Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці Лиса, Л.Л. Оригинальные работы
title_short	Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці
title_full	Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці
title_fullStr	Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці
title_full_unstemmed	Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці
title_sort	ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці
author	Лиса, Л.Л.
author_facet	Лиса, Л.Л.
topic	Оригинальные работы
topic_facet	Оригинальные работы
publishDate	2009
language	Ukrainian
container_title	Цитология и генетика
publisher	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України
format	Article
title_alt	Identification genetic controlling system of protein content in winter wheat grain
description	Встановлено адитивно-домінантну систему генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці. Продемонстровано провідну роль адитивних ефектів в експресії генів, що контролюють білковість зерна озимої пшениці. Показано, що успадкування гібридами рівня вмісту білка в зерні відбувається за проміжним типом. Additive dominant system of genetic control of winter wheat grain protein content has been determined. The main role of additive effects in expression of genes of protein content has been demonstrated. The intermediate type of inheritance of grain protein content level in hybrids has been shown.
issn	0564-3783
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66653
citation_txt	Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці / Л.Л. Лиса // Цитология и генетика. — 2009. — Т. 43, № 3. — С. 45-48. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.
work_keys_str_mv	AT lisall ídentifíkacíâsistemigenetičnogokontrolûvmístubílkavzerníozimoípšenicí AT lisall identificationgeneticcontrollingsystemofproteincontentinwinterwheatgrain
first_indexed	2025-11-26T05:58:06Z
last_indexed	2025-11-26T05:58:06Z
_version_	1850614567703412736
fulltext	УДК 633.11:575.1.2.577.112 Л.Л. ЛИСА Інститут фізіології рослин та генетики НАН України, Київ Е�mail: LLysa@yandex.ru ІДЕНТИФІКАЦІЯ СИСТЕМИ ГЕНЕТИЧНОГО КОНТРОЛЮ ВМІСТУ БІЛКА В ЗЕРНІ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ Встановлено адитивно домінантну систему гене тичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці. Продемонстровано провідну роль адитивних ефектів в експресії генів, що контролюють білковість зерна ози мої пшениці. Показано, що успадкування гібридами рівня вмісту білка в зерні відбувається за проміжним типом. Вступ. Отримання пшеничного зерна висо� кої якості є пріоритетним в агровиробництві збіжжя. При цьому особливо значущим показ� ником якості зерна виступає вміст білка, який в останній період завдяки активній селекції за вектором високої врожайності у сучасних сор� тів, в кращому випадку, залишався на одному рівні з вихідними формами [1–5]. Підвищення білковості зерна озимої пшени� ці пов’язане з багатьма труднощами, основни� ми з яких є обернена залежність з величиною врожаю, значна фенотипічна мінливість озна� ки та складний полігенний характер успадку� вання [6–12]. Так, Бебякіним та ін. [11] вста� новлено, що вміст білка в зерні ярої м’якої пшениці контролюється переважно генами з адитивними ефектами, а ефекти домінування є ненаправленими. В противагу цьому Шаяхме� тов та ін. [13] стверджують, що для ярої м’якої пшениці головним у контролі вмісту білка в зерні є зверхдомінування. Натомість інші автори [14], використовуючи аналіз діалельної схеми схрещування семи сортів м’якої пшени� ці без реципрокних гібридів, встановили ади� тивно�домінантну модель системи генетичного контролю за проміжного типу в успадкуванні вмісту білка у зерні. Таким чином, в науковому світі досі не ви� роблено однозначності уявлень про систему генетичного контролю вмісту білка в зерні пшениці. Відомо, що значну роль в експресії генів, які контролюють білковість зерна, віді� грають адитивні ефекти, а решта алельних та неалельних взаємодій зустрічаються (або не зустрічаються) залежно від генотипічних особливостей вихідного матеріалу, який вклю� чено до аналізу. Тому ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні з використанням як об’єктів досліджень су� часних сортів озимої пшениці має на меті по� повнення знань про спадкову основу форму� вання якісних характеристик збіжжя з наступ� ним використанням отриманої інформації для розробки стратегії створення високобілкових сортів пшениці. Матеріали та методи. Дослідження прове� дено впродовж 2006–2007 рр. у відділі експе� риментального мутагенезу та в польових умо� вах дослідного господарства Інституту фізіо� логії рослин і генетики НАН України. Пред� метом досліджень слугував вміст білка в зерні сортів і гібридів озимої пшениці. ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2009. № 4 45 © Л.Л. ЛИСА, 2009 Об’єктом досліджень були сорти озимої пше� ниці та міжсортові гібриди F1. Сорти, залучені до схрещувань, за місцем походження поділя� ються на три групи: 1) Мадер, MVM 52–91 і Palotas належать до сортів угорської селекції; 2) Скарбниця, Альбатрос одеський і Панна створені в Селекційно�генетичному інституті Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення УААН; 3) Київська остиста є сортом Лісостепу та Полісся, який оригінова� ний Інститутом фізіології рослин і генетики НАН України. Відтворення для кожного сорту властивого йому рівня білковості зерна тесто� вано на стабільність в багаторічних польових випробуваннях відділу експериментального му� тагенезу Інституту фізіології рослин та генети� ки НАН України. Гібриди отримано в результа� ті діалельних схрещувань батьківських форм, які підібрані за принципом контрастності озна� ки «вміст білка в зерні». Гібридні комбінації та батьківські форми висівали в повністю рендо� мізованих блоках у двох повторностях [15, 16]. Визначення вмісту білка в зерні проводили в лабораторних умовах за модифікованим мікро� методом Кельдаля [17]. Для ідентифікації системи генетичного кон� тролю вмісту білка в зерні пшениці використо� вували метод 2 моделі І генетичного аналізу Хеймана [12, 15, 16, 18]. Результати досліджень та їх обговорення. В діалельних схрещуваннях використано сорти озимої пшениці, які за вмістом білка в зерні умовно можна розділити на дві групи: до пер� шої групи відносяться Скарбниця, Альбатрос одеський та Мадер, білковість зерна яких ко� ливалася в межах 13,0–14,0 %; до другої групи належать MVM 52–91, Palotas, Київська остис� та і Панна, які характеризувалися вмістом біл� ка в зерні від 17,8 до 18,9 %. Отримані гібриди F1 мали білковість зерна, яка коливалась в ме� жах від 13,3 до 19,6 %. Дані діалельних схрещувань було тестовано з допомогою дисперсійного аналізу (табл. 1) на відповідність умовам, що накладає модель генетичного аналізу за Хейманом [12, 15, 16], в результаті чого встановлено однорідність різниць між варіансою і коваріансою (Fфакт = = 3,31; Рфакт > 0,05). Таким чином констатова� но відсутність неалельних взаємодій. Разом з тим з допомогою критерію Ст’юден� та було тестовано відсутність істотного відхи� лення графіка регресії Vr на Wr від лінії оди� ничного нахилу, в результаті чого таке відхи� лення визнано неістотним (tфакт = 0,58; Рфакт > > 0,50). Наведені тести свідчать на користь виконан� ня всіх умов, що накладає модель генетичного аналізу за Хейманом [12, 15, 16], а отже, серед досліджуваного матеріалу за ознакою «вміст білка в зерні» озимої пшениці не спостерігаєть� ся ефектів неалельних взаємодій та залежного розподілу генів у батьківських форм. В результаті аналізу діалельних схрещувань встановлено адитивно�домінантну систему ге� нетичного контролю вмісту білка в зерні ози� мої пшениці, оскільки виявлено значимі ади� тивні ( ) та домінантні ( і ) ефекти, причо� му в цій системі переважають адитивні ефек� ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2009. № 446 Л.Л. Лиса Таблиця 1 Дисперсійний аналіз однорідності різниць між варіансою і коваріансою Джерело мінливості Загальна Форми Повторення Залишок 5,215 3,909 0,126 1,180 6 1 6 0,652 0,126 0,197 3,314 0,641 0,0853 0,4539 Сума квадратів Ступені свободи Середній квадрат Fфакт Pфакт Таблиця 2 Компоненти мінливості вмісту білка в зерні озимої пшениці ти, оскільки значення компонента значно більше значень компонентів та (табл. 2). Істотність компонента вказуєна те, що в окремих локусах присутнє домінування. Виходя� чи з того, що значення компонента біль� ше нуля, середній вектор домінування направ� лено в бік збільшення ознаки, тому сорти з високим рівнем білка в зерні відзначатимуть� ся більшою кількістю домінантних алелів в ге� нотипі. Однак неістотність компонента означає, що домінування за окремими локусами різнонаправлене, тому можлива наявність окремих генів, які детермі� нують високу білковість зерна і знаходяться в рецесивному стані. Оскільки значення компо� нента знаходиться в межах від 0 до 1, то слід зробити висновок, що успадкування вміс� ту білка в зерні озимої пшениці відбувається за проміжним типом. Близькість значення компонента до нуля свід� чить про варіювання пропорцій адитивних і домінантних ефектів незалежно по локусах. Вивчена сукупність сортів відзначається асиметрією у пропорціях розподілу домінант� них і рецесивних алелів, які проявляють домі� нування, на що вказує значення компонента, яке менше 0,25. А оскільки значення компонента , то слід зробити висновок, що у генофонді батьківських форм наявна біль� ша частка домінантних генів, ніж рецесивних. Такий висновок підтверджується й значенням компонента , яке вияви� лось більшим одиниці. Серед сукупності батьківських форм, які бу� ли залучені до схеми схрещування, більшою до� лею домінантних алелів відзначаються Панна, MVM 52–91 і Скарбниця, а рецесивні алелі пе� реважають у Мадер, Palotas та Київської остис� тої (табл. 3). Виходячи з того, що значення па� раметра було невірогідним на 5%�ному рів� ні значущості, то воно істотно не відрізняється від нуля, що свідчить про приблизно однакову кількість в генотипі Альбатроса одеського до� мінантних і рецесивних алелів, які визначають білковість зерна. Аналізуючи графік залежності Wr від Vr (ри� сунок), слід зробити висновок про проміжний тип успадкування вмісту білка в зерні озимої пшениці, оскільки лінія регресії перетинає вісь ординат вище початку відліку координат, що було вже відзначено вище, виходячи з оцін� ки значення компонента . Виходячи із розподілу досліджуваних сортів відносно лінії регресії Wr на Vr та початку від� ліку координат, слід зазначити, що найбіль� шою кількістю домінантних алелів, які детер� мінують вміст білка в зерні озимої пшениці, відзначається MVM 52–91, а рецесивних – Ки� ївська остиста. Отже, при створенні високо� білкових сортів дані сорти можуть слугувати донорами домінантних чи рецесивних генів відповідно. Розраховані коефіцієнти успадкування як у широкому, так і вузькому розумінні показа� ли високий рівень детермінації генотипом вмісту білка в зерні пшениці – 0,957 та 0,794 від� ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2009. № 4 47 Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці Таблиця 3 Оцінка співвідношення домінантних і рецесивних алелів у генотипах вихідних форм Залежність Wr від Vr за ознакою «вміст білка в зерні» сортів озимої пшениці: по вертикалі – коваріанса, по горизонталі – варіанса повідно, причому, виходячи із значень коефі� цієнтів успадкування у вузькому і широкому розуміннях, слід зазначити, що адитивні ефек� ти визначають до 80 % рівня білковості зерна озимої пшениці і лише близько 15 % припадає на ефекти домінування. Висновки. Генетичний контроль вмісту біл� ка в зерні озимої пшениці адекватно описуєть� ся адитивно�домінантною моделлю, в струк� турі якої адитивні ефекти значно переважають домінантні, тому доцільно проводити добори високобілкових форм вже у ранніх поколіннях, починаючи з F2. Успадкування відбувається за проміжним типом, неалельні взаємодії від� сутні. Оскільки домінування ненаправлене, то добір високобілкових генотипів у пізніх поко� ліннях можна здійснювати як на основі домі� нантних, так і рецесивних алелів. L.L. Lysa IDENTIFICATION GENETIC CONTROLLING SYSTEM OF PROTEIN CONTENT IN WINTER WHEAT GRAIN Additive�dominant system of genetic control of winter wheat grain protein content has been determined. The main role of additive effects in expression of genes of pro� tein content has been demonstrated. The intermediate type of inheritance of grain protein content level in hybrids has been shown. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Nevo E., Grama F., Biles A., Golenberg E.M. Resources of high�protein genotypes in wild wheat, Triticum dicoc coides in Israel : Predictive method by ecologiс and alozyme markers // Genetica. – 1986. – 68, № 3. – P. 215–227. 2. Levy A.A., Feldman M. Increase in grain protein per� centage in high�yielding common wheat breeding lines by genes from wild tetraploid wheat // Euphytica. – 1987. – 36, № 2. – P. 353–359. 3. Жемела Г.П. Проблеми селекції озимої пшениці на якість зерна // Наук. пр. Полтав. держ. аграр. академії. – 2005. – 4(23). – С. 3–7. 4. Панченко І.А., Лучной В.В., Леонов О.Ю. Викори� стання світового генофонду озимої пшениці в се� лекції на якість зерна // Вісн. Полтав. держ. аграр. академії. – 2005. – № 1. – С. 21–22. 5. Пинчук Л.Г. Продукционный потенциал яровой пше� ницы и основные пути его реализации в условиях юго�востока Западной Сибири : Автореф. дис. … д�ра с.�х. наук. – М., 2007. – 46 с. 6. Юдин А.А., Юдин А.Е. Селекция яровой мягкой пшеницы на качество зерна на Тулунской селек� ционной станции // Сельскохозяйственная наука АПК Сибири, Монголии, Казахстана и Кыргыста� на : Материалы VII Международ. науч.�практ. конф. (Улан�Батор, 19–23 июля, 2004 г.) // Сиб. вестн. с.�х. науки. – 2005. – № 2. – C. 42–44. 7. Lupton F. Advances in work on breeding wheat with improved grain quality in the twentieth century // J. Agr. Sci. – 2005. – 143, № 2/3. – C. 113–116. 8. Евдокимов М.Г.Селекция яровой твердой пшени� цы в условиях юга Западной Сибири : Автореф. дис.... д�ра с.�х. наук. – Омск, 2006. – 36 с. 9. Никитина В.И. Изменчивость хозяйственно�цен� ных признаков яровой мягкой пшеницы и ячменя в условиях лесостепной зоны Сибири и ее значе� ние для селекции : Автореф. дис. … д�ра с.�х. наук. – СПб., 2007. – 46 с. 10. Созинов А.А., Хохлов А.Н., Попереля Ф.А. Проблемы увеличения белковости зерна пшеницы // Пробле� мы повышения качества зерна. – М., 1977. – С. 123– 135. 11. Бебякин В.М., Шабаева Л.А., Сайфуллин Р.Г. Диал� лельный анализ линий яровой мягкой пшеницы по содержанию белка в зерне // С.�х. биология. – 1998. – № 5. – С. 37–39. 12. Драгавцев В.А., Цильке Р.А., Рейтер Б.Г. и др. Гене� тика признаков продуктивности яровых пшениц в Западной Сибири. – Новосибирск : Наука, 1984. – 230 с. 13. Шаяхметов И.Ф., Асфандиярова Р.Р., Печура А.А. Генетический анализ содержания белка у яровой мягкой пшеницы // Природа гетерозиса и пути его использования в растениеводстве. – Уфа, 1982. – С. 63–68. 14. Rahman M.A., Siddquie N.A., Alam M.R., Khan A.S.M.M.R., Alam M.S. Genetic analysis of some yield contributing and quality characters in spring wheat (Triticum aestivum) // Asian J. Plant Sci. – 2003. – 2(3). – P. 277–282. 15. Турбин Н.В., Хотылева Л.В., Тарутина Л.А. Диал� лельный анализ в селекции растений. – Минск: Наука и техника, 1974. – 184 с. 16. Литун П.П., Проскурин Н.В. Генетика количест� венных признаков. Генетические скрещивания и генетический анализ. – К.: УМК ВО, 1992. – 97 с. 17. Починок Х.Н. Методы биохимического анализа растений. – Киев : Наук. думка, 1976. – 334 с. 18. Mather K., Jinks J.L. Biometrical Genetics. – London etс.: Chapman and Hall, 1982. – 463 p. Надійшла 12.05.08 ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2009. № 448 Л.Л. Лиса

Ідентифікація системи генетичного контролю вмісту білка в зерні озимої пшениці

Репозитарії

Схожі ресурси