Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа

Использование ПЦР-анализа с праймерами к Wx-локусам генома T. aestivum L. позволило провести контролированный отбор генотипов с нуль-аллелями Wx-генов при создании форм мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа. Микросателлитный анализ отобранных индивидуальных растений, являющихся носителями...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Цитология и генетика
Date:	2011
Main Authors:	Семенюк, И.В., Чеботарь, С.В., Рыбалка, А.И., Сиволап, Ю.М.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України 2011
Subjects:	Оригинальные работы
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66859
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа / И.В. Семенюк, С.В. Чеботарь, А.И. Рыбалка, Ю.М. Сиволап // Цитология и генетика. — 2011. — Т. 45, № 4. — С. 17-22. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860242716196077569
author	Семенюк, И.В. Чеботарь, С.В. Рыбалка, А.И. Сиволап, Ю.М.
author_facet	Семенюк, И.В. Чеботарь, С.В. Рыбалка, А.И. Сиволап, Ю.М.
citation_txt	Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа / И.В. Семенюк, С.В. Чеботарь, А.И. Рыбалка, Ю.М. Сиволап // Цитология и генетика. — 2011. — Т. 45, № 4. — С. 17-22. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Цитология и генетика
description	Использование ПЦР-анализа с праймерами к Wx-локусам генома T. aestivum L. позволило провести контролированный отбор генотипов с нуль-аллелями Wx-генов при создании форм мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа. Микросателлитный анализ отобранных индивидуальных растений, являющихся носителями трех нуль-аллелей по Wx-генам (Wx-A1b, Wx-B1b, WxD1b), и кластерный анализ (UPGMA) позволили в совокупности выделить четыре генотипа, наиболее близкородственных материнской форме – сорту Куяльник. Використання ПЛР-аналізу з праймерами до Wx-локусів геному T. aestivum L. дозволило провадити контрольований добір генотипів з нуль-алелями Wx-генів при створенні форм м’якої пшениці з крохмалем амілопектинового типу. Мікросателітний аналіз добраних індивідуальних рослин, що є носіями трьох нуль-алелів Wx-генів (Wx-A1b, Wx-B1b, WxD1b), та кластерний аналіз (UPGMA) дозволили у сукупності виділити чотири генотипи, найбільш генетично наближені до материнської форми – сорту Куяльник. PCR-analysis with primers to Wx-loci of T. aestivum L. genome lets us run the controlled selection of genotypes with null-alleles of Wx-genes while creating bread wheat lines with amylopectin type of starch. Microsatellite analysis of selected individual plants which were the carries of three null-alleles of Wx-genes (Wx-A1b, Wx-B1b, Wx-D1b) and the cluster analysis in the complex allowed us to pick out four genotypes, which were very close related genetically to the parent form variety Kuyalnik.
first_indexed	2025-12-07T18:31:54Z
format	Article
fulltext	УДК 577.2:631:633.111 И.В. СЕМЕНЮК 1, С.В. ЧЕБОТАРЬ 1, А.И. РЫБАЛКА 2, Ю.М. СИВОЛАП 1 1 Южный биотехнологический центр в растениеводстве НААН Украины, Одесса E+mail: ivpetrova+15@mail.ru 2 Селекционно+генетический институт – Национальный центр семеноведения и сортоизучения, Одесса МОЛЕКУЛЯРНО�ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СЕЛЕКЦИОННЫХ ЛИНИЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ С КРАХМАЛОМ АМИЛОПЕКТИНОВОГО ТИПА Использование ПЦР�анализа с праймерами к Wx�ло� кусам генома T. aestivum L. позволило провести контро� лированный отбор генотипов с нуль�аллелями Wx�генов при создании форм мягкой пшеницы с крахмалом амило� пектинового типа. Микросателлитный анализ отоб� ранных индивидуальных растений, являющихся носите� лями трех нуль�аллелей по Wx�генам (Wx�A1b, Wx�B1b, WxD1b), и кластерный анализ (UPGMA) позволили в со� вокупности выделить четыре генотипа, наиболее близ� кородственных материнской форме – сорту Куяльник. Введение. Селекция озимой мягкой пшени� цы с определенными технологическими качес� твами зерна – одно из важных направлений селекционной работы. Особое внимание уде� ляется контролю генов запасных белков, вли� яющих на хлебопекарные показатели, и ге� нов, кодирующих синтез амилозы в крахмале. Главным энергетическим компонентом зерна пшеницы является полисахарид крах� мал. Его содержание в эндосперме колеблется от 60 до 80 %. Этот полисахарид у большинства высших растений состоит из крахмальных гранул, которые представлены двумя типами гомополимеров D�глюкозы – амилозой (20– 30 %) и амилопектином (70–80 %). Пшеничный крахмал – не только основ� ной компонент рациона человека, но и важ� нейшее сырье для пищевой, фармацевтической и технической промышленности. Для обеспе� чения производств пищевой промышленности крахмалом с высокими технологическими ка� чествами до недавнего времени использовали химическую модификацию и ферментативную обработку сырья [1]. Альтернативой упомяну� тым способам является создание сортов пше� ницы с генетически обусловленным перерас� пределением соотношения амилозы и амило� пектина в крахмале [2]. Крахмал амилопектинового типа отличается низкой температурой клейстеризации (80 °С), прозрачностью, повышенной вязкостью клей� стеров, хорошо расщепляется амилолитичес� кими ферментами, благодаря чему быстро ус� ваивается [3]. Такие свойства обеспечивают широкие возможности использования пшенич� ного крахмала амилопектинового типа в ка� честве загустителя, эмульгатора, ценного ком� понента продуктов детского и диетического питания. Крахмал с «нулевым содержанием» амилозы рассматривается как структурообра� зующий компонент, не содержащий белки, при производстве продуктов питания для лю� дей, которые страдают нарушением обмена аминокислот [4]. В синтезе амилозы ключевую роль играет, связанная с крахмальными гранулами синтаза GBSS1. Этот фермент, часто называемый Wx� протеином, кодируется генами под названием Waxy (Wx). У пшеницы гены представлены в ви� де набора гомеоаллелей, для которых установ� лена хромосомная локализация: Wx�А1 (7AS), Wx�В1 (4AL), Wx�D1 (7DS) [5]. Каждый локус ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 5 17 © И.В. СЕМЕНЮК, С.В. ЧЕБОТАРЬ, А.И. РЫБАЛКА, Ю.М. СИВОЛАП, 2011 имеет множество аллелей, включая нефункци� ональные нуль�аллели, блокирующие синтез амилозы. Наличие трех нефункциональных ал� лелей приводит к полной элиминации GBSS1, блокированию синтеза амилозы и формирова� нию крахмала амилопектинового типа [6]. В наших исследованиях с помощью метода спектрофотометрической оценки содержания амилозы показано, что у селекционных линий мягкой пшеницы с тремя нуль�аллелями Wx� генов средние величины абсорбции амилозы в зависимости от длины волны варьировали от 0,03 до 0,070 единиц абсорбции, в то время как в норме этот показатель составляет 0,18–0,23 [7]. Как упоминалось, сорта мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа имеют пер� спективу для практического внедрения в пище� вую промышленность в качестве сырья специ� альной группы. С 2000 г. в СГИ – НЦСС раз� вернута селекционная программа по созданию сортов пшеницы с частично или полностью блокированным синтезом амилозы в крахмале на основе генотипов отечественных сортов с привлечением Wx�линий зарубежной селекции. Целью настоящей работы была разработка технологии маркерного отбора Wx�генов в процессе создания сортов и линий мягкой пшеницы, а также микросателлитный анализ генотипов с нуль�аллелями Wx�A1, Wx�B1, Wx�D1 генов, отобранных из расщепляющей� ся популяции F5 (Куяльник � Wx�12), для вы� явления растений, максимально генетически подобных исходной материнской форме – сорту Куяльник. Работа состояла из двух этапов: 1) молеку� лярно�генетический анализ селекционной по� пуляции F5 (Куяльник � Wx�12) для отбора ге� нотипов с нуль�аллелями Wx�A1, Wx�B1, Wx� D1 генов; 2) микросателлитный анализ отоб� ранных генотипов. Материалы и методы. Генетическим мате� риалом служили расщепляющиеся популяции F3 (43 семьи), F5 (96 семей), полученные от скрещивания сорта Куяльник с линией Wx�12 (99ID524). Сорт Куяльник, созданный в лабо� ратории селекции интенсивных сортов пше� ницы СГИ – НЦСС С.Ф. Лыфенко и соавто� рами путем сложной ступенчатой гибридиза� ции, с 2003 г. представлен в Государственном реестре сортов растений Украины. Сорт Куяль� ник был привлечен для создания отечественных сортов пшеницы с низким содержанием ами� лозы и использован в скрещиваниях как мате� ринский генотип, так как обладает хорошими показателями зимостойкости и засухоустойчи� вости, а также высокой устойчивостью к гриб� ковым заболеваниям. По качеству зерна Куяль� ник можно отнести к группе сверхсильной пше� ницы (массовая доля клейковины в зерне от 30,2–31,1 % и более). Сорт обладает хорошими хлебопекарными свойствами: сила муки 460– 510 е.а., объем хлеба 1400 см3, общая оценка хлеба 5,0 баллов, содержание белка 13,0– 13,7 %, выход муки 76 %. Линия Wx�12 (99ID524) (USDA–ARS, National Small Grains Collection, Aberdeen, USA) с нуль�аллелями ге� нов Wx�A1, Wx�B1, Wx�D1, использованная в скрещивании как отцовская форма, создана в 1998 г. Р. Грейбошем (University of Nebraska, Lincoln, USA). Выделение ДНК из фрагментов листьев про� водили согласно стандартной методике с по� мощью лизирующего буфера следующего сос� тава: 1,4 М NaCl, 20 мM Na3ЭДTA, 100 мM трис�HCl pH 8,0 при 25 °С, 2 % СТАВ. Депро� теинизацию осуществляли смесью хлороформ : изоамиловый спирт (24:1). ДНК растворяли до концентрации 20 нг/мкл для использования в ПЦР. С целью отбора селекционных линий с нуль�аллелями Wx�генов проводили амплифи� кацию ДНК с праймерами, позволяющими де� тектировать аллели Wx�A1b, Wx�B1b, Wx�D1b (табл. 1). Реакционная смесь для проведения ПЦР с праймерами к локусам Wx�A1, Wx�B1, Wx� D1 объемом 20 мкл содержала 40 нг ДНК, 1,5 мМ MgCl2, 10 пмоль каждого праймера, по 0,2 мМ dATP, dCTP, dTTP, dGTP, 2 мкл 10�ПЦР буфера и 1 ед. Taq�полимеразы. Для отбора из популяции F5 (Куяльник � � линия Wx�12) селекционных линий, макси� мально генетически подобных исходной мате� ринской форме – Куяльник, применяли мик� росателлитный анализ с праймерами к локу� сам Xgwm18 (1В), Xgwm 382 (2А), Xgwm261 (2D), Xgwm155 (3A), Xgwm389 (3B), Xgwm186 (5A), Xgwm179 (5A), Xgwm156 (5A), Xgwm304 (5A), Xgwm595 (5A), Xgwm408 (5B), Xgwm499 (5B), Xgwm443 (5B), Xgwm190 (5D), Xgwm577 (7B), ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 518 И.В. Семенюк, С.В. Чеботарь, А.И. Рыбалка, Ю.М. Сиволап Xgwm437 (7D). ПЦР выполняли согласно ре� комендациям [9]. Продукты амплификации ДНК исследован� ных форм с праймерами фракционировали в 10%�ном денатурирующем полиакриламидном геле (10%�ный акриламид, 10 � ТВЕ, 8 М мо� чевина) размером 20 � 20 см и толщиной 0,75 мм в 1 � ТВЕ�буфере. После электрофоретического разделения в полиакриламидных гелях продукты амплифи� кации окрашивали AgNO3 согласно рекомен� дациям Silver sequence TMDNA sequencing Sistem Technical Manual (Promega) [10]. При генетическом анализе для оценки со� ответствия фактического расщепления теоре� тически ожидаемому определяли значение от� клонения. Для статистической оценки откло� нения применяли метод χ2 [11]. На основе результатов микросателлитного анализа селекционных линий была составлена матрица данных, где наличие фрагмента амп� лификации, характерного для сорта Куяльник, обозначали как 1, для Wx�линии – 0. Для рас� чета генетических дистанций по данным по� лиморфизма продуктов амплификации SSR� локусов использовали алгоритм Нея и Ли [12]. Кластерный анализ генетических дистанций осуществляли методом UPGMA [13]. Для по� строения дендрограммы использовали про� грамму «TREES» [14]. Результаты исследований и их обсуждение. Анализ продуктов амплификации в расщепля� ющейся популяции F5 96 семей (288 индиви� дуальных растений) по локусу Wx�А1 позволил выявить фрагменты амплификации размером 389:389 п.н. (гомозигота) у 117 растений. Фраг� менты амплификации размером 370:370 п.н. (гомозигота) 154 индивидуальных растения и 17 растений с аллелями 370:389 п.н. (гетерози� гота). Теоретически ожидаемое отношение расщепления 15:2:15. Соответствие фактически наблюдаемых классов расщепления теоретичес� ки ожидаемым по локусу Wx�А1 в исследуемой популяции было оценено с помощью критерия χ2 = 5,05, (0,20 > P > 0,05). При тестировании описанной популяции по локусу Wx�D1 выявлены 123 гомозиготных растения (размер фрагментов амплификации 775:775 п.н.), 147 гомозигот (280:280 п.н.), 16 гетерозигот (280:775 п.н.). При оценке откло� нения с помощью критерия χ2 получили сле� дующие данные: χ2 = 2,352 (0,50 > P > 0,20). При анализе продуктов амплификации ДНК с парой праймеров WMC262 выявлено 158 растений (гомозиготных, размер фрагмен� тов амплификации 170:170 п.н.) и 111 расте� ний с аллелями 210:210 п.н. (гомозигота), а также 19 гетерозиготных растений по упомя� нутому локусу (170:210 п.н.). При сопоставле� нии теоретически ожидаемых и фактических данных по локусу Wx�В1 в ращепляющейся популяции F5 получили χ2 = 7,65 (0,05 >P > > 0,01). Это свидетельствует о том, что рас� щепление 158:19:111 не соответствует теоре� ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 5 19 Молекулярно�генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы Таблица 1 Пары праймеров для детекции нефункциональных аллелей Wx�генов Примечание. «–» отсутствие фрагмента амплификации (нуль�аллель). Праймер Последовательность праймеров (5'–3') Локус Оптимальная t отжига Размер детектируемых фрагментов, п.н. Wx�тип (b�аллель) Дикий тип (a�аллель) Источник литературы AFC AR2 Wx98F1 Wx98R1 WMC262L WMC262R WxD1b1F WxD1b1R Wx�A1 (7АS) Wx�B1 (4AL) Wx�B1 (4AL) Wx�D1 (7DS) 65 55 60 55 389 308 170 775 370 – 210 280 [6] [8] [8] [8] tcgtgttcgtcggcgccgagatgg ccgcgcttgtagcagtggaagtacc tcctcctccttcctgccaattcc tcaccaccttcttcacgtcg gctttaacaaagatccaagtggcat gtaaacatccaaacaaagtcgaagg acaggatctctcctggaag gcaaggaaaatagtgaagc тически ожидаемому расщеплению 15:2:15. Однако растения с аллелями 210:210 п.н., что должно было соответствовать гомозиготному состоянию локуса Wx�B1b, были отобраны для дальнейшего анализа. Дополнительно нами проанализирована популяция F3, насчитыва� ющая 215 индивидуальных растений, которые представляют 43 семьи, с молекулярным мар� кером Wx98, разработанным к последователь� ности Wx�В1 локуса [8]. У 122 растений мы выявили продукт амплификации разме� ром 308 п.н., характерный для аллеля Wx�В1а. У 93 растений наблюдалось отсутствие про� дукта амплификации, что характерно для рас� тений, несущих аллель Wx�В1b. Теоретически ожидаемое отношение расщепления 5:3 со� гласовывалось с фактически наблюдаемыми данными χ2 = 2,844 (0,20 > P > 0,05). По результатам анализа F5 с маркерами для детекции Wx�генов из F5 популяции отобрано 10 гомозиготных растений (65/1, 65/2, 180/2, 180/3,170/1, 170/2, 170/3, 234/1, 234/2, 234/3), имеющих генотип Wx�A1b, Wx�B1b, Wx�D1b. Как сказано выше, такое сочетание аллелей трех Wx�локусов в геноме одного растения приводит к инактивации фермента GBSS1 и блокированию синтеза амилозы. Микросателлитный анализ генотипов 65/1, 65/2, 180/2, 180/3,170/1, 170/2, 170/3, 234/1, 234/2, 234/3 с низким содержанием амилозы в крахмале проводили с целью выявления рас� тений, максимально генетически подобных исходной материнской форме – сорту Куяль� ник. Маркеры для проведения микросател� литного анализа были отобраны в значитель� ной мере произвольным образом, за исключе� нием диагностического МС�маркера Xgwm261 к гену Rht8c. Аллельные характеристики селекционных форм по микросателлитным локусам представ� лены в табл. 2. На основе полученных данных полиморфизма микросателлитных локусов рас� считаны генетические дистанции и проведен кластерный анализ, а также построена дендро� грамма, отображающая генетическое подобие исследованных селекционных линий (рисунок). На представленной дендрограмме генотипы распределены на два кластера, в границах ко� торых происходит разделение на субкластеры. Наибольшая генетическая дистанция, состав� ляющая 0,95, наблюдалась между родительс� кими формами, сортом Куяльник и линией Wx�12. Генотипы 65/1 та 65/2 по результатам микросателлитного анализа (МС�анализа) име� ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 520 И.В. Семенюк, С.В. Чеботарь, А.И. Рыбалка, Ю.М. Сиволап Таблица 2 Аллельные характеристики микросателлитных локусов (п.н.) у родительских и селекционных форм, отобранных из популяции F5 от скрещивания Куяльник ( Wx�12 МС�локусы Куяльник Исследованные генотипы 234/2234/1170/3170/1Wx�12 65/1 65/2 180/2 180/3 170/2 234/3 Xgwm18 (1B) Xgwm155 (3A) Xgwm156 (5A) Xgwm179 (5A) Xgwm186 (5A) Xgwm190 (5D) Xgwm261 (2D) Xgwm304 (5A) Xgwm382 (2A) Xgwm389 (3B) Xgwm408 (5B) Xgwm437 (7D) Xgwm443 (5B) Xgwm499 (5B) Xgwm577 (7B) Xgwm595 (5A) 196 191 230 182 113 209 192 203 80 117 180 131 121 160 152 312 192 170 225 180 129 216 165 206 78 132 188 103 133 131 131 304 192 191 230 180 129 209 165 206 80 117 180 103 133 131 131 304 192 191 230 180 129 209 165 206 80 117 180 103 133 160 131 304 192 191 230 180 113 216 165 206 78 117 180 131 133 160 131 312 192 191 230 180 113 216 165 206 78 117 180 103 133 160 131 312 192 170 230 180 113 209 165 206 78 117 180 103 133 131 131 304 192 170 230 180 129 209 165 206 78 117 180 103 133 131 131 304 192 170 230 180 113 209 165 206 78 117 180 103 133 131 131 304 192 191 225 180 129 209 165 203 78 117 180 103 133 131 152 304 192 191 225 180 129 209 165 206 78 117 180 103 133 131 152 304 192 191 225 180 129 216 165 206 78 117 180 103 133 131 152 304 ли одинаковые аллели с сортом Куяльник по 6–7 микросателлитным локусам (МС�локусам). Селекционные формы под номерами 180/2 та 180/3 имели общие аллели с материнской формой по 7–8 МС�локусам. Эти генотипы сос� тавляли первый субкластер, генетическая ди� станция которого по отношению к сорту Куяль� ник равна 0,319. Генотипы 170/1 и 170/3 имели меньшее аллельное сходство с сортом Куяльник (общие аллели по пяти локусам). Генотип 170/2 имел с материнской формой, сортом Куяльник, общие аллели по четырем локусам. Генотипы 234/1, 234/2, 234/3 составили отдельную группу. Образцы 234/1 и 234/2 имели минимальную ге� нетическую дистанцию 0,001. Между ними и ге� нотипом 234/3 генетические дистанции соста� вили 0,111. Наблюдалось наличие общих алле� лей по 4–6 МС�локусам с сортом Куяльник. Образцы 170/1, 170/3, 170/2, 234/1, 234/2, 234/3 вошли в состав второго субкластера, гене� тическая дистанция которого по отношению к материнской форме (сорту Куяльник) составила 0,454. По локусу Xgwm261 все селекционные фор� мы с нуль�аллелями по Wx�генам имеют ал� лель 164 п.н., как и отцовская форма линия Wx�12, тогда как материнская форма сорт Ку� яльник имеет аллель 192 п.н. В предыдущих исследованиях показано, что локус Xgwm261 является диагностическим для гена коротко� стебельности Rht8с [15]. Исследованные се� лекционные формы имеют аллель дикого типа по гену короткостебельности Rht8а и являют� ся высокорослыми. Следовательно, они будут склонны к полеганию при неблагоприятных погодных условиях. Сорт Куяльник имеет ал� лель гена короткостебельности Rht8с, и средняя высота растений по данным 2007 г. составила 93 см. Rebetzke et al. [16] показали, что аллель 192 п.н. корреляционно связан с повышением таких показателей, как количество зерновок, индекс урожайности, и в целом с урожайнос� тью мягкой пшеницы. В исследованиях авст� ралийских авторов линии пшеницы с аллелем 164 п.н. имели достоверно меньшее количест� во зерна на 1 м2 (P < 0,05), более низкий ин� декс урожайности и урожай зерна (P < 0,01). Таким образом, для создания высокопродук� тивных сортов мягкой пшеницы на основе се� лекционных форм носителей трех нуль�аллелей Wx�локусов, которые максимально приближе� ны к генотипу исходной материнской формы сорту Куяльник, предлагаем провести скрещи� вания указанных форм с сортом Куяльник и ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 5 21 Молекулярно�генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы Дендрограмма распределения форм с аллельным составом по Wx�генам (Wx�A1b, Wx�B1b, Wx�D1b), отобранных из расщепляющейся популяции F5, которая получена от скрещивания сорта Куяльник � Wx�12. Генетические дистанции рассчитаны согласно алгоритму [12] по данным анализа 16 микросателлитных локусов отобрать растения с Wx нуль�аллелями и Rht8с аллелем при помощи молекулярных маркеров. Целью селекционной программы СГИ было создание высокопродуктивного сорта озимой мягкой пшеницы с крахмалом амилопектино� вого типа. Проведенный нами микросателлит� ный анализ линий – носителей трех нуль�алле� лей по Wx�генам (Wx�A1b, Wx�B1b, Wx�D1b) и кластерный анализ (UPGMA) показали, что ге� нотипы 65/1, 65/2, 180/2, 180/3, 234/1 являются наиболее приближенными к сорту Куяльник и могут быть использованы в селекции для соз� дания высокопродуктивных сортов с низким содержанием амилозы. На основе полученных результатов нами предложена технология мар� керного отбора Wx�генов, которая позволяет контролировать отбор нужных генотипов при создании форм пшеницы с крахмалом амило� пектинового типа. I.V. Semenjuk, S.V. Chebotar, A.I. Rybalka, Yu.M. Sivolap MOLECULAR�GENETIC ANALYSIS OF THE BREEDING BREAD WHEAT LINES WITH STARCH OF AMYLOPECTIN TYPE PCR�analysis with primers to Wx�loci of T. aestivum L. genome lets us run the controlled selection of genotypes with null�alleles of Wx�genes while creating bread wheat lines with amylopectin type of starch. Microsatellite analy� sis of selected individual plants which were the carries of three null�alleles of Wx�genes (Wx�A1b, Wx�B1b, Wx� D1b) and the cluster analysis in the complex allowed us to pick out four genotypes, which were very close related genetically to the parent form variety Kuyalnik. І.В. Семенюк, С.В. Чеботар, О.І. Рибалка, Ю.М. Сиволап МОЛЕКУЛЯРНО�ГЕНЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ СЕЛЕКЦІЙНИХ ЛІНІЙ М’ЯКОЇ ПШЕНИЦІ З КРОХМАЛЕМ АМІЛОПЕКТИНОВОГО ТИПУ Використання ПЛР�аналізу з праймерами до Wx� локусів геному T. aestivum L. дозволило провадити контрольований добір генотипів з нуль�алелями Wx� генів при створенні форм м’якої пшениці з крохмалем амілопектинового типу. Мікросателітний аналіз доб� раних індивідуальних рослин, що є носіями трьох нуль�алелів Wx�генів (Wx�A1b, Wx�B1b, WxD1b), та кластерний аналіз (UPGMA) дозволили у сукуп� ності виділити чотири генотипи, найбільш генетично наближені до материнської форми – сорту Куяльник. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Starch: Properties and potential / Ed. T. Galliard. – Chi� chester etc.: John Wiley and Sons Publ., 1987. – 505 p. 2. Рибалка О.І., Червоніс М.В., Топораш І.Г. Пшениця ваксі з унікальними властивостями крохмалю: Можливі напрямки її використання // Зберігання та переробка зерна. – 2005. – 7, № 73. – C. 24–28. 3. Dong Soon Suh, Zihua Ao, Lay�Lin Iane. Effects of starch structure on its application // Крахмал и крах� малосодержащие источники – структура, свойства и новые технологии : Сб. докл. Междунар. конф. – М., 2001. – С. 37. 4. Жушман А.И., Карпов В.Г., Бакулина Л.Ф., Буравле� ва Т.Н. Разработка технологии диетических продук� тов питания на основе крахмала // Там же. – C. 160. 5. Nakamura Т., Hoshino Н., Hidaka S. Identification of three Wx proteins in wheat (Triticum aestivum L.) // Biochem. Genet. – 1993. – 31. – Р. 75–86. 6. Nakamura T., Vrinten P., Saito M., Konda M. Rapid classification of partial waxy wheats using PCR�based markers // Genome. – 2002. – 45. – P. 1150–1156. 7. Петрова І.В., Хохлов О.М., Чеботар С.В., Сиволап Ю.М. Метрологічна характеристика методу спектрофото� метричного визначення вмісту амілози в крохмалі зерна селекційних ліній пшениці // Фізіологія та біохімія культур. рослин. – 2010. – 42, № 2. – С. 146. 8. McLauchlan A., Ogbonnaya F.C., Hollingsworth B. Deve� lopment of robust PCR�based DNA markers for each homoeo�allele of granule�bound starch synthase and application in wheat breeding programs // Aust. J. Agric. Res. – 2001. – 52. – P. 1409–1416. 9. R�der M.S., Korsun V., Wendehake K., Plaschke J., Le� roy P., Ganal M.W. A microsatellite map of wheat // Genetics. – 1998. – 49. – P. 2007–2023. 10. GenePrint STR Systems (Silver Stain Detection) // Technical Manual. – 2001. – № D004. – P. 1–47. 11. Лобашов М.Е. Генетика. – Л.: Изд�во Ленингр. ун� та, 1969. – C. 132–144. 12. Nei M., Li W.�H. Mathematical model for studying genetics variation in terms of restriction endonucleases // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 1979. – 76. – P. 5269. 13. Sneath P.H., Socal R.R. Numerical taxonomy: the principles and practice of numerical classification. – San Francisco: W.H. Freeman, 1973. 14. Календарь Р.Н. Компьютерная программа для по� строения эволюционных деревьев на основе элек� трофореграмм ДНК и белков // Молекулярно�ге� нетические маркеры и селекция растений : Мате� риалы конф. – К., 1994. – C. 25–26. 15. Korzun V., Roder М., Ganal M. Genetic analysis of the dwarfing gene (Rht8) in wheat. Part I. Molecular map� ping of Rht8 an the short arm of chromosome 2D of bread wheat (Triticum aestivum L.) // Theor. Appl. Genet. – 1998. – 96. – P. 1104–1109. 16. Rebetzke G.J., Richards R.A. Gibberellic acid�sensitive dwarfing genes reduce plant height to increase kernel number and grain yield of wheat // Aust. J. Agric. Res. – 2000. – 51. – P. 235–245. Поступила 28.08.10 ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2011. № 522 И.В. Семенюк, С.В. Чеботарь, А.И. Рыбалка, Ю.М. Сиволап
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-66859
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0564-3783
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T18:31:54Z
publishDate	2011
publisher	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України
record_format	dspace
spelling	Семенюк, И.В. Чеботарь, С.В. Рыбалка, А.И. Сиволап, Ю.М. 2014-07-23T18:34:38Z 2014-07-23T18:34:38Z 2011 Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа / И.В. Семенюк, С.В. Чеботарь, А.И. Рыбалка, Ю.М. Сиволап // Цитология и генетика. — 2011. — Т. 45, № 4. — С. 17-22. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 0564-3783 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66859 577.2:631:633.111 Использование ПЦР-анализа с праймерами к Wx-локусам генома T. aestivum L. позволило провести контролированный отбор генотипов с нуль-аллелями Wx-генов при создании форм мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа. Микросателлитный анализ отобранных индивидуальных растений, являющихся носителями трех нуль-аллелей по Wx-генам (Wx-A1b, Wx-B1b, WxD1b), и кластерный анализ (UPGMA) позволили в совокупности выделить четыре генотипа, наиболее близкородственных материнской форме – сорту Куяльник. Використання ПЛР-аналізу з праймерами до Wx-локусів геному T. aestivum L. дозволило провадити контрольований добір генотипів з нуль-алелями Wx-генів при створенні форм м’якої пшениці з крохмалем амілопектинового типу. Мікросателітний аналіз добраних індивідуальних рослин, що є носіями трьох нуль-алелів Wx-генів (Wx-A1b, Wx-B1b, WxD1b), та кластерний аналіз (UPGMA) дозволили у сукупності виділити чотири генотипи, найбільш генетично наближені до материнської форми – сорту Куяльник. PCR-analysis with primers to Wx-loci of T. aestivum L. genome lets us run the controlled selection of genotypes with null-alleles of Wx-genes while creating bread wheat lines with amylopectin type of starch. Microsatellite analysis of selected individual plants which were the carries of three null-alleles of Wx-genes (Wx-A1b, Wx-B1b, Wx-D1b) and the cluster analysis in the complex allowed us to pick out four genotypes, which were very close related genetically to the parent form variety Kuyalnik. ru Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України Цитология и генетика Оригинальные работы Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа Молекулярно-генетичний аналіз селекційних ліній м’якої пшениці з крохмалем амілопектинового типу Molecular-genetic analysis of the breeding bread wheat lines with starch of amylopectin type Article published earlier
spellingShingle	Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа Семенюк, И.В. Чеботарь, С.В. Рыбалка, А.И. Сиволап, Ю.М. Оригинальные работы
title	Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа
title_alt	Молекулярно-генетичний аналіз селекційних ліній м’якої пшениці з крохмалем амілопектинового типу Molecular-genetic analysis of the breeding bread wheat lines with starch of amylopectin type
title_full	Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа
title_fullStr	Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа
title_full_unstemmed	Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа
title_short	Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа
title_sort	молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа
topic	Оригинальные работы
topic_facet	Оригинальные работы
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66859
work_keys_str_mv	AT semenûkiv molekulârnogenetičeskiianalizselekcionnyhliniimâgkoipšenicyskrahmalomamilopektinovogotipa AT čebotarʹsv molekulârnogenetičeskiianalizselekcionnyhliniimâgkoipšenicyskrahmalomamilopektinovogotipa AT rybalkaai molekulârnogenetičeskiianalizselekcionnyhliniimâgkoipšenicyskrahmalomamilopektinovogotipa AT sivolapûm molekulârnogenetičeskiianalizselekcionnyhliniimâgkoipšenicyskrahmalomamilopektinovogotipa AT semenûkiv molekulârnogenetičniianalízselekcíinihlíníimâkoípšenicízkrohmalemamílopektinovogotipu AT čebotarʹsv molekulârnogenetičniianalízselekcíinihlíníimâkoípšenicízkrohmalemamílopektinovogotipu AT rybalkaai molekulârnogenetičniianalízselekcíinihlíníimâkoípšenicízkrohmalemamílopektinovogotipu AT sivolapûm molekulârnogenetičniianalízselekcíinihlíníimâkoípšenicízkrohmalemamílopektinovogotipu AT semenûkiv moleculargeneticanalysisofthebreedingbreadwheatlineswithstarchofamylopectintype AT čebotarʹsv moleculargeneticanalysisofthebreedingbreadwheatlineswithstarchofamylopectintype AT rybalkaai moleculargeneticanalysisofthebreedingbreadwheatlineswithstarchofamylopectintype AT sivolapûm moleculargeneticanalysisofthebreedingbreadwheatlineswithstarchofamylopectintype

Молекулярно-генетический анализ селекционных линий мягкой пшеницы с крахмалом амилопектинового типа

Institution

Similar Items