Внутрисортовой полиморфизм глиадина и возможность его использования в первичном семеноводстве озимой пшеницы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.05, кандидат сельскохозяйственных наук Василенко, Александр Иванович
- Специальность ВАК РФ06.01.05
- Количество страниц 172
Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Василенко, Александр Иванович
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ПОЛИМОРФИЗМ ГЛИАДИНА И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ В СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВЕ ПШЕНИЦЫ (обзор литературы)
1.1. Электрофорез клейковинных белков как метод выявления полиморфизма глиадина у пшеницы.
1.2. Практическое использование блоков компонентов глиадина в селекции и семеноводстве пшеницы.
1.3. Пути улучшения гетерогенных сортов пшеницы с учетом компонентного состава глиадина.
Глава 2. УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Агрометеорологические условия в период исследований.
2.2. Место, материал и методика исследований.
2.3. Общая характеристика исследуемых сортов.
Глава 3. ВНУТРИСОРТОВОЙ ПОЛИМОРФИЗМ ГЛИАДИНА
У ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ.
3.1. Блоки компонентов глиадина и глютенина у сортов Московская 70, Инна и Заря.
3.2. Биотипный состав сортов Инна и Московская 70 с учетом полиморфизма глиадина.
Глава 4. КАЧЕСТВО ЗЕРНА ГЛИАДИНОВЫХ БИОТИПОВ,
ВЫДЕЛЕННЫХ У СОРТОВ ИННА И МОСКОВСКАЯ 70.
4.1. Показатель седиментации.
4.2. Содержание белка в зерне.
4.3. Масса 1000 зерен.
4.4. Стекловидность и натура зерна.
4.5. Содержание клейковины в зерне и ее качество.
4.6. Технологические свойства муки.
4.7. Хлебопекарные свойства зерна.
Глава 5. ПРОДУКТИВНОСТЬ, ЗИМОСТОЙКОСТЬ, ДРУГИЕ СВОЙСТВА И ПРИЗНАКИ ГЛИАДИНОВЫХ БИОТИПОВ,
ВЫДЕЛЕННЫХ У СОРТОВ ИННА И МОСКОВСКАЯ 70.
5.1. Морозо-зимостойкость растений.
5.2. Урожайность зерна и продуктивность колоса.
5.3. Устойчивость к болезням, другие свойства и признаки.
5.4. Отбор ценных потомств (семей) по качеству зерна и морозо-зимостойкости растений у сорта Московская 70 с учетом компонентного состава глиадина.
ВЫВОДЫ.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРАКТИКЕ
СЕЛЕКЦИОННО-СЕМЕНОВОДЧЕСКОЙ РАБОТЫ.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Селекция и семеноводство», 06.01.05 шифр ВАК
Полиморфизм белков зерна и селекция озимых пшениц1998 год, доктор биологических наук Копусь, Михаил Мефодьевич
Внутрисортовой полиморфизм глиадина озимой пшеницы и перспективы его использования в селекции1999 год, кандидат сельскохозяйственных наук Пшеничная, Ирина Александровна
Внутрисортовая изменчивость яровой пшеницы московская 85 по качеству зерна1984 год, кандидат сельскохозяйственных наук Погорелова, Лидия Григорьевна
Изменчивость сортов озимой мягкой пшеницы по электрофоретическим спектрам глиадина и морфобиологическим признакам2000 год, кандидат сельскохозяйственных наук Смелик, Надежда Леонидовна
Использование генетически обусловленного полиморфизма запасных белков в семеноводстве ярового ячменя2000 год, кандидат биологических наук Лялина, Елена Владимировна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Внутрисортовой полиморфизм глиадина и возможность его использования в первичном семеноводстве озимой пшеницы»
Современные требования сельскохозяйственного производства вызывают необходимость ускоренного создания и внедрения сортов озимой пшеницы и других зерновых культур, устойчивых к стрессовым факторам, особо опасным болезням, обладающих повышенной продуктивностью и улучшенным качеством зерна.
Решение этой проблемы связано с освоением в селекционной практике ускоренных методов создания сортов и совершенствованием их воспроизводства. Разработка дополнительных и эффективных приемов в первичных звеньях семеноводства современных сортов направлена прежде всего на ускорение селекционного процесса. Специфика этой работы состоит в том, что в процессе селекции индивидуальные отборы самоопыляющихся растений (колосьев) из гибридных популяций проводят в ранних поколениях, что способствует увеличению среди отобранных элит доли гетерозиготных форм, обладающих комплексом биологических и хозяйственно ценных признаков и свойств. При морфологической выравненности и дальнейшем успешном испытании такие формы становятся родоначальниками будущих гетерогенных сортов, состоящих из нескольких гомозиготных генетических линий (биотипов). В последние годы число такого рода сортов постоянно растет и они занимают значительный удельный вес в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации. Об этом свидетельствуют данные, полученные с 1982 г. Государственной комиссией по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур при идентификации сортов зерновых культур на генетическую однородность, константность и оригинальность. Так, определение белковых формул сортов по электрофоретическим спектрам проламинов показало, что более 70% испытанных сортов озимой и яровой пшеницы гетерогенны и состоят из биотипов (П.П.Демкин, В.П.Демкин, 1996).
Наибольшие результаты в решении этой проблемы дает использование методов биохимической генетики, позволяющих вести оценку селекционного и семеноводческого материала на генетической основе. Широкое применение электрофоретического анализа полиморфных белков позволило на качественно новом уровне разработать способ генетических маркеров. Для пшеницы приемлемым классом генетических маркеров оказались белки, образующие клейковину - глиадин и глютенин.
В последние два десятилетия во многих селекцентрах, с целью совершенствования существующей системы оценки качества зерна и генетического контроля сортов в первичном семеноводстве, проводится электрофоретический анализ спирторастворимых белков - глиадинов и щелочнорастворимых - глютенинов. Одним из основных объектов исследований являются полиморфные по компонентному составу глиадина и глютенина сорта пшеницы. Это вызвано тем, что такие сорта являются удобной моделью для выяснения связи между полиморфизмом белков и изменчивостью их важнейших хозяйственно ценных признаков и свойств. Для селекции в целом и для семеноводства сортов пшеницы, в частности, важно иметь надежные генетические маркеры изменчивости количественных и качественных признаков. Поэтому основная практическая ценность изучения явления полиморфизма белков - это поиск стабильных результатов по сопряженности изменчивости того или иного признака с аллельными вариантами глиадин- и глютенинкодирующих локусов.
Оригинатором установлено, что сорта озимой пшеницы Московская 70 и Инна гетерогенны по компонентному составу глиадина. При изучении внутрисортового полиморфизма у этих мягких пшениц представляется возможность получить достаточно достоверную информацию о влиянии белкового локуса на изменчивость конкретного признака. Это объясняется тем, что выделение биотипов у этих сортов, по данным электрофореза запасных белков, проводится в первичных звеньях семеноводства, то есть при существующей схеме предварительного размножения в Р10 -^ этих поколениях уровень гомозиготности считается достаточно высоким, а отбор элитного растения - родоначальника сорта делали в Рз, поэтому выявленные по электрофоретическому спектру биотипы имеют аналогичные гены или блоки генов по большинству локусов. Из этого следует, что существенные различия в уровне проявления изучаемых признаков с большой вероятностью связаны с различным аллельным состоянием локусов, контролирующих синтез исследуемых белков. При установлении таких связей появляется возможность рекомендовать в первичных звеньях семеноводства отбирать потомства, у которых на электрофореграммах глиадина идентифицируются блоки компонентов, положительно связанные с тем или иным ценным свойством и удалять из питомников испытания потомств биотипы, где эта связь носит отрицательный характер.
При проведении электрофоретического анализа в первичных звеньях семеноводства можно выявлять и своевременно элиминировать различные механические и биологические примеси, которые визуально не заметны. Кроме того, выделять ценные по блокам компонентов проламинов формы и включать их в селекционный процесс.
Цель и основные задачи исследований. Цель исследований -изучить внутрисортовой полиморфизм сортов озимой пшеницы Инна и Московская 70 по компонентному составу запасных белков и выявить возможность их улучшения по основным хозяйственно ценным признакам и морозо-зимостойкости растений в процессе первичного семеноводства.
В задачу исследований входила оценка семей сортов Инна и Московская 70 в питомниках испытания потомств:
- по компонентному составу глиадина и глютенина, используя метод электрофореза клейковинных белков в полиакриламидном геле;
- по основным морфо-биологическим и хозяйственно ценным признакам: продуктивности, морозо-зимостойкости растений, качеству зерна и другим показателям; по биотипному составу и определению возможности улучшения сортов.
Исследования включали раздел плановой темы лаборатории селекции озимой пшеницы и отдаленной гибридизации НИИСХ ЦРНЗ.
Научная новизна работы. Впервые проведено детальное изучение внутрисортовой изменчивости сортов озимой мягкой пшеницы Инна и Московская 70 по компонентному составу глиадина. У сорта Московская 70 установлена достоверная сопряженность аллельных вариантов компонентов глиадина с изменчивостью важнейших хозяйственно ценных признаков и свойств (содержание клейковины в муке, сила муки, стекловидность зерна, морозозимостойкость растений и др). Обоснована возможность использования внутрисортового полиморфизма глиадина в питомниках испытания потомств для улучшения сорта Московская 70.
Практическая значимость работы. Первичное семеноводство сорта озимой мягкой пшеницы Московская 70 рекомендуется вести при контроле состава аллельных вариантов глиадинкодирующих локусов, применяя электрофорез в полиакриламидном геле. Семьи, имеющие в компонентном составе глиадина нежелательный блок 01с11Р1, сопряженный с ухудшением качества зерна и снижением морозо-зимостойкости растений, а также генетические примеси (гетерозиготные линии, мутантные формы), необходимо удалять из питомников испытания потомств. Высокопродуктивные семьи с генотипической формулой глиадина 3.1.5.3.1.2., характерной для сортов, возделываемых в центральных районах Нечерноземной зоны, следует включать в селекционный процесс для дальнейшего (конкурсного) испытания.
Семеноводство первичных звеньев сорта Инна целесообразно вести обычным способом, так как статистически достоверных различий по основным хозяйственно ценным признакам, зимостойкости растений и другим свойствам между биотипами не установлено.
Реализация результатов. Результаты исследований используют в селекционно-семеноводческой работе по озимой пшенице в НИИСХ ЦРНЗ. У сорта Московская 70 выделены семьи с блоком компонентов глиадина С1с1105, отличающиеся более высоким качеством зерна и повышенной морозо-зимостойкостью растений, семена которых объединили и использовали для закладки питомника размножения первого года (Р-1).
Апробация работы. Результаты исследований доложены на научно-практической конференции "Вклад молодых ученых в развитие АПК Нечерноземья" (1992 г.) и всероссийском научно-методическом совещании по селекции, семеноводству и технологиям возделывания озимой пшеницы (1994 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы три научные работы, одна из которых в соавторстве с научным руководителем.
Похожие диссертационные работы по специальности «Селекция и семеноводство», 06.01.05 шифр ВАК
Создание системы генетических маркеров твердой пшеницы (T. durum Desf.) и ее применение в научных исследованиях и практических разработках2007 год, доктор биологических наук Кудрявцев, Александр Михайлович
Связь между составом глиадинов и показателями продуктивности и технологических свойств зерна у генотипов мягкой пшеницы с разными аллелями глиадинкодирующих локусов2013 год, кандидат биологических наук Хрунов, Алексей Александрович
Полиморфизм запасных белков и качество зерна озимой мягкой и озимой твёрдой пшеницы в условиях Западного Предкавказья2011 год, кандидат биологических наук Мельникова, Елена Евгеньевна
Структурно-функциональные особенности запасных и защитных белков растений и их использование в генетических исследованиях2010 год, доктор биологических наук Одинцова, Татьяна Игоревна
Связь между составом белков и технологическими свойствами зерна у сортов озимой мягкой пшеницы2007 год, кандидат биологических наук Гаврикова, Оксана Михайловна
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.