Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Якість зерна гібридних ліній пшениці м'якої ярої – потомків гібридів синтетиків з сортом Харківська 26

К. Докукіна, О. Білинська, Т. Шелякіна, Л. Буряк, Н. Ільченко
Завантажити статтю
Анотація

Проблема селекційного покращення пшениці за ознаками якості зерна є на даний час актуальною. Одним із генетичних джерел покращення якості зерна є амфідиплоїди, одержані шляхом гібридизації тетраплоїдних видів пшениці з диким спорідненим видом Aegilops tauschii Coss. (у світовій літературі зараз позначаються, як синтетики або синтетичні гексаплоїди – SH). Метою дослідження було оцінити показники якості зерна у 29 інтрогресивних ліній, одержаних шляхом гібридизації синтетичних гексаплоїдів Triticum durum Desf. – Aegilops tauschii Coss. та T. persicum – Ae. tauschii із сортом пшениці м'якої ярої Харківська 26. Аналізували вміст білка, вміст клейковини, якість клейковини за ВДК у зерні, вирощеному в різні за погодними умовами роки – 2015, 2016, 2017, а вміст білка також у 2020 р. Аналіз якості зерна проводили у лабораторії генетики, біотехнології та якості зерна Інституту рослинництва імені В. Я. Юр´єва НААН. Вміст білка в зерні визначали на приладі ИнфраЛЮМ ФТ-10. Якість клейковини визначали приладом ВДК-1 М. Оцінку екологічної пластичності та стабільності проводили за методикою S. A. Eberhart and W. A. Russel (1966). Виділено інтрогресивні лінії з покращеними показниками вмісту білка в зерні, вмісту клейковини та її якості за індексом деформації клейковини (ІДК), їх реакцією на умови вирощування та стабільністю прояву ознак. Лінії ДК 21, ДКС 16, ДКС 18 виділились за вмістом білка і клейковини та ІДК; лінії ДК 23 та ДК 30 – за вмістом білка та ВДК; ДКС 17, ДКС 20 – за вмістом клейковини та ВДК. Зроблено висновок щодо перспективності використання синтетиків як джерел ознак для покращення якості зерна пшениці. Виділені лінії мають бути використані як джерела ознак якості зерна для селекції, а також матеріал для випробування на продуктивність з метою включення кращих з них до розсадників сортовипробувань. Зразки з низьким вмістом білка та слабкою клейковиною можуть бути цінними для виготовлення специфічних продуктів – печива, лавашів тощо

Ключові слова

пшениця, синтетики, інтрогресивні лінії,зерно, вміст білка, вміст клейковини, ВДК, екологічна пластичність, стабільність

ЦИТУВАТИ
Dokukina, К., Belinskaya, А., Shelyakin, Т., Buriak, L., & Ilchenko, N. (2021). Grain quality of bread spring wheat hybrid lines - descendants of hybrids of synthetics with the variety Kharkivska 26. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 17(3),58-72. https://doi.org/10.31548/dopovidi2021.03.006
Використані джерела
  1. Zhuchenko, A.A. (2004). Resource potential of grain production in Russia (theory and practice). M.: OOO «Publishing House Agrorus», 1109.
  2. Nettevich, E.D. (1997). Yield and grain quality of spring wheat grown in the conditions of the Central region of Russia. Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences, 4, 3-4.
  3. Lopes, M.S., & Reynolds, M.P. (2011). Drought adaptive traits and wide adaptation in elite lines derived from resynthesized hexaploid wheat. Crop Sci, 51, 1617-1626.
  4. Ogbonnaya, F.C., Abdalla, O., Mujeeb-Kazi, A., Kazi, A.G., Xu, S.S., Gosman, N., Lagudah, E.S., Bonnett, D., & Sorrells, M.E. (2013). Synthetic hexaploids: harnessing species of the primary gene pool for wheat improvement. Plant Breed. Rev, 37, 35-122.
  5. Das, M.K., Bai, G., Mujeeb-Kazi, A., & Rajaram, S. (2016). Genetic diversity among synthetic hexaploid wheat accessions (Triticum aestivum) with resistance to several fungal diseases. Genet. Resour. Crop Evol, 63, 1285-1296.
  6. Yang, W., Liu, D., Li, C., Zhang, L., Wei, H., Hu, X., Yao, G., Li, G., Zhou, Y., & Wang, H. (2009). Synthetic hexaploid wheat and its utilization for wheat genetic improvement in China. J. Genet. Genomics, 36, 539-546.
  7. Li, J., Wan, H.S., Yang, W.Y., & Zhao, L. (2011). Identification of a high-yield introgression locus in Chuanmai 42 inherited from synthetic hexaploid wheat. Acta Agron. Sin, 37, 255-262.
  8. Lillemo, M., Chen, F., Xia, X.C., William, M., Pena, R.J., Trethowan, R.M., & He, Z.H. (2006). Puroindoline grain hardness alleles in CIMMYT bread wheat germplasm. J. Cereal Sci, 44, 86-92.
  9. William, M., Peña, R.J., & MujeebKazi, A. (1993). Seed protein and isozyme variations in Triticum tauschii (Aegilops squarrosa). Theor. Appl. Genet, 87, 257-263.
  10. Peña, R.J., Zarco-Hernandez, J., & Mujeeb-Kazi, A. (1995). Glutenin subunit compositions and bread-making quality characteristics of synthetic hexaploid wheats derived from Triticum turgidum × Triticum tauschii (Coss.) Schmal crosses. J. Cereal Sci, 21, 15-23.
  11. Pfluger, L.A., D'Ovidio, R., Margiotta, B., Pena, R., Mujeeb-Kazi, A., & Lafiandra, D. (2001). Characterisation of high-and low-molecular weight glutenin subunits associated to the D genome of Aegilops tauschii in a collection of synthetic hexaploid wheats. Theor. Appl. Genet, 103, 1293-1301.
  12. Peña, R.J., Zarco-Hernandez, J., & Mujeeb-Kazi, A. (1995). Glutenin subunit compositions and bread-making quality characteristics of synthetic hexaploid wheats derived from Triticum turgidum × Triticum tauschii (Coss.) Schmal crosses. J. Cereal Sci, 21, 15-23. https://doi.org/10.1016/S0733-5210(95)80004-2.
  13. Nelson, J.C., Andreescu, C., Breseghello, F., Finney, P.L., Gualberto, D.G., Bergman, C.J., Pena, R.J., Perretant, M.R., Leroy, P., Qualset, C.O., & Sorrells, M.E. (2006). Quantitative trait locus analysis of wheat quality traits. Euphytica, 149, 145-159. https://doi.org/10.1007/s10681-005-9062-7.
  14. Lage, J., Skovmand, B., Peña, R.J., Andersen, S.B., & Molecular Wheat Breeding Initiative. (2006). Grain Quality of Emmer Wheat Derived Synthetic Hexaploid Wheats. Genet Resour Crop Evol, 53, 955-962. https://doi.org/10.1007/s10722-004-7066-0.
  15. Ram, S., Tyagi, B.S., & Mishra, B. (2007). Evaluation and utility of synthetic hexaploids in the improvement of wheat grain quality. Indian J. Genet, 67(3), 243-247.
  16. Trethowan, R., & Van Ginkel, M. (2009). Synthetic wheat: an emerging genetic resource. In B. Carver (Ed.), Wheat science and trade (pp. 369-385). Wiley-Blackwell, Ames, IA. https://doi.org/10.1002/9780813818832.ch16.
  17. Bibi, A., Rasheed, A., Kazi, A.G., Mahmood, T., Ajmal, S., Ahmed, I., & MujeebKazi, A. (2012). Characterization of Pakistani wheat germplasm for grain protein content. Plant Genetic Resources, 10(1), 1-4. https://doi.org/10.1017/S1479262111000888.
  18. Zaharova, N.N., Zaharov, N.G., & Garanin, M.N. (2016). Formation of grain quality of winter and spring soft wheat in the conditions of forest-steppe of the Middle Volga region. Bulletin of Ulyanovsk State Agricultural Academy, 1(33), 14-20. https://doi.org/10.18286/1816-4501-2016-1-14-20.
  19. Kolmakov, Yu.V., & Zelova, L.A. (2009). Dependence of grain quality on temperature and precipitation of the growing season. Scientific support for the production of competitive agricultural products. Scientific, 123-125.
  20. Shiyatyiy, E.I., & Pualakkaynan, L.A. (2008). Grain quality of spring crops and adaptation of agricultural technologies to soil and climatic conditions. Agricultural Biology, 1, 3-15.
  21. Bebyakin, V.M., Kulevatova, T.B., & Kibkalo, I.A. (2012). Assessment of spring soft wheat grain quality in the breeding process. Agrarian Science, 14, 22-24.
  22. Rozova, M.A., & Muhin, V.N. (2015). Influence of weather conditions on the content of protein, gluten and its quality in spring durum wheat grain in the conditions of forest-steppe of Altai region. Achievements of Science and Technology of Agro-Industrial Complex, 29(8), 58-61.
  23. Kolmakov, Yu.V., & Zelova, L.A. (2009). Dependence of grain quality on temperature and precipitation of the growing season. Scientific support for the production of competitive agricultural products. Scientific, 123-125.
  24. Taghouti, M., Gaboun, F., Nsarellah, N., Rhrib, R., El-Haila, M., Kamar, M., Abbad Andaloussi, F., & Udupa, S.M. (2010). Genotype x Environment interaction for quality traits in durum wheat cultivars adapted to different environments. African Journal of Biotechnology, 9(21), 3054-3062.
  25. Zečević, V., Bošković, J., Knežević, D., Mićanović, D., & Madić, M. (2010). Ecological and genetic variability of wheat quality components. Kragujevac J. Sci, 32, 89-94.