Роль генов углеводного и белкового комплексов эндосперма в формировании качества зерна пшеницы

• Автор: Рыжкова, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 143 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ БИОРАЗНООБРАЗИЯ КУЛЬТУРЫ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (обзор литературы)
1.1 Становление генетической системы вида мягкой пшеницы и основные направления в области наследственных изменений этой культуры

1.2 Белковый комплекс и качество зерна хлебопекарной мягкой пшеницы

1.3 Низкоамилозная пшеница (waxy): генетика и перспективы использования

1.4 Белковые маркеры в генетическом контроле качества зерна мягкой пшенице

ГЛАВА 2 УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Условия исследования

2.2 Материал исследования

2.3 Методы исследования

2.3.1 Схема полевого опыта
2.3.2 Метод определения количества и качества клейковины в пшенице
2.3.3 Метод определения дисульфидных связей белкового комплекса муки
2.3.4 Метод определения реологических и ферментативных характеристик шрота
2.3.5 Электрофоретическое исследование проламиновых белков зерна мягкой пшеницы
2.3.6 Исследование генотипов родительских форм по наличию Wxlwx генов при анализе пыльцевых зерен
2.3.7 Статистические методы анализа
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ WAXY ПШЕНИЦЫ
3.1 Характеристика сортов озимой пшеницы по числу Wxlwx генов
3.2 Реологические свойства waxy пшеницы в зависимости от дозы генов wx

3.3 Влияние среды на реологические свойства муки, подобные проявлению
действия генов WX
ГЛАВА 4 ПОЛИМОРФИЗМ ГЛИАДИНКОДИРУЮЩИХ ЛОКУСОВ И ЕГО СВЯЗЬ С ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫМИ ПРИЗНАКАМИ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
4.1 Распространение глиадинкодирующих аллелей в образцах озимой мягкой пшеницы Белгородской области
4.2 Оценка сопряженности некоторых аллелей глиадинкодирующих локусов с морфологическими и хозяйственно-ценными признаками зерна мягкой пшеницы
4.3 Оценка сопряженности некоторых аллелей глиадинкодирующих локусов с признаками качества зерна мягкой пшеницы
4.4 Аллельное состояние глиадинкодирующих локусов некоторых генотипов мягкой пшеницы
ГЛАВА 5 СРЕДОВАЯ И НАСЛЕДСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ В
КОНТРОЛЕ КАЧЕСТВА ПШЕНИЦЫ
5.1. Влияние метеорологических факторов года и генотипа в распределении качества зерна мягкой пшеницы
5.2 Роль показателя числа межмолекулярных дисульфидных связей белкового комплекса зерна при оценке хлебопекарных свойств пшеницы
5.3 Изменение качества мягкой пшеницы под влиянием повреждения зерна клопом вредная черепашка (Eurygaster integriceps Put.).
5.4 Изменение качества мягкой пшеницы под влиянием преждевременного прорастания зерна на корню
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Озимая мягкая пшеница (Triticum aestivum L.) - ведущая зерновая культура, используемая как для продовольственных целей, так и формирования кормовой базы для нужд животноводства. На мировом рынке Российская Федерация входит в число ведущих поставщиков высококачественного зерна и располагает самым зимостойким генофондом пшеницы.
По данным Беспаловой Л.А. [2006] за последние сто лет продуктивность пшеницы увеличилась более чем в два раза. Этому способствовало внедрение современных агротсхнологий, а также создание новых генотипов мягкой пшеницы, обладающих болсс высокой зерновой продуктивностью и сохраняющих свои потребительские свойства в существующих условиях среды [Atwell W.A., 2001; Гурковская Е.А., 2006; Nishio Z. et al, 2007]. Создание нового сорта начинается с подбора пар для гибридизации, чему способствует знание генетических механизмов наследования качественных и количественных признаков организма.
Научные исследования последних десятилетий показали, что изучение генетики запасных белков и различных форм ферментов позволили значительно расширить наши представления о генетическом разнообразии генофонда пшеницы мягкой [Копусь М.М., 1998; Конарсв A.B. и др., 2000; Delwiche S.R., Graybosch R.A., 2002; Hayakawa K. et al., 2004; Sasaki Т., 2005; Yasui Т., 2006; Гаврикова O.M., 2007; Драгович А.Ю., 2008; Ма W. et al., 2009; Обухова JIB., 2010; Мельникова Е.Е., 2011; Бобошина И.В., 2013; Климушина М.В., 2013]. Так, в современной литературе достаточно полно представлены данные о генетическом полиморфизме шаху-протеина и запасных белков глиадинов, а также распространении аллелей этих генов в сортах ряда селекционных центров [Yamamory М., Quynh N.T., 2000; Zhang W. et al., 2004; Петрова И.В. и др., 2007; Климушина М.В. и др., 2010; Абдулина И.Р. и др., 2012; Alvares J.B., Guzman C., 2013; Абдулина И.Р. и др., 2013]. В то же время, открытым остается вопрос о влиянии дозы waxy
сравнению, например, с Gld 1В1 (Gli Bib) было достоверно ниже среднее содержание клейковины и показатель силы муки, а также более высокий показатель разжиженности теста. Значительное присутствует аллеля Gli 1ВЗ в современных сортах связано с тем, что он также является маркером генов устойчивости к возбудителям ржавчинных болезней [Finn D. et al., 1994; Попереля Ф.А., 1996; Трубачеева Н.В. и др., 2010; Маркарова А.Р. и др., 2011]. Было отмечено, что наличие Gld 1D4 (Gli Dlj) снижает отрицательное влияние траслокации 1RS. 1BL на качество зерна.
Генотипы с аллелями Gld 1А14 (Gli All) имели достоверные преимущества по средним показателям содержания белка в зерне, силы муки и средним показателям фаринографа по сравнению с генотипами с аллелем Gld 1А4 (Gli Alb). Средний показатель объемного выхода хлеба у генотипов Gld 1А7 {Gli Alb**) был самым высоким. У сортов с хорошим объемом хлеба чаще встречались аллели 1А10, 1В15, 1D1 [Попереля Ф.А., 1996;
Конарев А.В. и др., 2000; Каримов А.Я., 2009; Мельникова Е.Е., 2011].
Интересен вывод, сделанный Ф.А. Поперелей о том, что сорт с высокими показателями продуктивности, качества зерна и адаптивным потенциалом с идеальной формулой глиадинов у генотипов должен иметь аллель Gli 6D2 или Gli 6D3 [Попереля Ф.А., 1989].
Характеристика аллельного состава генов, отвечающих за качественные показатели зерна мягкой пшеницы, является важной задачей генетико-селекционных исследований. Это позволяет провести анализ их роли и степени влияния на качество. Развитию вопросов генетически обусловленного качества зерна мягкой пшеницы посвящено значительное количество работ отечественных и зарубежных ученых (Козуб Н.А., Копусь М.М., Нецветаев В.П., Рыбалка А.И., Созинов А.А., Чеботарь С.В., Graybosch R.A., Payne P., Wang L.H., Wrigley C.W., Zhang W. и многие другие). Замечено, что фракционный состав зерна пшеницы высокого и низкого качества отличается. В слабой пшенице содержание альбумино-глобулиновой фракции резко увеличивается по сравнению с глютенин-