Генетическая идентификация мутаций состава токоферолов в семенах подсолнечника

• Автор: Перетягина, Татьяна Михайловна
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 90 с. : ил.

1 СОСТАВ ТОКОФЕРОЛОВ СЕМЯН КАК СЕЛЕКЦИОННЫЙ ПРИЗНАК

(обзор литературы)

1.1 Биохимия токоферолов

1.2 Генетика токоферолов у растений

1.3 Селекционное использование мутаций состава токоферолов

у подсолнечника

1.4 Способы гибридизации подсолнечника

2 УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3 ТЕСТ НА АЛЛЕЛИЗМ МУТАЦИЙ СОСТАВА ТОКОФЕРОЛОВ

4 ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭКСПРЕССИВНОСТИ МУТАЦИИ ірк2 В РАЗЛИЧНЫХ ГЕНОТИПИЧЕСКИХ СРЕДАХ

4.1 Характеристика родительских форм

4.2 Получение гибридов Б]
4.3 Наследование состава токоферолов в Б) и Б2
5 ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КОЛЛЕКЦИЯ ЛИНИЙ ПО СОСТАВУ ТОКОФЕРОЛОВ В СЕМЕНАХ
5.1 Константные линии с различной экспрессивностью мутаций состава токоферолов
5.2 Идентификация экспрессивности мутации Iрк2 в различных
частях растения
5.3 Тест на сцепление мутаций їркі и ірЬ2 с геном устойчивости
к имидазол иноновым гербицидам
5.4 Окислительная стабильность экспериментальных масел
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Одной из важных проблем улучшения качества масла является повышение его устойчивости к окислению с целью предотвращения накопления токсичных продуктов прогоркания при его хранении и использовании.
Разработка генетических основ селекции на увеличение окислительной стабильности масла учитывает, что этот признак определяется многими факторами различной природы. К числу наиболее значимых эндогенных факторов, наряду с составом жирных кислот, относится наличие естественных антиоксидантов, препятствующих процессу свободнорадикального окисления липидов. Токоферолы (витамин Е) являются группой жирорастворимых веществ, препятствующих окислению и синтезируемых исключительно растительными организмами.
Увеличение содержания сильных в антиоксидантном отношении форм токоферолов селекционными методами представляет собой перспективное направление в улучшении качества масла семян подсолнечника.
Генетическая идентификация вновь полученных мутаций состава токоферолов, а также изучение стабильности проявления этого признака в различных генотипических средах является актуальной селекционной задачей.
Цель и задачи исследований. Цель работы - провести генетическую идентификацию мутаций состава токоферола в семенах подсолнечника.
Дтя этого необходимо решение следующих задач:
1. Провести функциональный и рекомбинационный тест на аллелизм известных мутаций состава токоферолов /р/г/ и tph2 с вновь обнаруженными генотипическими изменениями.
2. Изучить наследование степени экспрессивности !рк2 в различных генотипических средах.
3. Создать генетическую коллекцию константных линий с различной степенью экспрессивности мутаций состава токоферолов.
4. Исследовать экспрессивность мутаций в различных органах растения.
5. Провести тест на сцепление 1рк1 и Т/з/г2 с геном устойчивости к имидазолиноновым гербицидам.
6. Оценить влияние состава токоферолов на окислительную стабильность масел.
7. Разработать эффективный способ гибридизации подсолнечника.
Научная новизна исследования.
1. Впервые установлена аллельность известных мутаций состава токоферолов в семенах 1рк1 и грк2 вновь обнаруженным генотипическим вариациям испанских линий Т589 и Т2100 соответственно.
2. На основе гибридологического анализа доказано аддитивное действие генов, контролирующих варьирующую экспрессивность мутации tph2 в различных генотипических средах.
3. Степень выраженности мутации tph2 не проявляется в корне, гипокотиле, листе и пыльце, тогда как варьирующая экспрессивность двойной рецессивной гомозиготы идентифицируется только в корне и гипокотиле.
4. Обнаружено независимое наследование мутаций состава токоферолов и гена, контролирующего устойчивость к имидазолиноновым гербицидам. Практическая ценность результатов.
Созданная генетическая коллекция образцов подсолнечника с различным составом токоферолов, включающая аналоги селекционных линий, содержит доноры для селекции на качество масла. Линия-восстановитель фертильности пыльцы ВК588 с повышенным содержанием у-токоферола в семенах включена в селекционные программы создания гибридов подсолнечника как отцовская форма. Установлено влияние генотипической среды на варьирующую экспрессивность мутации {рИ2, изменяющую состав токоферолов и оксистабильность масла. Разработан способ получения гибридов
подсолнечника на основе фотопериодической мужской самостерильности в условиях камер и теплиц фитотрона.

получена при скрещивании селекционной линии ВК580с источником высокого содержания олеиновой кислоты и у-токоферола в масле семян линией генетической коллекции ВК6601,1рИ2, последующих возвратных скрещиваний и самоопыления.
Таблица 5.3 - Линии генетической коллекции подсолнечника, гомозиготные по мутации /р/г/ (рк2
ЦЭБ ВНИИМК, 2005 г.
Г енотип Состав токоферолов, %
а Р У
15ВС4ВК464/р/г7 (рк2 42 30 18
і5ВС4ВК591 ірМ 1рИ2 18 0 77
ВК876 1рЫ 1рк2 0 0 64
24 25 34
НСР05
Константная самоопыленная линия-восстановитель фертильности пыльцы ВК588 ветвистая, обладает устойчивостью к ложной мучнистой росе, толерантностью к фомопсису и высокой комбинационной способностью. Вегетационный период до уборочной спелости 95 дней. Урожайность семян 0,8 т/га, масличность семян 50%, лузжистость 22%. Проведена идентификация линии по морфологическим признакам, а также составу жирных кислот и токоферолов масла семян.
Линия ВК588 обладает генотипически повышенным содержанием около 87% олеиновой кислоты (контроль 37%) и около 50% у-формы (контроль 5%) в токоферольном комплексе масла семян.
Предполагается использовать состав токоферолов как рецессивный биохимический маркер семян для контроля генетической чистоты линии.