Научная статья на тему 'Наследование повышенного содержания олеиновой кис-лоты в масле семян подсолнечника'

Наследование повышенного содержания олеиновой кис-лоты в масле семян подсолнечника Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
142
40
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МАТЕРИНСКИЙ ЭФФЕКТ / РЕ-ЦИПРОКНЫЕ СКРЕЩИВАНИЯ / ОЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА / ЛИНИЯ

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Демурин Я. Н., Борисенко О. М.

Получены экспериментальные доказательства существования у подсолнечника трѐх генетически контролируемых фенотипических классов по содержанию олеиновой кислоты в масле семян – обычному низкоолеиновому около 34 % (линия ВК580), повышенноолеиновому около 69 % (ЛГ27) и высокоолеиново-му около 87 % (ЛГ26). В скрещивании линий ЛГ27 × ЛГ26 наблюдались моногенность и рецессивность при-знака повышенноолеиновости без материнского эффекта. В реципрокном скрещивании линий ЛГ27 и ВК580 впервые установлен полный материнский эффект в F1 и BC1 без материнского наследования признака в F2.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Демурин Я. Н., Борисенко О. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Inheritance of increased oleic acid content in sunflower seed oil

The data of experimental evidence of three phenotypic classes controlled by genotype for oleic acid content in sunflower seed oil – conventional low oleic nearly 34 % (line VK580), increased oleic 69 % (LG 27) and high oleic 87 % (LG 26) were obtained. In the cross of LG 27 × LG 26 the increased oleic trait was monogenic and reces-sive without any maternal effect whereas in the reciprocal crosses of LG 27 and VK580 a full maternal effect in F1 and BC1 with no maternal inheritance in F2 was observed.

Текст научной работы на тему «Наследование повышенного содержания олеиновой кис-лоты в масле семян подсолнечника»

ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.2 (148-149), 2011

Селекция и семеноводство

Я.Н. Демурин,

доктор биологических наук, профессор О.М. Борисенко,

кандидат биологических наук

ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии 350038, Россия, г. Краснодар, ул. Филатова, д.17 Тел.: (861) 274-55-94 Е-mail: [email protected]

НАСЛЕДОВАНИЕ ПОВЫШЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ В МАСЛЕ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА

Ключевые слова: материнский эффект, ре-ципрокные скрещивания, олеиновая кислота, линия

УДК 633.854.78:575

Введение. В мировой литературе по селекции подсолнечника на качество масла описывается практическое значение феноти-пического класса повышенного содержания олеиновой кислоты - 55-75 % от суммы жирных кислот в семенах. Получаемое масло относится к т.н. «mid oleic» или «Nusun» типу [1, 2]. Важно отметить, что используемые для производства такого масла коммерческие гибриды и линии имеют в своей генетической основе мутацию высокоолеиновости «high oleic» Ol [3].

В генетической коллекции подсолнечника ВНИИМК имеется уникальная линия ЛГ27 с повышенным содержанием олеиновой кислоты в масле семян - около 62 %. Эта линия получена при самоопылении растений и отборе отдельных генотипов образца мировой

коллекции ВИР К2210 и не содержит мутации высокоолеиновости [4]. Высказана гипотеза, что признак повышенного содержания олеиновой кислоты линии ЛГ27 контролируется рецессивным аллелем, обозначенным о/1, отличающимся как от мутации 01, так и от аллеля дикого типа о1 [5]. Однако детального изучения влияния генотипа материнского растения при этом не проводилось.

Необходимость дальнейшего изучения генетики признака повышенного содержания олеиновой кислоты легла в основу данного исследования.

Материал и методы. Использовали три константные линии генетической коллекции подсолнечника с различным жирнокислот-ным составом масла в семенах: обычную ВК580 (рецессивное ветвление), высокоолеиновую ЛГ26 (мутация 01, комплекс морфологических маркерных признаков) и повышенноолеиновую ЛГ27. В полевых условиях 2006 г. были проведены реци-прокные комбинации скрещиваний: ЛГ27 х ЛГ26, ЛГ26 х ЛГ27; ЛГ27 х ВК580 и ВК580 х ЛГ27. В 2007 г. в полевых условиях были получены семена Р, Рь Б2 и ВСЬ

Полевые опыты проводили при расстановке растений 70 х 35 см. Использовали индивидуальные сетчатые изоляторы при самоопылении корзинок, ручной кастрации и гибридизации. В лабораторных условиях в 2008-2009 гг. определяли жирнокислотный состав масла в отдельных семенах методом газожидкостной хроматографии метиловых эфиров на приборе Хром 5.

Результаты и обсуждение. В реципрок-ных скрещиваниях линии ЛГ27 с высокоолеиновой ЛГ26 признак повышенноолеино-вости показал полную рецессивность при отсутствии материнского эффекта (табл. 1). В реципрокных популяциях Б2 от скрещивания ЛГ27 х ЛГ26 наблюдалось моногенное расщепление семян по двум фенотипическим классам высокоолеиновый и повышеннооле-иновый в отношении 28 : 12 , при %23:1 = 0,45, р > 0,05 (рис. 1). Эти данные соответствуют полученным ранее результатам.

С другой стороны, установлен необычный факт, что в реципрокных скрещиваниях линии ЛГ27 с обычной низкоолеиновой линией ВК580 в и ВС1 признак повышенного содержания олеиновой кислоты подвергался полному материнскому влиянию, т.е. на 100 % определялся генотипом материнского растения (табл. 1). Однако, в отдельных семенах Б2 от реципрокных скрещиваний линий

ЛГ27 и ВК580 наблюдались однотипные континуальные одновершинные распределения с не различающимися существенно средними значениями 48 и 52 %, что указывает на отсутствие материнского наследования признака повышенноолеиновости при его детерминации генами аддитивного действия (рис. 2). Данные о полном материнском эффекте при скрещиваниях с участием повы-шенноолеиного генотипа получены впервые.

Таблица 1 - Жирно-кислотный состав масла в семенах линий, ¥1 и ВС1 у подсолнечника

Генотип Содержание олеиновой кислоты, %

ЛГ26 86,8

ЛГ27 68,7

ВК580 34,1

Е1 ЛГ26 х ЛГ27 87,2

ВС1 (ЛГ26 х ^ ЛГ27 х ЛГ26) 87,0

Е1 ЛГ27 х ЛГ26 90,9

ВС1 ЛГ27 х ^ ЛГ27хЛГ26) 85,2

Е1 ВК580 х ЛГ27 32,2

ВС1 ВК580 х ^ ВК580 х ЛГ27) 31,6

Е1 ЛГ27 х ВК580 65,4

ВС1 ЛГ27 х ^ ВК580 х ЛГ27) 66,0

НСР05 3,7

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

ОлеинОЕая кислота, %

Рисунок 1 - Расщепление в Б2 по содержанию олеиновой кислоты в отдельных семенах подсолнечника при скрещивании линий ЛГ27 х ЛГ26

ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.2 (148-149), 2011

Число семян, шт.

■10 / I

Рисунок 2 - Расщепление в по содержанию олеиновой кислоты в отдельных семенах подсолнечника при реципрокных скрещиваниях линий ЛГ27 и ВК580

of Plant Breeding, V.4, ed. J. Vollmann and I. Rajcan, Springer, 2009.- P.155- 232.

2. Vear F. Classic genetics and breeding // Genetics, genomics and breeding of sunflower, ed. J. Hu, G. Seiler and C. Kole, Science Publisher, 2010. - P.51-77.

3. Miller J.F., Vick B.A. Registration of four mid-range oleic acid sunflower genetic stocks // Crop Science, 2002. - V. 42, № 3. - P. 994.

4. Демурин Я.Н. Генетический анализ и селекционное использование признаков состава жирных кислот и токоферолов в семенах подсолнечника // Автореф. дис. на соиск. уч. степ. д-ра биол. наук. - Санкт-Петербург, 1999. - 36 с.

5. Demurin Ya., Skoric D., Veresbaranji I., Jocic S. Inheritance of increased oleic acid content in sunflower seed oil // Helia. - 2000. - V. 23, № 32. - P. 87-92.

Заключение. Полученные данные указывают на существование у подсолнечника трёх генетически контролируемых фенотипиче-ских классов по содержанию олеиновой кислоты в масле семян - обычному низкоолеиновому - около 34 % (линия ВК580), повышенноолеиновому - около 69 % (ЛГ27) и высокоолеиновому - около 87 % (ЛГ26). В скрещивании линий ЛГ27 х ЛГ26 наблюдались моногенность и рецессивность признака повышенноолеиновости без материнского эффекта, а в реципрокном скрещивании линий ЛГ27 и ВК580 - полный материнский эффект в Р1 и ВС1 без материнского наследования признака в Б2.

Благодарности. Завершающие этапы работы проведены при грантовой поддержке со стороны ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии в рамках региональных проектов РФФИ № 11-04-96522 «Биохимическая генетика запасных липидов в семенах подсолнечника» (госрегистрация № 01201174501) и № 11-04-96524 «Генетический анализ супрессии мутации высокоолеиновости масла в семенах подсолнечника» (госрегистрация № 01201174502).

Список литературы

1. Fernandez-Martinez J.M., Perez- Vich B., Velasco L. Sunflower, in: Oil Crops, Handbook

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.