Качество зерна яровой мягкой пшеницы с транслокациями ее сородичей (06.09.2010)

Автор: Крупнова Ольга Васильевна

КРУПНОВА ОЛЬГА ВАСИЛЬЕВНА

КАЧЕСТВО ЗЕРНА

ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ

С ТРАНСЛОКАЦИЯМИ ОТ СОРОДИЧЕЙ

06.01.05 – селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Диссертация

на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Саратов-2010

Диссертационная работа выполнена в Государственном научном учреждении «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока» Российской академии сельскохозяйственных наук

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

Дьячук Таисия Ивановна

доктор биологических наук,

Антонюк Людмила Петровна

доктор биологических наук,

Сюков Валерий Владимирович

Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

Защита состоится________________2010 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.006.050.01. при Государственном научном учреждении «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока» Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: 410010, г. Саратов, ул. Тулайкова, 7, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Государственного научного учреждения «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока» Российской академии сельскохозяйственных наук

Автореферат разослан «_____________» 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат биологических наук Ю.Е. Сибикеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В мире посевные площади пшеницы составляют ежегодно около 200-220 млн гектаров, а валовые сборы зерна превышают 600 млн тонн (Altenbach et al., 2009). Пшеница – ценный источник калорий и белка, играющего важную роль в хлебопечении и изготовлении других продуктов. Содержание белка в зерне и его качество – один из главных критериев цены на пшеницу на мировом рынке.

Повышение урожайности обычно сопровождается снижением содержания белка в зерне из-за отрицательной связи между этими признаками. Отечественные и зарубежные исследования свидетельствуют об огромных трудностях селекции на повышение содержания белка в зерне. С одной стороны, они связаны со сложным генетическим контролем целевого признака, с другой – с сильным влиянием на него условий внешней среды (температурный и водный режимы, обеспеченность растений азотом и др.). Поэтому не случайно многие новые более продуктивные сорта, создаваемые путем традиционных внутривидовых скрещиваний, по проценту белка в зерне, как правило, значимо не отличаются от своих предшественников.

Одним из важных событий ХХ века в селекции является введение в зародышевую плазму мягкой пшеницы 1RS-транслокации от ржи посевной (Secale cereale L.). В настоящее время частота распространения сортов пшеницы, содержащих эту транслокацию, достигает 30-40% и выше в таких странах крупнейших производителях зерна, как Китай, Индия, Австралия, США, ЕЭС, Украина и другие (Huang et al., 2007; Kozub et al., 2009). Расширяется распространение сортов, содержащих Lr-транслокации от пырея удлиненного, пырея промежуточного, разных видов эгилопса и других сородичей. Поэтому изучение роли транслокаций, в частности, Lr-транслокаций от сородичей, в повышении содержания белка в зерне, его сбора с единицы площади и улучшении качества зерна имеет большое теоретическое и практическое значение (Крупнов, Сибикеев, 2005; Ortiz et al., 2008).

Работа выполнялась по темпланам ГНУ НИИСХ Юго-Востока (1991–2009 гг.), проекту № 03-04-48847 – Российского Фонда Фундаментальных Исследований «Идентификация, маркирование чужеродных генов в реконструированном геноме мягкой пшеницы» (2003–2005 гг.) и в порядке личной инициативы.

Цель и задачи исследования.

Основная цель – раскрыть и теоретически обосновать значение Lr-транслокаций от Triticum durum Desf., Triticum dicoccum (Schrank) Shuebl., Triticum dicoccoides Koern. ex Aschers. et Graen., Aegilops umbellulata Zhuk., Secale cereale L., Agropyron elongatum Host. и 6Agi (6D)-хромосомы от Agropyron intermedium Host. в улучшении качества зерна яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.).

Задачи:

определить содержание белка в муке, валовой сбор его с единицы площади, количество и качество клейковины у сортов и линий яровой мягкой пшеницы с транслокациями от сородичей;

оценить эффект эпифитотий патогенов на содержание белка в муке, валовой сбор белка, количество и качество клейковины у сортов и линий;

изучить показатели SDS-объема, числа падения у сортов и линий;

изучить взаимосвязи между признаками: содержание белка в муке, клейковины, показатель ИДК-1, SDS-объем, число падения, натурная масса зерна у сортов и линий, различающихся по наличию Lr-транслокаций от сородичей;

отобрать сорта и линии, имеющие Lr-транслокации от сородичей, для использования в качестве доноров в селекции яровой мягкой пшеницы на повышение содержания белка в муке и качество клейковины.

Научная новизна:

Установлено влияние Lr-транслокаций от Triticum dicoccum (Schrank) Shuebl, Triticum dicoccoides Koern. ex Aschers. et Graen, Aegilops umbellulata Zhuk., Secale cereale L., Agropyron elongatum Host., 6Agi (6D)-хромосомы Agropyron intermedium Host. на содержание белка в муке и валовой сбор белка, содержание и качество клейковины у Triticum aestivum.

Показано влияние сочетания Lr-транслокаций от разных видов на содержание белка в муке, валовой сбор белка, содержание и качество клейковины у линий яровой мягкой пшеницы. Впервые обнаружено, что рекомбинантные линии яровой мягкой пшеницы, отобранные из популяций от скрещивания генотипов, содержащих Lr19-транслокацию от пырея удлиненного (Agropyron elongatum) и 6Agi (6D)-хромосому от пырея промежуточного (Agropyron intermedium), характеризуются значимо более низким содержанием белка в муке, без значимого снижения урожая белка, по сравнению с родительскими генотипами.


загрузка...