Идентификация по SDS тесту генотипов твердой пшеницы стабильно формирующих высококачественную клейковину | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 22 августа, печатный экземпляр отправим 9 сентября.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Идентификация по SDS тесту генотипов твердой пшеницы стабильно формирующих высококачественную клейковину / П. Н. Мальчиков, М. А. Розова, Е. Н. Шаболкина [и др.]. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 27.3 (131.3). — С. 47-51. — URL: https://moluch.ru/archive/131/36762/ (дата обращения: 13.08.2020).



Варочные свойства макаронных изделий зависят от содержания белка, клейковины и ее качества [1]. Качество клейковины, определяемое ее реологическими свойствами, имеет более тесную связь с варочными свойствами макарон, чем другие компоненты этой триады [2]. В свою очередь реологические свойства, тестируемые показателями SDS седиментации, миксографа, фаринографа, индексом глютена, тесно взаимосвязаны с компонентами спектра глиадинов [3], свойствами глютениновой фракции белка [4], соотношением глиадины/глютенины [5], аллельным составом глиадиновых и глютениновых локусов [6]. Глиадины и глютенины кодируются комплексными локусами Cli–1, Cli–2 (глиадины), Clu-1 (высокомолекулярные глютенины — HMW-GS) и Clu -3 (низкомолекулярные глютенины LMW-GS) тесно сцепленного с локусом Cli-1. [6]. Сорта твердой пшеницы по аллеломорфному составу локусов (Cli-B1 / CluB3) обычно распределяются на два типа. Первый тип объединяет γ — глиадин 42 (γ-42), ассоциированный с низкомолекулярным глютенином первого типа (LMW — 1). Второй тип γ — глиадин 45 (γ-45) ассоциирован с низкомолекулярным глютенином второго типа (LMW -2). Функционально качество клейковины в этих ассоциациях связано с глютениновыми компонентами, маркирующие свойства глиадиновых компонентов объясняются сцеплением с ними. Кроме того, в последнее десятилетие установлено положительное влияние субъединиц высокомолекулярных глютенинов (HMW-GS) при сочетании аллеломорфных состояний (по номенклатуреNieto-Taladrzetal, 1997) 6+8, 7+8 локуса Clu-B1 и aлокуса Clu-A3 [6].

Таким образом, высокое качество клейковины формируется на широкой генетической основе. Помимо генетических факторов формирование свойств клейковины в значительной степени зависит от условий среды [7]. Очевидно, что генотипы с максимальной концентрацией положительно влияющих на качество клейковины аллелей глютениновых локусов и широким отношением глютениновой фракции белков к глиадиновой, будут стабильнее на фенотипическом уровне в разных условиях среды. Поиск таких генотипов и фонов для их идентификации — цель исследований, результаты которых представлены в данной публикации.

Материал иметоды исследований. Объектами исследований были сорта, представлявшие разные этапы селекции в России и селекционные линии нескольких лабораторий. Всего изучено 26 генотипов. Исследования выполнены в эколого — географическом эксперименте в пунктах — Безенчук (Самарский НИИСХ), Курган (ЗАО «Кургансемена»), Барнаул (Алтайский НИИСХ) в течение 2-х лет — 2014, 2015гг. Для оценки реологических свойств теста использовали наиболее простой и производительный метод SDSседиментации. Определение показателей SDS проводили стандартным методом [8]. Кроме того, реологические свойства сортов, выращенных в условиях Самарского НИИСХ, оценивались по параметрам фаринографа в соответствии с международными стандартами.

Результаты иобсуждение. Изученные в течение 2-х лет в 3-х пунктах сорта по уровню SDS седиментации можно распределить на 4-е группы: 1)с уровнем SDS от 52,6 мл до 50,2 мл (Д2098, 98с-08, Безенчукская 209, Луч 25, Золотая), 2) с уровнем SDSот 40,0мл до 44,3 мл (Безенчукская нива, Саратовская золотистая, Салют Алтая, Безенчукская золотистая, Памяти Янченко, Безенчукская степная, Безенчукская 210, Краснокутка 13), 3) с уровнем SDS седиментации от 35,8 мл до 39,4 мл (Безенчукская 205, Жемчужина Сибири, 1477д-4, Безенчукская крепость, Алтайская нива, Харьковская 46, 1368д-18, Безенчукская 182, Безенчукская 139), 4) с уровнем SDSседиментации от 29,5 мл до 32,8мл (Омский изумруд, Донская элегия, Гордеиформе 677) (табл.1). При этом наиболее ценным селекционным материалом следует считать генотипы из первой группы с высоким индексом устойчивости формирования высококачественной клейковины по SDS тесту. Такими генотипами являются: Безенчукская 209, Золотая, Д2098. Они же, по параметрам фаринограммы,- стойкость, разжижение, валориметр, были лучшими. Разница между крайними вариантами по величине SDS седиментации составила 23,1 мл или 78,3 %. Столь значительные различия предполагают существенный вклад в дисперсию признака генетических систем, контролирующих качество клейковины. Двухфакторный дисперсионный анализ комплекса «генотип — пункт» выявил значимые эффекты сортов и пунктов и отсутствие таковых при взаимодействии этих компонентов дисперсии (табл.2). Превалирование эффектов генотипа (40,1 %) в общей дисперсии подтверждает предположение о значительной роли генетических особенностей сорта (доминирования генотипа над средой) в формировании исследуемого признака в данном наборе сред.

Таблица 1

Показатели SDS седиментации изученных сортов, полученных в экологических пунктах «Безенчук», «Курган», «Барнаул» в 2014–2015гг.

Сорт

SDS седиментация, мл

Критерий

Дункана

Индекс

устойчивости

Xij/CV

Безенчук

Курган

Барнаул

Xij

Харьковская 46

34,5

43,5

33,3

37,1

b-f

2,37

Безенчукская 139

36,5

37,0

34,0

35,8

a-e

3,05

Безенчукская 182

33,0

41,5

33,8

36,1

a-e

1,90

Саратовская золотистая

35,5

58,5

38,0

44,0

f-h

1,40

Безенчукская степная

36,5

48,5

40,5

41,8

e-g

2,07

Жемчужина Сибири

33,5

47,5

36,5

39,2

c-g

2,04

Безенчукская 205

32,5

49,5

36,3

39,4

c-g

1,59

Краснокутка 13

30,5

46,0

43,5

40,0

d-g

2,01

Донская элегия

29,5

34,5

29,0

31,0

ab

3,49

Безенчукская Нива

36,5

52,5

44,0

44,3

gh

2,26

Безенчукская 209

47,0

59,5

50,0

52,2

j-l

4,32

Безенчукская 210

31,0

49,8

39,3

40,0

d-g

1,65

Безенчукская золотистая

36,3

51,0

40,5

42,6

e-g

1,80

Луч 25

42,0

67,3

47,0

52,1

i-l

1,93

Д2098

41,0

63,0

53,8

52,6

l

2,69

98с-08

39,8

67,8

49,5

52,3

kl

2,07

Омский изумруд

33,0

36,5

29,0

32,8

a-e

1,74

Гордеиф. 677

25,5

32,0

31,0

29,5

a

1,93

Безенчук. Крепость

31,0

45,5

39,0

38,5

c-g

1,75

1389ДА-1

43,5

56,0

51,0

50,2

h-l

3,77

1368Д-18

27,3

45,0

36,5

36,3

b-e

1,40

1477Д-4

33,5

46,5

35,5

38,5

c-g

2,10

Салют Алтая

35,0

48,5

45,0

42,8

e-g

2,64

Солнечная 573

27,3

44,0

32,0

34,4

a-d

1,45

Памяти Янченко

31,5

51,0

45,0

42,5

b-g

1,79

Алтайская Нива

34,0

45,5

33,0

37,5

b-g

2,02

Сокращения: Xij — среднее значение SDS седиментации рассчитанной для сортов по годам и пунктам;

CV — коэффициент вариации; Xij/CV — индекс устойчивости формирования качества клейковины (поSDS)

Таблица 2

Эффекты (SS), их значимость (Fкр) и доля (%) влияния генотипа, среды (пункты) и их взаимодействия на признак «SDSседиментация» в системе экологических испытаний в пунктах «Безенчук», «Курган», «Барнаул», 2014–2015 годы.

Факторы

дисперсии

SS

Fкр

Доля в изменчивости,

%

Генотип (А)

6519

10,1*

40,1

Пункт (В)

5451

105,1*

33,5

Взаимодействие (А*В)

1503

1,16

9,2

Ошибка (Z)

2797

17,2

Значительная доля влияния пункта (33,5 %) ставит определенные задачи поиска наиболее благоприятных условий сред(ы) — пунктов(а) для отбора генотипов стабильно продуцирующих высококачественную клейковину. Идеальная среда для отбора должна удовлетворять следующим требованиям: максимальное развитие и высокая внутрипопуляционная изменчивость признака (дифференцирующая способность среды), типичность и предсказуемость отборов (оценок). По этим параметрам заметно выделяется пункт «Курган» (табл.3).

Таблица 3

Среднепопуляционное значения SDS седиментации, изменчивость (коэффициент вариации), типичность и предсказуемость условий среды, формируемых пунктами «Безенчук», «Курган», «Барнаул», в среднем за 2014,2015гг.

Пункт

Параметры SDS седиментации

Среднее

значение

СV

tk

Pk

Безенчук

34,5a

15,6

0,79

0,018

Курган

48,9c

19,7

0,91

0,022

Барнаул

39,5b

18,4

0,89

0,019

НСР0,05

2,0

Обозначения: CV-коэффициент вариации; tk-типичность среды; Pk –предсказуемость среды, латинские буквы a,b,c,сопровождающие средние значения характеризуют различия по критерию Дункана.

Тем не менее, наиболее тесные коэффициенты корреляции между варьированием статистических рядов стабильности признака и его значений у сортов по пунктам и годам отмечены в пункте «Безенчук» (табл.4).

Таблица 4

Матрица коэффициентов корреляции между значениями SDS по сортам, годам, пунктам, индексом стабильности и параметрами фаринографа.

Значения SDS

Xij/

CV

Параметры фаринографа

2014г.

2015г.

С

Р

В

Б1

К1

Ба1

Б2

К2

Ба2

Б1

1

К1

0,63

1

Ба1

0,69

0,72

1

Б2

0,69

0,52

0,55

1

К2

0,73

0,79

0,86

0,61

1

Ба2

0,80

0,64

0,81

0,53

0,83

1

Хij/Cv

0,57

-0,13

0,30

0,56

0,33

0,39

1

С

0,70

0,29

0,50

0,68

0,62

0,67

0,64

1

Р

-0,33

-0,30

-0,40

-0,23

-0,48

-0,50

-0,05

-0,52

1

В

0,66

0,37

0,57

0,61

0,65

0,70

0,46

0,95

-0,69

1

Сокращения:Б-Безенчук;К-Курган;Ба-Барнаул;1–2014г.;2–2015г.;С-стойкость;Р-разжижение;В-Валориметр.

Также в Безенчуке и ещё в Барнауле более тесными были корреляции SDS значений с наиболее информативными параметрами фаринографа — стойкостью и валориметром.

Таким образом, сорта Безенчукская 209, Золотая и Д2098 в изученных средах формируют клейковину высокого качества (SDS тест, параметры фаринографа), отличаясь при этом стабильностью показателей её характеризующих. Отборы по максимальному значению SDS целесообразно проводить в пункте «Курган». Пункт «Безенчук» можно использовать в качестве дополнительного «сита» для отбора стабильных генотипов с высоким потенциалом признака.

Литература:

  1. Matsuo, R. R. Relationship between some durum wheat physical characteristics and semolina milling properties / R. R. Matsuo, J. I. Dexter // Canad.J.Plant. Sci., 1980. Vol.60. № 1. pp.117–120.
  2. Sisson, M. Role of Durum Wheat Composition on the Quality of Pasta and Bred / M. Sisson // Food 2 (2). Global Science Books. – 2008. pp.75–90.
  3. Bushuck, W. Wheat breeding for end product use / W.Bushuck, H. J. Braun, F.Altay, W. E. Kronstad, S. P. S.Beniwal, A.McNab // Wheat: Prospect for Global Improvement/ Proceeding of the 5th Intern. Wheat Conference. Ankara. Turkey,1996. pp.203–211
  4. Matweef, M. X. Influence du gluten des blees durs sur la vaeur des pates alimentaires / M. X. Matweef // Bull. Anc Eleves EcFrMeun, 1966. Vol.213. pp.116–133
  5. Walsh, D. E. The influence of protein composition on spaghetti quality / D. E. Walsh, K. E. Gillies // Cereal Chem., 1971. Vol.48. pp.544
  6. Porceddu E. Evolution of durum wheat breeding in Italy / E.Proceddu, A.Blanco // Proceedings of the International Symposium on Genetics and breeding of durum wheat.- A No. 110, 2014.pp.157–173.
  7. Мальчиков, П. Н. Селекция яровой твердой пшеницы в Среднем Поволжье / П. Н. Мальчиков // Диссертация на соискание уч.степ. докт. с/х наук. — Кинель.-2009.-402с
  8. Vassiljevic, S. Quality testing methods for durum wheat and its products/ S.Vassiljevic, O. J. Banasik. Fagro (USA), 1980. 134p.
Основные термины (генерируются автоматически): SDS, пункт, Безенчук, HMW-GS, LMW, Барнаул, генотип, качество клейковины, параметр, сорт.


Похожие статьи

Хлебопекарные достоинства твердой пшеницы | Статья в журнале...

Технологические показатели качества муки сортов яровой твердой пшеницы в смеси с яровой мягкой пшеницей, 2015 год.

Безенчук. Крепость.

Идентификация по SDS тесту генотипов твердой пшеницы стабильно формирующих высококачественную клейковину.

Сравнительная характеристика групп сортов и линий озимой...

Ключевые слова: SDS-седиментация, твердая пшеница, сорт, линия, качество.

Распределение их по SDS-седиментации было следующим: 9 имели очень сильную клейковину, 43 — сильную, 38– среднюю, 10– слабую.

Формирование зерна твёрдой пшеницы с чёрным зародышем...

Патогены видов Alternaria spp.при поражении зерна не снижают урожайность, массу зерновки, выполненность зерна и качество клейковины[5] Тем не

Основные термины (генерируются автоматически): черный зародыш, безенчук, Барнаул, твердая пшеница, сорт, Донская элегия...

Генотипы яровой твердой пшеницы, устойчивые к листовым...

Устойчивость образцов твердой пшеницы на естественном инфекционном фоне к Alternariasp., Fusariumsp., и Pucciniagr., Безенчук

Линии 1560д-31 и 1591д-21 несут ген короткостебельности RhtB1, имеют высокий потенциал продуктивности и отличное качество клейковины.

Характеристика перспективных гибридов кукурузы разных групп...

Поэтому в качестве конечной оценки новых генотипов мы использовали показатель «селекционный индекс ценности сорта» (Сиц)

Показатели урожайности зерна, селекционной ценности и адаптивной способности новых гибридов кукурузы. Безенчук, 2012-2015 гг.

Методы отбора в селекции твёрдой пшеницы в Среднем Поволжье

...выделившейся относительно слабой вариацией продукционных параметров, положили начало нескольким сортам, превосходившим в

Безенчук, пар, 1998г.

Идентификация по SDS тесту генотипов твердой пшеницы стабильно формирующих высококачественную клейковину.

Новые генотипы твердой пшеницы – рекомбинанты по...

Низкорослые и короткостебельные сорта, устойчивые к полеганию и болезням, хорошо

Перспективные линии, отвечающие по параметрам высоты растений и содержанию

Характеристика генотипов, несущих рекомбинации генов редукции высоты растений (Rht) и...

Хлебопекарные достоинства твердой пшеницы | Статья в журнале...

Технологические показатели качества муки сортов яровой твердой пшеницы в смеси с яровой мягкой пшеницей, 2015 год.

Безенчук. Крепость.

Идентификация по SDS тесту генотипов твердой пшеницы стабильно формирующих высококачественную клейковину.

Сравнительная характеристика групп сортов и линий озимой...

Ключевые слова: SDS-седиментация, твердая пшеница, сорт, линия, качество.

Распределение их по SDS-седиментации было следующим: 9 имели очень сильную клейковину, 43 — сильную, 38– среднюю, 10– слабую.

Формирование зерна твёрдой пшеницы с чёрным зародышем...

Патогены видов Alternaria spp.при поражении зерна не снижают урожайность, массу зерновки, выполненность зерна и качество клейковины[5] Тем не

Основные термины (генерируются автоматически): черный зародыш, безенчук, Барнаул, твердая пшеница, сорт, Донская элегия...

Генотипы яровой твердой пшеницы, устойчивые к листовым...

Устойчивость образцов твердой пшеницы на естественном инфекционном фоне к Alternariasp., Fusariumsp., и Pucciniagr., Безенчук

Линии 1560д-31 и 1591д-21 несут ген короткостебельности RhtB1, имеют высокий потенциал продуктивности и отличное качество клейковины.

Характеристика перспективных гибридов кукурузы разных групп...

Поэтому в качестве конечной оценки новых генотипов мы использовали показатель «селекционный индекс ценности сорта» (Сиц)

Показатели урожайности зерна, селекционной ценности и адаптивной способности новых гибридов кукурузы. Безенчук, 2012-2015 гг.

Методы отбора в селекции твёрдой пшеницы в Среднем Поволжье

...выделившейся относительно слабой вариацией продукционных параметров, положили начало нескольким сортам, превосходившим в

Безенчук, пар, 1998г.

Идентификация по SDS тесту генотипов твердой пшеницы стабильно формирующих высококачественную клейковину.

Новые генотипы твердой пшеницы – рекомбинанты по...

Низкорослые и короткостебельные сорта, устойчивые к полеганию и болезням, хорошо

Перспективные линии, отвечающие по параметрам высоты растений и содержанию

Характеристика генотипов, несущих рекомбинации генов редукции высоты растений (Rht) и...

Похожие статьи

Хлебопекарные достоинства твердой пшеницы | Статья в журнале...

Технологические показатели качества муки сортов яровой твердой пшеницы в смеси с яровой мягкой пшеницей, 2015 год.

Безенчук. Крепость.

Идентификация по SDS тесту генотипов твердой пшеницы стабильно формирующих высококачественную клейковину.

Сравнительная характеристика групп сортов и линий озимой...

Ключевые слова: SDS-седиментация, твердая пшеница, сорт, линия, качество.

Распределение их по SDS-седиментации было следующим: 9 имели очень сильную клейковину, 43 — сильную, 38– среднюю, 10– слабую.

Формирование зерна твёрдой пшеницы с чёрным зародышем...

Патогены видов Alternaria spp.при поражении зерна не снижают урожайность, массу зерновки, выполненность зерна и качество клейковины[5] Тем не

Основные термины (генерируются автоматически): черный зародыш, безенчук, Барнаул, твердая пшеница, сорт, Донская элегия...

Генотипы яровой твердой пшеницы, устойчивые к листовым...

Устойчивость образцов твердой пшеницы на естественном инфекционном фоне к Alternariasp., Fusariumsp., и Pucciniagr., Безенчук

Линии 1560д-31 и 1591д-21 несут ген короткостебельности RhtB1, имеют высокий потенциал продуктивности и отличное качество клейковины.

Характеристика перспективных гибридов кукурузы разных групп...

Поэтому в качестве конечной оценки новых генотипов мы использовали показатель «селекционный индекс ценности сорта» (Сиц)

Показатели урожайности зерна, селекционной ценности и адаптивной способности новых гибридов кукурузы. Безенчук, 2012-2015 гг.

Методы отбора в селекции твёрдой пшеницы в Среднем Поволжье

...выделившейся относительно слабой вариацией продукционных параметров, положили начало нескольким сортам, превосходившим в

Безенчук, пар, 1998г.

Идентификация по SDS тесту генотипов твердой пшеницы стабильно формирующих высококачественную клейковину.

Новые генотипы твердой пшеницы – рекомбинанты по...

Низкорослые и короткостебельные сорта, устойчивые к полеганию и болезням, хорошо

Перспективные линии, отвечающие по параметрам высоты растений и содержанию

Характеристика генотипов, несущих рекомбинации генов редукции высоты растений (Rht) и...

Хлебопекарные достоинства твердой пшеницы | Статья в журнале...

Технологические показатели качества муки сортов яровой твердой пшеницы в смеси с яровой мягкой пшеницей, 2015 год.

Безенчук. Крепость.

Идентификация по SDS тесту генотипов твердой пшеницы стабильно формирующих высококачественную клейковину.

Сравнительная характеристика групп сортов и линий озимой...

Ключевые слова: SDS-седиментация, твердая пшеница, сорт, линия, качество.

Распределение их по SDS-седиментации было следующим: 9 имели очень сильную клейковину, 43 — сильную, 38– среднюю, 10– слабую.

Формирование зерна твёрдой пшеницы с чёрным зародышем...

Патогены видов Alternaria spp.при поражении зерна не снижают урожайность, массу зерновки, выполненность зерна и качество клейковины[5] Тем не

Основные термины (генерируются автоматически): черный зародыш, безенчук, Барнаул, твердая пшеница, сорт, Донская элегия...

Генотипы яровой твердой пшеницы, устойчивые к листовым...

Устойчивость образцов твердой пшеницы на естественном инфекционном фоне к Alternariasp., Fusariumsp., и Pucciniagr., Безенчук

Линии 1560д-31 и 1591д-21 несут ген короткостебельности RhtB1, имеют высокий потенциал продуктивности и отличное качество клейковины.

Характеристика перспективных гибридов кукурузы разных групп...

Поэтому в качестве конечной оценки новых генотипов мы использовали показатель «селекционный индекс ценности сорта» (Сиц)

Показатели урожайности зерна, селекционной ценности и адаптивной способности новых гибридов кукурузы. Безенчук, 2012-2015 гг.

Методы отбора в селекции твёрдой пшеницы в Среднем Поволжье

...выделившейся относительно слабой вариацией продукционных параметров, положили начало нескольким сортам, превосходившим в

Безенчук, пар, 1998г.

Идентификация по SDS тесту генотипов твердой пшеницы стабильно формирующих высококачественную клейковину.

Новые генотипы твердой пшеницы – рекомбинанты по...

Низкорослые и короткостебельные сорта, устойчивые к полеганию и болезням, хорошо

Перспективные линии, отвечающие по параметрам высоты растений и содержанию

Характеристика генотипов, несущих рекомбинации генов редукции высоты растений (Rht) и...

Задать вопрос