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

Библиографическое описание:

Мальчиков П. Н., Розова М. А., Шаболкина Е. Н., Мясникова М. Г., Зиборов А. И., Чахеева Т. В., Фомина И. В. Идентификация по SDS тесту генотипов твердой пшеницы стабильно формирующих высококачественную клейковину // Молодой ученый. — 2016. — №27.3. — С. 47-51. — URL https://moluch.ru/archive/131/36762/ (дата обращения: 17.10.2018).



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, параметр, качество клейковины, генотип, 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...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

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