32-34 - ВНИИМК

VII международная конференция молодых ученых и специалистов, ВНИИМК, 20 13 г.
НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКА СРЕДНЕОЛЕИНОВОСТИ МАСЛА СЕМЯН
ПОДСОЛНЕЧНИКА У ЛИНИИ ЛГ27
Борисенко О.М., Чебанова Ю.В.
350038, Краснодар, ул. Филатова, д. 17
ГНУ ВНИИ масличных культур имени В.С. Пустовойта Россельхозакадемии
[email protected]
Получены доказательства присутствия у подсолнечника генетически контролируемого среднеолеинового фенотипического класса около 69% олеиновой
кислоты в масле семян у линии ЛГ27. В скрещивании линий ЛГ27 × ЛГ26 наблюдались моногенность и рецессивность признака среднеолеиновости без материнского
эффекта. В реципрокном скрещивании линий ЛГ27 и ВК580 обнаружен полный материнский эффект в F1 и BC1 без материнского наследования признака в F2.
Введение. В практической селекции подсолнечника на качество масла
описывается самостоятельная роль фенотипического класса повышенного содержания олеиновой кислоты до 55-75% от сумы жирных кислот в масле семян.
Получаемое масло относится к т.н. «mid-oleic» типу [1, 2]. Используемые для
производства такого масла коммерческие гибриды и линии в США 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 ol1, отличающимся как от мутации Ol, так и от аллеля дикого типа ol [5].
Однако детального изучения влияния генотипа материнского растения при этом
не проводилось.
Необходимость дальнейшего изучения генетики признака среднеолеиновости легла в основу данного исследования.
Материал и методы. Использовали три константные линии генетической
коллекции подсолнечника с различным жирнокислотным составом масла в семенах: обычную ВК580 (рецессивное ветвление), высокоолеиновую ЛГ26 (мутация
Ol, комплекс морфологических маркерных признаков) и среднеолеиновую ЛГ27. В
полевых условиях 2006 г. были проведены реципрокные комбинации скрещиваний: ЛГ27 × ЛГ26, ЛГ26 × ЛГ27; ЛГ27 × ВК580 и ВК580 × ЛГ27. В 2007 г. в полевых условиях были получены семена Р, F1, F2 и ВС1.
Полевые опыты проводили при расстановке растений 70 × 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 реципрокных скрещиваниях линии ЛГ27 с высокоолеиновой ЛГ26 признак среднеолеиновости показал полную рецессивность
при отсутствии материнского эффекта (табл. 1). В реципрокных популяциях F2 от
скрещивания ЛГ27 × ЛГ26 наблюдалось моногенное расщепление семян по двум
фенотипическим классам высокоолеиновый и среднеолеиновый в отношении
28 : 12 , при χ23:1 = 0,45, р > 0,05. Эти данные соответствуют полученным ранее
результатам.
32
VII международная конференция молодых ученых и специалистов, ВНИИМК, 2013 г.
Таблица 1 – Жирнокислотный состав масла в семенах линий, F1 и ВС1
у подсолнечника при скрещивании ЛГ27 и ЛГ26
Генотип
ЛГ26
ЛГ27
F1 ЛГ26×ЛГ27
ВС1 (ЛГ26×(F1 ЛГ27×ЛГ26))
F1 ЛГ27×ЛГ26
ВС1 (ЛГ27×(F1 ЛГ27×ЛГ26))
НСР05
Содержание олеиновой кислоты, %
86,8
68,7
87,2
87,0
90,9
85,2
3,7
С другой стороны, установлен необычный факт, заключающийся в том,
что в реципрокных скрещиваниях линии ЛГ27 с обычной низкоолеиновой линией
ВК580 в F1 и ВС1 признак среднеолеиновости подвергался полному материнскому
влиянию, т.е. на 100% определялся генотипом материнского растения (табл. 2).
Однако, в отдельных семенах F2 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 среднеолеиновости. Данные
о полном материнском эффекте при скрещиваниях с участием среднеолеиного
генотипа получены в лаборатории генетики ВНИИМК впервые.
Таблица 2 – Жирнокислотный состав масла в семенах линий, F1 и ВС1
у подсолнечника при скрещивании ЛГ27 и ВК580
Генотип
ЛГ27
ВК580
F1 ВК580×ЛГ27
ВС1 (ВК580×(F1 ВК580×ЛГ27))
F1 ЛГ27×ВК580
ВС1 (ЛГ27×(F1 ВК580×ЛГ27))
НСР05
Содержание олеиновой кислоты, %
68,7
34,1
32,2
31,6
65,4
66,0
3,5
Заключение. Полученные данные указывают на существование у подсолнечника генетически контролируемого среднеолеинового фенотипического класса около 69% олеиновой кислоты в масле семян у линии ЛГ27. В скрещивании
линий ЛГ27 × ЛГ26 наблюдались моногенность и рецессивность признака среднеолеиновости без материнского эффекта, а в реципрокном скрещивании линий
ЛГ27 и ВК580 – полный материнский эффект в F1 и BC1 без материнского наследования признака в F2.
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).
33
VII международная конференция молодых ученых и специалистов, ВНИИМК, 20 13 г.
Литература
1. Fernandez-Martinez J.M., Perez-Vich B., Velasco L. Sunflower, in: Oil Crops,
Handbook of Plant Breeding, – V.4, ed. J. Vollmann and I. Rajcan, – Springer, 2009.P. 155-232.
2. Vear F. Classic genetics and breeding, in: 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 / Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора биологических 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.
INHERITANCE OF MID-OLEIC ACID CONTENT
IN SUNFLOWER LINE LG27
Borisenko O.M., Chebanova Yu.V.
The data of evidence of mid-oleic phenotypic class controlled by genotype for
oleic acid content in sunflower seed oil about 69% (LG27) were obtained. In the cross
of LG27 × LG26 the mid-oleic trait was monogenic and recessive without any maternal
effect. In the reciprocal crosses of LG27 and VK580 a full maternal effect in F1 и BC1
with no maternal inheritance in F2 were observed for the first time.
34