Генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество
Показано наследование содержания белка, амилозы и амилопектина в эндосперме зерновки риса в зависимости от направлений скрещивания и дозы доминантных и рецессивных генов в триплоидном эндосперме....
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Назва видання: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177667 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество/ В.А. Дзюба, Н.Н. Малышева, Л.В. Есаулова // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 325-329. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-177667 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1776672021-02-17T01:27:19Z Генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество Дзюба, В.А. Малышева, Н.Н. Есаулова, Л.В. Прикладна генетика і селекція Показано наследование содержания белка, амилозы и амилопектина в эндосперме зерновки риса в зависимости от направлений скрещивания и дозы доминантных и рецессивных генов в триплоидном эндосперме. Inheritance of protein, amylose and amylopectin in rice kernel endosperm according to crossing type and dose of dominant and recessive genes in triploid endosperm is showed. 2010 Article Генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество/ В.А. Дзюба, Н.Н. Малышева, Л.В. Есаулова // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 325-329. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 2219-3782 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177667 ru Фактори експериментальної еволюції організмів Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Прикладна генетика і селекція Прикладна генетика і селекція |
| spellingShingle |
Прикладна генетика і селекція Прикладна генетика і селекція Дзюба, В.А. Малышева, Н.Н. Есаулова, Л.В. Генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description |
Показано наследование содержания белка, амилозы и амилопектина в эндосперме зерновки риса в зависимости от направлений скрещивания и дозы доминантных и рецессивных генов в триплоидном эндосперме. |
| format |
Article |
| author |
Дзюба, В.А. Малышева, Н.Н. Есаулова, Л.В. |
| author_facet |
Дзюба, В.А. Малышева, Н.Н. Есаулова, Л.В. |
| author_sort |
Дзюба, В.А. |
| title |
Генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество |
| title_short |
Генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество |
| title_full |
Генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество |
| title_fullStr |
Генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество |
| title_full_unstemmed |
Генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество |
| title_sort |
генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Прикладна генетика і селекція |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177667 |
| citation_txt |
Генетика наследования структуры эндосперма зерновки риса в селекции на качество/ В.А. Дзюба, Н.Н. Малышева, Л.В. Есаулова // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 325-329. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Фактори експериментальної еволюції організмів |
| work_keys_str_mv |
AT dzûbava genetikanasledovaniâstrukturyéndospermazernovkirisavselekciinakačestvo AT malyševann genetikanasledovaniâstrukturyéndospermazernovkirisavselekciinakačestvo AT esaulovalv genetikanasledovaniâstrukturyéndospermazernovkirisavselekciinakačestvo |
| first_indexed |
2025-07-15T15:49:33Z |
| last_indexed |
2025-07-15T15:49:33Z |
| _version_ |
1837728607769722880 |
| fulltext |
325
2.Серебрякова Т.Я. Конопля / Серебрякова Т.Я.— Л.: Изд. Все. инст. прикл.
бот и новых культур, 1940.— С. 80–84.
3.Серебрякова Т.Я. Флора СССР. Прядильные культуры / Серебрякова Т.Я.,
Сизов И.А.— М.–Л.: 1940.— С. 5–4.
4. Andrade O.M. // Bull. Narcotics.— 1964.— 16, №4.— P. 23.
5. Heuser O. Der deuzsche Hanf. Leipzig.— 1924.— 61.
6. Wisher J. Die Rechstiffe des Pflanzenreiches.— 1910.— I.
Резюме
У роботі висвітлені історичні процеси виникнення культури конопель і в
подальшому використання її як джерела наркотичних речовин.
В роботе освещены исторические процессы возникновения культуры конопли
и в последующем использование ее как источника наркотических веществ.
The article deals with the historical processes of appearing the culture of cannabis
and its further usage as the source of the drug substances.
ДЗЮБА В.А., МАЛЫШЕВА Н.Н., ЕСАУЛОВА Л.В.
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт риса,
Россия, г. Краснодар, 350921, п/о Белозерное, E-mail: arri_kub@mail.ru
ГЕНЕТИКА НАСЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ЭНДОСПЕРМА
ЗЕРНОВКИ РИСА В СЕЛЕКЦИИ НА КАЧЕСТВО
В генетической литературе (Kinoshita T., 1997; Ярош Н.П., 1975; Julia-
no B.O., 1976; Дзюба В.А., 1975; 1980; 1988; 2004; Дзюба В.А., Лаштован-
ная Л.В., 2002; Дзюба В.А., Колесников Г.П., 1976 и др.) описано несколько
генов, контролирующих содержание белка и его компоненты.
Ген esp — 1–4 — endosperm storage protein — накопление и хранение
белка в эндосперме.
Ген hp — high protein — высокое содержание протеина (белка), его доми-
нантный аллель Hp – контролирует низкое содержание белка в эндосперме.
По данным Международного института риса (Juliano В.О., 1976) в
эндосперме рисовой зерновки содержится около 8% белка. В сортах риса,
возделываемых в Российской Федерации, содержание белка варьирует от 7
до 13%. По результатам базы данных банка генетических ресурсов риса из
1734 образцов, проверенных в лабораторных условиях на содержание белка,
они распределились в следующей последовательности: 134 образца
содержат белка 4–6%; 6,1–8% — имеют 655 образцов или 38%; от 8,1 до
10,0% белка содержат 721 номер или 42%; 10,1–12,0% имеют 184 образца
или 11%; более 12% белка содержат 40 образцов или 2,0%. Из этих
результатов видно, что 55% коллекционных образцов можно использовать
в селекции в качестве родительских форм при создании высокобелковых
сортов риса. У новых сортов содержание белка будет варьировать от 8
до 12%.
326
В селекции на качество необходимо учитывать, что содержание белка
контролируется следующими генами: hp — protein — высокое содержание
белка; Hp — низкое содержание белка. Для гибридизации целесообразно
брать один образец с высоким содержанием белка, но он может быть низко-
урожайным (hphphp); второй родитель должен иметь высокую продуктив-
ность, но он может быть низкобелковым (HpHpHp).
При гибридизации hphphp х HpHpHp при прямом и реципрокном
скрещиваниях в F1 получим два генотипа: Hphphp — в случае материнской
формы hphphp; HpHphp — в случае материнской особи HpHpHp.
На основе двойного оплодотворения в реципрокных скрещиваниях в F1
образуются два генотипа по содержанию белка: Hphphp и HpHphp. Для при-
мера представлена модель наследования и изменчивости содержания белка
в эндосперме рисовой зерновки (табл. 1).
Отбору подлежат генотипы: Hphphp и hphphp, у которых содержание
белка будет варьировать от 10,6 до 14,2 %.
В популяциях таких гибридов, начиная с F2 поколения, проводится отбор
растений по признакам, контролирующим их продуктивность. Семена отоб-
ранных растений в лаборатории делят пополам (поровну по их количеству).
Все части семян необходимо пронумеровать. Каждое растение будет иметь
два одинаковых номера (например: 32, 32; 47, 47 и т.д.).
Одну часть семян каждого отобранного растения передают в лабора-
торию для определения содержания белка, а вторую – сохраняют до весны
(до посева). Этот метод мы назвали “методом половинок”. После биохими-
ческого анализа одной части семян гибридной популяции сравнивают со
второй. Отбору подлежат только растения с максимальным (более 10%)
содержанием белка. Таких растений, обычно бывает не более 3–5% от коли-
чества отобранных.
Семена отобранных растений передаются в селекционный питомник.
Остальные семена гибридных растений также можно использовать в се-
лекционном питомнике, как высокопродуктивные, но не высокобелковые.
Таблица 1
Генотипы родительских особей и гибридов F1 и F2 и содержание белка в эндосперме риса
Символы
родословности № п/п Генотипы
эндосперма
Содержание белка
в эндосперме, %
Варьирование признака
у растений, %
hphphp 13,2 12,8–13,7
HpHpHp 6,3 5,9–6,5
F1 1 Hphphp 9,7 9,2–10,1
2 HpHphp 6,8 6,1–7,2
F2 1 HpHpHp 6,4 5,4–7,3
2 HpHphp 6,6 5,7–7,5
3 Hphphp 9,8 9,1–10,6
4 hphphp 13,4 12,3–14,2
327
У высокобелковых растений в селекционном питомнике, а так же на протя-
жении всех этапов селекционного процесса обязательно проводится анализ
по содержанию белка в эндосперме.
Содержание амилозы и амилопектина в эндосперме рисовой зерновки
В генетической литературе (Juliano В.О., 1976; Kinoshita Т., 1997; Дзю-
ба В.А., 2004 и др.) описано, что содержание амилозы и амилопектина
характеризуется несколькими генами: Ае — Amylose extender — высокое
содержание амилозы. Этот доминантный ген контролирует высокое содер-
жание амилозы, а его регрессивный аллель ае — низкое. Содержание амило-
пектина определяется по разности суммарного количества этих химических
веществ и содержанием амилозы. Например, у сорта Раядо в эндосперме
было 18,39% амилозы. При определении количества амилопектина (100–
18,39%) получено значение 81,61%, которое указывает на содержание
амилопектина в эндосперме зерновки сорта Раядо.
При скрещивании двух образцов: одного с высоким содержанием
амилозы (25–27%) и другого с низким (16–20%), у гибрида, на основании
доминирования высокого содержания амилозы над низким, в эндосперме
будет равное количество высокоамилозному родителю, при условии полного
доминирования этого признака или больше, в случае эффекта сверхдоми-
нирования. Модель гибридизации может быть различной. Если AeAeAe х
aeaeae, в F1, то на основе двойного оплодотворения, гетерозигота эндосперма
будет иметь следующий генотип: AeAeae. В реципрокном гибриде генотип
эндосперма будет такой: Aeaeae. В первом случае содержание амилозы в
эндосперме будет больше, чем в реципрокной модели. Здесь важную роль
играет количество генов, отвечающих за этот признак. В первом генотипе
доминантных генов было — AeAe, а рецессивных только один — ae.
В F2 таких популяций проводят индивидуальный отбор высокопро-
дуктивных растений. После биометрического анализа семена растений с
высокой продуктивностью делят на две равные части. Одну часть семян
передают в биохимическую лабораторию для определения количества ами-
лозы, вторую — на хранение.
После биохимического анализа части семян (метод “половинок”) с вы-
соким содержанием амилозы — отбираются и пакеты с семенами переда-
ются в селекционный питомник для дальнейшей работы. Биохимический
анализ у таких линий (номеров) следует проводить ежегодно на протяжении
всего цикла селекционной работы.
Содержание амилопектина связано с проявлением гена Wx — Waxу
endosperm — восковидный эндосперм. Эндосперм образцов состоит из
восковидного крахмала, у которого отсутствует амилоза и содержит 100%
амилопектина.
Ген Waxy endosperm проявляет свое влияние на крахмал эндосперма,
листьев, зародышевого мешка и пыльцевых зерен. Идентификация присут-
ствия гена Waxy endosperm в эндосперме зерновки и пыльцевых зернах
328
проводится по йодному тесту. При нанесении капли 2% йодистого калия на
эндосперм будет проявляться оранжевая окраска.
При анализе эндосперма зерновки риса йодистым тестом фиолетовая
окраска укажет на наличие амилозы. Пыльцевые зерна, собранные с глюти-
нозного растения, при тестировании йодистым калием окрасятся в оранже-
вый цвет. По окраске пыльцевых зерен можно проводить тетрадный анализ
гомозиготных и гетерозиготных растений. Гомозиготные растения по гену
waxy endosperm на йодистый тест покажут оранжевую окраску. У гетерози-
готных особей часть пыльцевых зерен будет окрашена в фиолетовый и
оранжевый цвета.
Доминантный ген Waxy endosperm контролирует фиолетовую окраску
эндосперма или пыльцевых зерен. Его рецессивный аллель проявляет оран-
жевый цвет. От состояния и количества доминантных и рецессивных аллелей
будет зависеть количество амилозы или амилопектина в эндосперме рисовой
зерновки.
В генетической литературе (Дзюба В.А., 2004г.) приводится четкая
идентификация коллекционных образцов по структуре эндосперма. Доми-
нантный ген Ww — Waxy endosperm характеризует стекловидный эндо-
сперм, а регрессивный аллель wx — глютинозный (восковидный, тусклый)
эндосперм.
После скрещивания образцов с генотипами, различающимися по струк-
туре эндосперма, мы получим различные варианты с дозами генов: wxwxwx
х WxWxWx — F1 будет следующий генотип Wxwxwx. Реципрокный вариант:
WxWxWx х wxwxwx — в F1 покажет генотип WxWxwx. Получение различ-
ных генотипов при прямом и реципрокном вариантах: Wxwxwx и WxWxwx
определяемся двойным оплодотворением зародышевого мешка. Генотип
эндосперма от материнской особи получает два аллеля, а от отцовской —
только один. В F2 наблюдается расщепление по фенотипу эндосперма на
Таблица 2
Содержание амилоза и амилопектина в зависимости от генотипов структуры
эндосперма зерновки риса
Содержание, %
Генотип эндосперма
амилоза амилопектин
wxwxwx 0 100Родительские
особи WxWxWx 13 87
1. Wxwxwx 8,7 91,3F1
2. WxWxwx 11,3 88,7
1. WxWxWx 13,2 86,8
2. WxWxwx 12,1 87,9
3. Wxwxwx 8,1 91,9
F2
4. wxwxwxw 0 100
329
следующие классы: WxWxwx: Wxwxwx — эндосперм стекловидный и
полумучнистый; wxwxwx — глютинозный, восковидный эндосперм. В каж-
дом классе присутствует различное количество генов доминантных и рецес-
сивных, от которых будет зависеть содержание амилозы и амилопектина в
зерновке риса.
Начиная с F2 можно проводить отбор растений из гибридных популяций
по структуре эндосперма. После созревания зерна в поле можно легко про-
водить идентификацию зерновок по структуре эндосперма. Растения го-
мозиготные по глютинозности будут иметь тусклый эндосперм, которые
можно отбирать для селекционных целей с другими хозяйственно-ценными
признаками.
Растения с глютинозным эндоспермом можно идентифицировать в
период цветения по тесту йодистого калия. Растения гомозиготные по рецес-
сивному гену wx формируют пыльцевые зерна, которые окрашиваются на
йодистый тест в оранжевый цвет. Пыльцевые зерна, у которых присутствуют
доминантные гены Wx, будут окрашиваться в фиолетовый цвет.
Литература
1. Дзюба В.А. Разработка теоретической модели и идеального сорта риса. В кн.
Физиологические основы повышения продуктивности зерновых культур.— 1975.—
С. 267–275.
2. Дзюба В.А. Методика отбора растений из гибридных популяций. Актуальные
вопросы генетики и селекции растений (тез. Докладов).— 1980.— С. 213.
3. Дзюба В.А. Генетика риса. Краснодар, 2004.— 283 с.
4. Дзюба В.А., Колесников Г.П. Новизна легкорастворимых белков сортовых и
гибридных семян риса. Бюлл. НТИ ВНИИ риса.— 1976.— Вып.19.— С. 24–26.
5. Дзюба В.А., Лаштованная Л.В. Генетика качества. Пути повышения и ста-
билизации производства высококачественного зерна. Краснодар, 2002.— С. 241–
244.
6. Ярош Н.П. Химический состав. Культурная флора СССР. Крупные культуры
(гречка, просо, рис).— 1975.— С. 332–343.
7. Juliano B.O. Biochemical studies. Rice postharvest technology. Intern. derelop.
ress. Centre.
8. Kinoshita T. Gene analyses. Sciense of the rice plant. Genetics. Tokyo.— 1997.
V.з.— Р. 197–251.
Резюме
Показано наследование содержания белка, амилозы и амилопектина в эндо-
сперме зерновки риса в зависимости от направлений скрещивания и дозы доми-
нантных и рецессивных генов в триплоидном эндосперме.
Inheritance of protein, amylose and amylopectin in rice kernel endosperm according
to crossing type and dose of dominant and recessive genes in triploid endosperm is showed.
330
ЕМЕЦ З.В., МАМЕНКО А.М.
Харьковская государственная зооветеринарная академия,
Минагрополитики Украины
Украина, 62341, Харьков, пгт Малая Даниловка, e-mail: zoya_emez@mail.ru
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СЕЛЕКЦИИ СКОТА
ПО ЖИРНОМОЛОЧНОСТИ И ВЫХОДУ МОЛОЧНОГО ЖИРА
Повышение качества молока, увеличение содержания в нем жира и вы-
хода молочного жира являются важными составляющими совершенствования
молочного скота [1], что обусловливается особыми физико-химическими
свойствами молочных продуктов, экономической и питательной ценностью
и способностью молочного положительно влиять на воспроизводительные
способности потомства [2].
Результаты изучения закономерностей изменчивости содержания жира
в молоке и выхода молочного жира довольно противоречивы получены, в
основном на убівших популяциях, поэтому их изучение у новых молочных
пород приобретает особую актуальность.
Материалы и методы
Целью наших исследований было: изучение влияния основных генети-
ческих факторов на содержание жира в молоке и выход молочного жира,
а также на его качество; установить характер и силу их зависимостей;
от продуктивных, племенных характеристик предков; выделение таких
факторов, которые в наибольшей степени обусловливают изучаемые
продуктивные признаки и на их основе разработать модели оценки и оценить
селекционную эффективность отбора при помощи разработанных моделей.
Исследования были проведены на материалах племенного учета в агро-
предприятиях Харьковской области, а также в опытных хозяйствах Инсти-
тута животноводства НААНУ, на коровах: черно-пестрой, симментальской,
айрширской, украинских красно-пестрой и черно пестрой молочных пород.
Изменчивость, повторяемость и наследуемость жирномолочности и
выхода молочного жира определяли на основе соответствующих коэффи-
циентов по методикам Н.А. Плохинского (1961) с использованием персональ-
ных компьютеров [3]. Степени влияния различных факторов на содержание
жира в молоке и выход молочного жира устанавливали путем применения
общей линейной модели и ее производных — корреляционного, регрессион-
ного, дисперсионного анализов. Обработку данных осуществляли при
помощи процедур General Linear Model, Correlation, Regression стандартного
пакета прикладных статистических программ SPSS — 12.0.
Для установления формы и силы связей между количественными
признаками использовали стандартный пакет программ Table Curve — 2D.
При этом из совокупности простых (группа “Simple”) уравнений выбирали
наиболее адекватно описывающие изучаемую зависимость. Полученные
результаты анализировали с точки зрения детерминированности, точности
и достоверности [4]. Для изучения наследственной обусловленности изу-
|