Успадкування забарвлення колосу у пшениці однозернянки (Triticum monococcum L.)
Анотація
Ціль: встановити характер успадкування забарвлення колоса у гібридів пшениці однозернянки (Triticum monococcum L.). Методи: реципрокні гібриди двох зразків культурної однозернянки, чорноколосого UA0300282 та білоколосого UA0300311, були створені за допомогою методу single cross. З використанням методу сегрегаційного аналізу проаналізовано чотири генерації: P1, P2, F1 та F2 при осінньому та весняному посіві. Результати: встановлено, що для комбінації UA0300311 × UA0300282 при осінньому посіві найбільш сприятливою моделлю успадкування є MX2-EA-AD, яка передбачає наявність двох головних генів з рівним адитивним ефектом плюс системи полігенів з адитивно-домінантним ефектом. У рослин від весняного посіву забарвлення колосу описується моделлю MX2-CD-AD, яка передбачає присутність двох головних генів з повним домінантним ефектом плюс полігенів з адитивно-домінантним ефектом. У реципрокній комбінації – UA0300282 × UA0300311 оптимальна модель, яка найкраще описує дисперсію кольору колосу у рослин від осіннього посіву, – це MX2-ADI-AD, яка передбачає наявність двох головних генів з адитивно-домінантно-епістатичним ефектом плюс полігенів з адитивно-домінантним ефектом. Розподіл рослин від весняного посіву за кольором колосу добре описує модель MX2-ADI-ADI – з двома головними генами з адитивно-домінантно-епістатичним ефектом плюс системою полігенів з адитивно-домінантно-епістатичним ефектом. Гени по-різному проявляють себе у контролі ознаки залежно від погодних умов, що визначаються термінами посіву. У групі рослин прямої комбінації (UA0300311 × UA0300282) від осіннього посіву успадковуваність, що визначається головним геном, становить 97%, а та, що визначається полігенами, оцінюється числом 2,7%; при весняному посіві ці значення дорівнюють відповідно 67% і 32%. У зворотній комбінації (UA0300282 × UA0300311) від осіннього посіву успадковуваність ефекту головних генів становить 99%, на полігенну систему припадає 1%; у рослин від весняного посіву відповідно 72% і 28%. Висновки: за ознакою виразності забарвлення колосу в комбінації схрещування пшениць однозернянок UA0300311 × UA0300282 батьківські форми розрізняються двома головними генами та полігенами. Співвідношення компонент успадковуваності забарвлення колосу у пшениці однозернянки залежить від умов вегетації: при осінньому посіві 97–99 % успадковуваності зумовлюють головні гени, а на частку полігенів припадає 1–3 % фенотипічної мінливості; при весняному посіві компонента успадковуваності, зумовлена полігенним комплексом, збільшується до 28–33 %.
Завантаження
Посилання
Akaike H. (1977). On entropy maximization principle. In: Proceedings of the symposium on applications of statistics. Applications of Statistics, Amsterdam: North-Holland, 27–41.
Börner A., Schäfer M., Schmidt F. et al. (2005). Associations between geographical origin and morphological characters in bread wheat (Triticum aestivum L.). Plant Genetic Resources, 3(3), 360–372. https://doi.org/10.1079/PGR200589
Brandolini A., Heun M. (2019). Genetics of brittleness in wild, domesticated and feral einkorn wheat (Triticum monococcum L.) and the place of origin of feral einkorn. Genetic Resources and Crop Evolution, 66(2), 429–439. https://doi.org/10.1007/s10722-018-0721-7
Cakmak I., Ozkan H., Braun H.J. et al. (2000). Zinc and iron concentrations in seeds of wild, primitive and modern wheats. Food and Nutrition Bulletin, 21(4), 401–403. https://doi.org/10.1177/156482650002100411
Di Stasio L., Picascia S., Auricchio R. et al. (2020). Comparative analysis of in vitro digestibility and immunogenicity of gliadin proteins from durum and einkorn wheat. Frontiers in Nutrition, 7, 1–7. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00056
Gai J.Y., Zhang Y.M., Wang J.K. (2003). Genetic system of quantitative traits in plants. Science Press, Beijing. 380 p. (in Chinese)
Geisslitz S., Longin C.F.H., Scherf K.A. et al. (2019). Comparative study on gluten protein composition of ancient (einkorn, emmer and spelt) and modern wheat species (durum and common wheat). Foods, 8(9), 1–14. https://doi.org/10.3390/foods8090409
Gong Y.S., Wei S.H., Peng Z.S. et al. (2021). Genetic study on plant height and its components, partial yield traits in durum wheat ANW16F. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 34(2), 229–235. https://doi.org/10.16213/j.cnki.scjas.2021.2.001 (in Chinese with English abstract)
Khlestkina E.K. (2013). Genes determining the coloration of different organs in wheat. Russ. J. Genet. Appl. Res., 3(1), 54–65. https://doi.org/10.1134/S2079059713010085 (in Russian)
Kozub N.A., Sozinov I.A., Niniyeva A.K. et al. (2016). Genetic marking of glume color in Triticum spelta L. var. caeruleum using gliadins. Cytology and Genetics, 50(3), 168–172. https://doi.org/10.3103/S0095452716030075
Pehlivan K.F., Keskin C.N., Agil F. et al. (2021). Profiles of vitamin B and E in wheat grass and grain of einkorn (Triticum monococcum ssp. monococcum), emmer (Triticum dicoccum ssp. dicoccum Schrank.), durum (Triticum durum Desf.), and bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars by LC-ESI-MS/MS analysis. Journal of Cereal Science, 98, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2021.103177
Rotondi Aufiero V., Sapone A., Mazzarella G. (2022). Diploid wheats: are they less immunogenic for non-celiac wheat sensitive consumers? Cells, 11(15), 1–11. https://doi.org/10.3390/cells11152389
Song Y., Chen Y., Yang J. et al. (2022). Identification wheat scab by color feature index of digital image. Jiangsu Agricultural Sciences, 50(2), 186–191. https://doi.org/10.15889/j.issn.1002-1302.2022.02.031 (in Chinese)
Wang J.T., Zhang Y.W., Du Y.W. et al. (2022a). SEA v2.0: an R software package for mixed major genes plus polygenes inheritance analysis of quantitative traits. Acta Agronomica Sinica, 48(6), 1416–1424. https://doi.org/10.3724/SP.J.1006.2022.14088 (In Chinese with English abstract)
Wang L.M., Dang Z., Zhao W. et al. (2022b). Genetic analysis of plant height in flax using segregating generations and recombination inbred line populations. Journal of Plant Genetic Resources, 23(5), 1446–1457. https://doi.org/10.13430/j.cnki.jpgr.20220305001 (in Chinese with English abstract)
Wei Y., Hu F., Zheng X. et al. (2017). The molecular mechanism of the impacts of illumination on litchi fruit coloration and anthocyanin biosynthesis. Acta Horticultural Science, 44(7), 1363–1370. https://doi.org/10.16420/j.issn.0513-353x.2016-0717 (in Chinese with English abstract)
Xie S.F., Ji W.Q., Zhang Y.Y. et al. (2020). Genetic effects of important yield traits analyzed by mixture model of major gene plus polygene in wheat. Acta Agronomica Sinica, 46(3), 365–384. https://doi.org/10.3724/SP.J.1006.2020.91044 (in Chinese with English abstract)
Yang X.S., Liang Z.Y., Li H. et al. (2013). Analysis on genetic model of grain characteristics in common wheat by mixed inheritance model of major genes plus polygenes. Journal of Triticeae Crops, 33(6),1119–1127. https://doi.org/10.7606/j.issn.1009-1041.2013.06.009 (in Chinese with English abstract)
Zeven A.C. (1983). The character brown spike of bread wheat: A review. Euphytica, 32, 299–310.
Zhang J.F., Qi C.K., Pu H.M. et al. (2007). Inheritance and QTL identification of oil content in rapeseed (Brassica napus L.). Acta Agronomica Sinica, 33(9), 1495–1501.
Zhao F., Wang K., Yuan Y. (2014). Study on wheat spike identification based on color features and AdaBoost algorithm. Crop Journal, 1, 141–144. https://doi.org/10.16035/j.issn.1001-7283.2014.01.042 (in Chinese with English abstract)
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої її публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи.
