Генетические методы улучшения качества пшеницы твердых сортов, адаптированных к климатическим условиям России с особым акцентом на коммерческие характеристики зерна

Автор: Шевченко Сергей Николаевич, Мальчиков Петр Николаевич, Мясникова Марина Германовна, Натоли Винченцо, Де Вита Паскуале, Марчелла Джулияни

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Рубрика: Общая биология

Статья в выпуске: 2-2 т.20, 2018 года.

Бесплатный доступ

Реформы экономики, проведённые в России в 90-е годы ХХ века, привели к значительному сокращению посевных площадей под твёрдой пшеницей и значительному падению потребления продуктов её переработки. Большое количество макаронных изделий и крупы производилось в то время из более дешёвой мягкой пшеницы. Качество, питательная и диетическая ценность этих изделий значительно уступают аналогам из твёрдой пшеницы. В этот же период увеличился импорт макаронных изделий высокого качества в основном итальянского производства. В то же время климат и плодородные почвы степных районов России позволяют производить достаточное количество зерна для удовлетворения внутренних потребностей и экспортировать его в страны Европейского Союза, где зерно твёрдой пшеницы является единственным продуктом импорт, которого, не облагается пошлиной и имеет премиальную цену. Несмотря на эти условия, высокая конкуренция и требования к качеству зерна осложняют доступ отечественных производителей на рынок ЕС. Основным препятствием при этом являются европейские требования к качеству клейковины, которые значительно отличаются от нормативов отечественного ГОСТа, в соответствие с которым создаются сорта твёрдой пшеницы в России. В связи с этим противоречием (хороший климат и возможности производства с одной стороны и отсутствие адаптированных сортов необходимого качества с другой), актуальным селекционно-генетическим направлением следует признать создание отечественных сортов с высоким качеством клейковины, удовлетворяющим требования европейского рынка. Практическая реализация этого направления - цель исследований, представленных в настоящей публикации. Основная задача перед коллективом исследователей из России и Италии сводилась к поиску путей ускоренного переноса генетических систем высокого качества клейковины в генофон адаптированных к степным регионам России генотипов и создание на основе этого исходного материала конкурентоспособных, коммерческих сортов яровой твёрдой пшеницы. В качестве базовых генотипов были использованы три линии безенчукской селекции, в качестве доноров высокого качества клейковины (параметр индекс глютена - IG) сорта Kofa (Канада), Aureo, Achille (оба Италия). В настоящей публикации приведены результаты селекции новых генотипов с высоким качеством на основе генетической системы сорта Kofa. Беккроссирование сопровождалось отбором в расщепляющихся поколениях с применением технологии геномной селекции. Растения, несущие аллель-вариации от Кофа (блок QTLна 1А хромосоме), были оценены с помощью 100 молекулярных маркёров SSR (Single sequence Repeat), покрывающих все хромосомы геномов А и В, для отбора растений, наиболее близких генетически российской линии, использованной в качестве материнской формы при скрещивании. В результате проведённой работы получены новые генотипы, названные Таганрог (Taganrog) и Бурбон (Bourbon). Эти линии в тестовых испытаниях показали величину IG равную 85 единицам, что соответствует лучшим итальянским сортам, которые особенно ценятся при производстве макаронных изделий.

Еще

Пшеница твёрдых сортов, генетические методы улучшения, климатические условия, характеристики зерна, качество клейковины

Короткий адрес: https://sciup.org/148313903

IDR: 148313903

Список литературы Генетические методы улучшения качества пшеницы твердых сортов, адаптированных к климатическим условиям России с особым акцентом на коммерческие характеристики зерна

  • Bubcvsky et al. QTL analysis of pasta quality using a composite microsatellite and SNP map of durum wheatTheor Appl Genet (2008) 117:1361-1377
  • Dick and Quick. A Modified Screening Test for Rapid Estimation of Gluten Strength in Early-Generation Durum Wheat Breeding Lines.Cereal Chem 1983. 60: 315 - 318.
  • Gianibelli et al. Relationships between biochemical parameters and quality characteristics of durum wheats. 1995: Pages 146-152 in: Wheat Structure, Biochemistry and Functionality. J. P. Schofield, ed. RACI: Melbourne.
  • Kremer et al. Measures of polymorphism within and among populations. In: Molecular tools for screening biodiversity. Plants and animals. 1998.Karp A., Isaac P., and Ingram D. S. (Eds.) Chapman & Hall London. Pp. 302-311.
  • Natoli V. Ph.D Tesis. 2008: Isolation in the wheat of durum varieties of genes involved in the mechanisms of adaptation of water stress in the Mediterranean environment
Статья научная