Особенности наследования лизина у гибридов второго поколения зернового сорго
https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.3.273-282
Аннотация
Сорго считается одной из наиболее важных зерновых культур в мире. Зерно сорго характеризуется низким содержанием в белке незаменимых аминокислот, прежде всего лизина, что значительно снижает его кормовую ценность. Известны два мутантных гена с высоким уровнем лизина: спонтанный мутантный ген hl, который был первоначально идентифицирован в эфиопских линиях, и ген P721, который индуцирован этилметансульфонатом.
Цель исследований заключалась в изучении закономерности наследования содержания лизина в зерне гибридов второго поколения сорго зернового, полученных в результате скрещиваний по двум диаллельным схемам 4х4 (I – СПЗС-11, Sb-126/4, 144 ф/8, Зерноградское 204; II – ЗСК-4, Белозёрное 100, Отбор 100, 34045). В результате гибридологического анализа установлено, что по содержанию лизина в белке сорго между включёнными в скрещивания родительскими образцами наблюдались генетические отличия в 1-3 гена. Наибольшие различия (3 гена) проявились между образцами сорго зернового 34045 и 144 ф/8. В большинстве гибридных комбинаций между привлечёнными в гибридизацию образцами наблюдались моногенные и дигенные различия. В результате оценки значения степени доминирования установлена величина проявления гена, контролирующего содержание лизина в белке сорго. Наблюдалось доминирование как меньших, так и больших значений признака. Кривые распределения частот изученных гибридов находились в пределах изменчивости родительских форм, однако в отдельных комбинациях проявились положительные трансгрессии. В комбинациях Sb-126/4 × СПЗС-11, Зерноградское 204 × СПЗС-11 для дальнейшей селекционной работы выделены формы с высоким содержанием лизина в зерне (более 3,5%).
Об авторах
А. В. Алабушев
ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»
Россия
Россия
Алабушев Андрей Васильевич, академик РАН, доктор с.-х. наук, профессор, директор
Научный городок, д. 3, Зерноградский район, г. Зерноград, Ростовская область, 347740
В. В. Ковтунов
ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»
Россия
Россия
Ковтунов Владимир Викторович, кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства сорго зернового
Научный городок, д. 3, Зерноградский район, г. Зерноград, Ростовская область, 347740
П. И. Костылев
ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»
Россия
Россия
Костылев Павел Иванович, доктор с.-х. наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории селекции и
семеноводства риса
Научный городок, д. 3, Зерноградский район, г. Зерноград, Ростовская область, 347740
Н. А. Ковтунова
ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»
Россия
Россия
Ковтунова Наталья Александровна, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства сорго кормового
Научный городок, д. 3, Зерноградский район, г. Зерноград, Ростовская область, 347740
Н. С. Кравченко
ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»
Россия
Россия
Кравченко Нина Станиславовна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории биохимической оценки селекционного материала и качества зерна
Научный городок, д.3, Зерноградский район, г. Зерноград, Ростовская область, 347740
Список литературы
1. Tesso T., Ejeta G., Chandrashekar A., Huang C., Tandjung A., Lewamy M., Axtell J. D., Hamaker B. R. A Novel Modified Endosperm Texture in a Mutant High-Protein Digestibility/High-Lysine Grain Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench). Cereal Chem., 2006;83(2):194-201. DOI: https://doi.org/10.1094/CC-83-0194
2. Taylor J. R. N., Schober T. J., Bean S. R. Novel food and non-food uses for sorghum and millets. J Cer Sci., 2006;(44(3)):252-271. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcs.2006.06.009
3. Васильченко С. А., Метлина Г. В., Ковтунов В. В. Влияние метеоусловий на продуктивность сорго зернового в южной зоне Ростовской области. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016;(120):744-754. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26469981
4. Романюкин А. Е., Шишова Е. А., Ковтунова Н. А., Ермолина Г. М. Признаковая и генетическая коллекция скороспелых форм сахарного сорго. Аграрный вестник Урала. 2016;7(149):46-50. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27191817
5. Mofokeng A. M., Shimelis H., Laing M. Breeding strategies to improve sorghum quality. AJCS. 2017;11(02):142-148. DOI: https://doi.org/10.21475/ajcs.17.11.02.p127
6. Ковтунов В. В. Посевная площадь и урожайность сорго зернового. Зерновое хозяйство России. 2018;(3):47-49. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2018-57-3-47-49
7. Шепель Н. А. Селекция и семеноводство гибридного сорго. Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1985. 256 с.
8. Шепель Н. А. Сорго. Волгоград: Комитет по печати, 1994. 448 с.
9. Ferreira R. R., Meinhardt L. W., Azevedo R. A. Lysine and threonine biosynthesis in sorghum seeds: Characterization of aspartate kinase and homoserine dehydrogenase isoenzymes. Ann Appl Biol. 2006;149(1):77-86. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2006.00074.x
10. Wu Y., Yuan L., Guo X., Holding D. R., Messing J. Mutation in the seed storage protein kafirin creates a highvalue food trait in sorghum. Nat Commun. 2013;(4):2217. DOI: https://doi.org/10.1038/ncomms3217
11. Лушпина О. А., Сухенко Н. Н., Ковтунов В. В. Коллекционный материал сорго зернового для селекции на продуктивность. Зерновое хозяйство России. 2016; (3): 13-16. Режим доступа: https://www.zhros.ru/jour/article/view/163
12. Singh R., Axtell J. D. High lysine mutant gene (hl) that improves protein quality and biological value of grain sorghum. Crop Sci. 1973;13(5):535-539. URL: https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2135/cropsci1973.0011183X001300050012x
13. Fano D. Breeding of sorghum for high lysine in the seed. International Journal of Agriculture Sciences. 2017;9(43):4702-4707. URL: http://www.researchgate.net/publication/327384832
14. Fantaye B. M. Genetic improvement of lysine content in sorghum: A Review. J. Advan. Plant Sci., 2018;1(3):307. URL: https://www.researchgate.net/publication/329191838
15. Oria M. P., Hamaker B. R., Axtel J. D., Huang C. P. A highly digestible sorghum mutant cultivar exhibits a unique folded structure of endosperm protein bodies. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2000;97(10):5065-5070. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.080076297
Рецензия
При поддержке: Работа выполнена в рамках Государственного задания ФГБНУ«Аграрный научный центр «Донской» (тема №0706-2019-0001).
Для цитирования:
Алабушев А.В., Ковтунов В.В., Костылев П.И., Ковтунова Н.А., Кравченко Н.С. Особенности наследования лизина у гибридов второго поколения зернового сорго. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020;21(3):273-282. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.3.273-282
For citation:
Alabushev A.V., Kovtunov V.V., Kostylev P.I., Kovtunova N.A., Kravchenko N.S. Features of lysine inheritance in grain sorghum hybrids of the second generation. Agricultural Science Euro-North-East. 2020;21(3):273-282. (In Russ.) https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.3.273-282
Просмотров: 361
Послать статью по эл. почте 