Особливості передачі маркерів хромосоми 1U Aegilops biuncialis Vis. у гібридів пшениці м'якої
Loading...
Date
2020
Authors
Козуб, Наталія
Созінов, Ігор
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Дикий родич пшениці Aegilops biuncialis Vis. може бути джерелом нових алелів запасних білків
для збагачення генофонду пшениці м’якої. Ми створили матеріал пшениці від міжвидових схрещень
пшениці м’якої з кримськими зразками Ae. biuncialis через пряме схрещення та беккросування пшеницею. З використанням запасних білків як генетичних маркерів відібрано лінії з інтрогресіями хромосоми 1U. Метою роботи було дослідження передачі маркерів хромосоми 1U у гібрида від схрещення сорту пшениці м’якої Безоста 1 з лінією-носієм хромосоми 1U. Аналізували зерна F2
від схрещення сорту пшениці Безоста 1 з лінією NVG41, що несе хромосому 1U від Ae. biuncialis.
Маркерами пліч хромосоми 1U слугували запасні білки, кодовані Gli-U1 i Glu-U1. Гліадини аналізували електрофорезом у кислому середовищі в поліакриламідному гелі за методикою Козуб Н. О. та ін.
(Kozub et al. (2009)). Електрофорез загального білка зерна, зокрема високомолекулярних субодиниць
глютенінів, проводили за методикою Laemmli (1970). Серед проаналізованих зерен F2 ідентифіковано чотири класи генотипів за маркерами Gli-U1 i Glu-U1: 1) з цілою хромосомою 1U, 2) лише з плечем 1UL, 3) лише з плечем 1US, 4) без хромосоми 1U. У гібрида F1
NVG41 × Безоста 1 хромосома 1U
від Ae. biuncialis передавалась із дещо підвищеною частотою (за маркером Glu-U1 та за одночасною присутністю маркерів Gli-U1 i Glu-U1). Частота розділення пліч хромосоми 1U (унівалента)
у гібрида F1
становила близько 9 %. При цьому формувалось значно менше зернівок лише з плечем
1US (2 %), ніж лише з 1UL (6 %). Отже, нижчу частоту генотипів лише з плечем 1US порівняно
з генотипами лише з плечем 1UL у потомстві гібридів F1
пшениці з унівалентом 1U від Ae. biuncialis
можна спостерігати вже на стадії зернівок. Це може бути пов’язано з втратою телоцентриків
з плечем 1US при формуванні гамет або зниженою життєздатністю генотипів лише з 1US на стадії гамет або після формування зиготи.
Aim. The wild wheat relative Aegilops biuncialis Vis. is a potential source of new storage protein alleles for enriching the common wheat gene pool. We have produced the wheat material from direct crossing of common wheat with Crimean samples of Ae. biuncialis followed by backcrossing with wheat. Using storage proteins as genetic markers, lines with introgressions of chromosome 1U have been selected. The objective of the investigation was to study the transmission of markers for chromosome 1U in the hybrid from crossing the common wheat cultivar Bezostaya 1 with a line carrying chromosome 1U. Methods. F2 seeds from the cross of the common wheat cultivar Besostaya 1 and the line NVG41 carrying Ae. biuncialis chromosome 1U were analyzed. Storage proteins encoded by Gli-U1 and Glu-U1 served as markers for chromosome 1U. Gliadins were analyzed by acid polyacrylamide gel electrophoresis by the procedure of Kozub et al. (2009). Electrophoresis of total seed proteins, including high-molecularweight glutenin subunits, was carried out by the procedure of Laemmli (1970). Results. Among the F2 seeds analyzed, we identified four classes of genotypes with respect to the markers Gli-U1 and Glu-U1: 1) with complete chromosome 1U, 2) with the 1UL arm only, 3) with the 1US arm only, 4) without chromosome 1U. In the F1 hybrid NVG41 × Bezostaya 1, Ae. biuncialis chromosome 1U was transmitted with an increased frequency (with respect to the marker Glu-U1 and the simultaneous presence of the markers Gli-U1 and Glu-U1). The frequency of centric misdivision of chromosome 1U (univalent) in the F1 hybrid amounted about 9 %. This resulted in a significantly lower number of seeds with the 1US arm only (2 %) than that with the 1UL arm (6 %). Conclusions. In the progeny of F1 hybrids with Ae. biuncialis univalent 1U, a lower frequency of genotypes with the 1US arm only as compared with the 1UL arm only can be observed at the grain stage. This could be due to the loss of telocentrics with the 1US arm at gamete formation or reduced viability of genotypes with 1US only at the gamete stage or after zygote formation.
Aim. The wild wheat relative Aegilops biuncialis Vis. is a potential source of new storage protein alleles for enriching the common wheat gene pool. We have produced the wheat material from direct crossing of common wheat with Crimean samples of Ae. biuncialis followed by backcrossing with wheat. Using storage proteins as genetic markers, lines with introgressions of chromosome 1U have been selected. The objective of the investigation was to study the transmission of markers for chromosome 1U in the hybrid from crossing the common wheat cultivar Bezostaya 1 with a line carrying chromosome 1U. Methods. F2 seeds from the cross of the common wheat cultivar Besostaya 1 and the line NVG41 carrying Ae. biuncialis chromosome 1U were analyzed. Storage proteins encoded by Gli-U1 and Glu-U1 served as markers for chromosome 1U. Gliadins were analyzed by acid polyacrylamide gel electrophoresis by the procedure of Kozub et al. (2009). Electrophoresis of total seed proteins, including high-molecularweight glutenin subunits, was carried out by the procedure of Laemmli (1970). Results. Among the F2 seeds analyzed, we identified four classes of genotypes with respect to the markers Gli-U1 and Glu-U1: 1) with complete chromosome 1U, 2) with the 1UL arm only, 3) with the 1US arm only, 4) without chromosome 1U. In the F1 hybrid NVG41 × Bezostaya 1, Ae. biuncialis chromosome 1U was transmitted with an increased frequency (with respect to the marker Glu-U1 and the simultaneous presence of the markers Gli-U1 and Glu-U1). The frequency of centric misdivision of chromosome 1U (univalent) in the F1 hybrid amounted about 9 %. This resulted in a significantly lower number of seeds with the 1US arm only (2 %) than that with the 1UL arm (6 %). Conclusions. In the progeny of F1 hybrids with Ae. biuncialis univalent 1U, a lower frequency of genotypes with the 1US arm only as compared with the 1UL arm only can be observed at the grain stage. This could be due to the loss of telocentrics with the 1US arm at gamete formation or reduced viability of genotypes with 1US only at the gamete stage or after zygote formation.
Description
Keywords
Triticum aestivum L., Aegilops biuncialis Vis., інтрогресія, розщеплення по центромері, гліадини, високомолекулярні субодиниці глютенінів, стаття, Triticum aestivum L., Aegilops biuncialis Vis., introgression, centric misdivision, gliadin, high-molecular-weight glutenin subunits
Citation
Козуб Н. О. Особливості передачі маркерів хромосоми 1U Aegilops biuncialis Vis. у гібридів пшениці м'якої / Козуб Н. О., Созінов І. О. // Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія. - 2020. - Т. 3. - С. 20-25.