Zmienność wybranych cech technologicznych ziarna mieszańców pszenicy ozimej w zależności od składu podjednostek białek gluteninowych u form rodzicielskich
Karolina Krystkowiak
office@igr.poznan.plInstytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)
Tadeusz Adamski
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)
Maria Surma
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)
Zygmunt Kaczmarek
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)
Anetta Kuczyńska
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)
Agata Burtna
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)
Renata Trzeciak
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)
Abstrakt
Celem badań była analiza zmienności wybranych cech technologicznych ziarna w populacjach mieszańców pszenicy ozimej o tym samym składzie alleli Glu–1 przy jednoczesnym uwzględnieniu podobieństwa genetycznego odmian rodzicielskich. Materiał do badań stanowiło 18 odmian pszenicy ozimej oraz 76 mieszańców pokolenia F2. Dokonano charakterystyki form wyjściowych pod względem składu wysokocząsteczkowych podjednostek białek glutenionowych (HMW). Zbadano także zróżnicowanie genetyczne pomiędzy parami form rodzicielskich przy użyciu markerów molekularnych typu SSR. Dla mieszańców i ich form wyjściowych określono zawartość białka w s.m. ziarna oraz wykonano analizy farinograficzne przy użyciu aparatu Brabendera. Mieszańce (rodziny) podzielono na grupy o tym samym składzie podjednostek gluteninowych, a następnie grupy te porównano pod względem parametrów technologicznych. Określono zmienność fenotypową między grupami rodzin o różnym składzie alleli Glu-1 oraz przeprowadzono wielowymiarową ocenę wyróżnionych grup. Tworzące poszczególne grupy rodziny, mimo takiego samego składu alleli Glu-1 różniły się pod względem analizowanych cech technologicznych ziarna. Nie stwierdzono związku pomiędzy odległością genetyczną par form rodzicielskich tworzących rodziny wchodzące w skład poszczególnych grup a podobieństwem fenotypowym tych grup.
Słowa kluczowe:
analiza statystyczna, cechy technologiczne ziarna, odległości Mahalanobisa, pszenica ozima, wysokocząsteczkowe podjednostki gluteninoweBibliografia
Ahmad M. 2000. Molecular marker-assisted selection of HMW glutenin alleles related to wheat bread quality by PCR-generated DNA markers Theor. Appl. Genet. 101: 892 — 896.
Google Scholar
Boeuf C., Prodanovic S., Gay G., Bernard M. 2003. Structural organization of the group-1 chromosomes of two bread wheat sister lines. Theor. Appl. Genet. 106: 938 — 946.
Google Scholar
Bronneke V., Zimmermann G., Killermann B. 2000. Effect of high molecular weight glutenins and D-zone gliadins on bread-making quality in German wheat varieties. Cereal Res. Commun. 28: 187 — 194.
Google Scholar
Caalderini D. F., Szafer G. A. 1999. Has yield stability changed with genetic improvement of wheat yield? Euphytica 107: 1524 — 1532.
Google Scholar
Caliński T. Kaczmarek Z. 1973. Metody kompleksowej analizy doświadczenia wielocechowego. Trzecie Colloquium Metodologiczne z Agro-Biometrii, PAN, Warszawa-Wrocław: 258 — 320.
Google Scholar
Campbell K. G., Finney P. L., Bergman C. J., Gualberto D. G., Anderson J. A., Giroux M. J., Siritunga D., Zhu J., Gendre F., Roue C., Verel A., Sorrells M. E. 2001. Quantitative trait loci associated with milling and baking quality in a soft x hard wheat cross. Crop Science 41: 1275 — 1285.
Google Scholar
Crepieux S., Lebreton C., Flament P., Charmet G. 2005. Application of a new IBD-based mapping method to common wheat breeding population: analysis of kernel hardness and dough strength. Theor. Appl. Genet. 111: 1409 — 1419.
Google Scholar
De Bustos A., Rubio P., Jouve N. 2000. Molecular characterisation of the inactive allele of the gene Glu-A1 and the development of a set of AS-PCR markers for HMW glutenins of wheat. Theor. Appl. Genet.100: 1085 — 1094.
Google Scholar
De Vita P., Li Destori Nicosia O., Nigro F., Platini C., Riefolo C., Di Fonzo N., Cattivelli L. 2007. Breeding Progress in morpho-physiological, agronomical and qualitative traits durum wheat cultivars released in Italy during the 20th century. Europ. J. Agronomy 26: 39 — 53.
Google Scholar
D’Ovidio R., Anderson O. D. 1994. PCR analysis to distinguish between alleles of a member of a multigene family correlated with wheat breadmaking quality. Theor. Appl. Genet. 88: 759 — 763.
Google Scholar
D’Ovidio, R., Masci, S., Porcedu, D. 1995. Development of a set of oligonucleotide primers specific for genes at the Glu-1 complex of wheat. Theor. Appl. Genet. 89: 189 — 194.
Google Scholar
Gale K. R. 2005. Diagnostic DNA markers for quality traits in wheat. J. Cereal Sci. 41, 181 — 192.
Google Scholar
Galande A. A., Tiwari R., Ammiraju J. S. S., Santra D. K., Lagu M. D., Rao V. S., Gupta V. S., Misra B. K., Nagarajan S., Ranjekar P. K. 2001. Genetic analysis of kernel hardness In bread wheat using PCR-based markers. Theor. Appl. Genet. 103: 601 — 606.
Google Scholar
Gross C., Bervas E., Charmet G. 2004 Genetic analysis of grain protein content, grain hardness and dough rheology in a hard × hard bread wheat progeny. J. Cereal Sci. 40: 93 — 100.
Google Scholar
Gupta P. K., Varshney R. K., Sharma P. C., Ramesh B. 1999. Molecular markers and their applications in wheat breeding. Plant Breeding 118: 369 — 390.
Google Scholar
Gupta P. K., Balyan H. S., Edwards K. J., Isaac P., Korzun V., Roder M., Gautier M. F., Joudrier P., Schlatter A. R., Dubcovsky J., De la Pena R. C., Khairallah M., Penner G., Hayden M. J., Sharp P., Keller B., Wang R. C. C., Hordouin J. P., Jack P., Leroy P. 2002. Genetic mapping of 66 new microsatellite (SSR) loci in bread wheat. Theor. Appl. Genet. 105: 413 — 422.
Google Scholar
Huang X.Q., Börner A., Röder M. S., Ganal M. W. 2002. Assessing genetic diversity of wheat (Triticum aestivum L.) germplasm using microsatellite markers. Theor. Appl. Genet. 105: 699 — 707.
Google Scholar
Ivanov P., Todorov I., Stoeva I., Ivanowa I. 1998. Biochemical and technological characteristics of Triticum aestivum lines from two crosses between high and low breadmaking quality cultivars. Cereal Res. Commun. 26 (4): 455 — 461.
Google Scholar
KorzunV., Boerner A., Worland A. J., Law C. N., Röder M. S. 1997. Application of microsatellite markers to distinguish inter-varietal chromosome substitution lines wheat Triticum aestivum L. Euphytica 95: 149 — 155.
Google Scholar
Krystkowiak K., Adamski T., Surma M., Kaczmarek Z. 2009. Relationship between phenotypic and genetic diversity of parental genetypes and the specific combining ability and heterosis effects in wheat (Triticum aestivum L.). Euphytica 165: 419 — 434.
Google Scholar
Kuchel H., Langridge P., Mosionek L., Williams K., Jefferies S. P. 2006. The genetic control of milling yield, dough rheology and baking quality of wheat. Theor. Appl. Genet. 112: 1487 — 1495.
Google Scholar
Lafiandra D., Tucci G. F., Pavoni A., Turchetta T., Margiotta B. 1997. PCR analysis of x - and y - type genes present at the complex Glu-A1 locus in durum and bread wheat Theor. Appl. Genet.94: 235 — 240.
Google Scholar
Lei Z. S., Gale K. R., He Z. H., Gianibelli C., Larroque O., Xia X. C., Butow B. J., Ma W. 2006. Y-type gene specific markers for enhanced discrimination of high-molecular weight glutenin alleles at the Glu-B1 locus in hexaploid wheat. J. Cereal Sci. 43: 94 — 101.
Google Scholar
Morrison D. F. 1976. Multivariate Statistical methods 2nd ed., McGraw-Hill Kogakusha LTD, Tokyo.
Google Scholar
Narasimhamoorthy B., Gill .S., Fritz A. K., Nelson J. C., Brown-Guedira G. L. 2006. Advanced backcross QTL analysis of a hard winter wheat × synthetic wheat population. Theor. Appl. Genet. 112: 787 — 796.
Google Scholar
Paillard S., Schnurbusch T., Winzeler M., Messmer M., Sourdille P., Abderhalden O., Keller B., Schachermayr G. 2003. An integrative genetic linkage map of winter wheat (Triticum aestivum L.). Theor. Appl. Genet. 107: 1235 — 1242
Google Scholar
Payne P. I. 1987. Genetics of wheat storage proteins and the effect of allelic variation on bread-making quality. Annual Review of Plant Physiology 38: 141 — 153.
Google Scholar
Pestsova E., Gana M. W., Roder M. S. 2000. Isolation and mapping of microsatellite markers specific for the D genome of bread wheat. Genome 43: 689 — 697.
Google Scholar
Perretant M. R., Cadalen T., Charmet G., Sourdille P., Nicolas P., Boeuf C., Tixier M. H., Branlard G., Bernard S. 2000. QTL analysis of bread-making quality in wheat using a doubled haploid population, Theor. Appl. Genet. 100: 1167—1175.
Google Scholar
Prasad M., Varshney R. K., Kumar A., Bollon H. S., Sharma P. C., Edwards K. J., Singh H., Dhaliwal H. S., Roy J. K., Gupta P. K. 1999. A microsatellite marker associated with a QTL for grain protein content on chromosome arm 2DL of bread wheat. Theor. Appl. Genet. 99: 341 — 345.
Google Scholar
Radovanovic N., Cloutier S. 2003. Gene-assisted selection for high molecular weight glutenin subunits in wheat doubled haploid breeding programs. Molecular Breeding 12: 51 — 59.
Google Scholar
Rodriguez-Quijano M., Nieto-Taladriz M. T., Gomez M., Vazquez J. F. 2001. Quality influence comparison of some x- and y-type HMW glutenin subunits coded by GLU-D1 locus. Proceedings of the 6th International Wheat Conference, 5–9 June 2000, Budapest, Hungary: 188 — 194.
Google Scholar
Röder M. S., Korzun V., Wendehake K., Plaschke J. Tixier M. H., Leroy P., Ganal M. W. 1998. A microsatellite map of wheat. Genetics 149: 2007 — 2023.
Google Scholar
Röder M. S., Wendehake K, Korzun V, Bredemeijer G., Laborie D., Bertrand L., Isaac P., Rendell S., Jackson J., Cooke R. J., Vosmann B., Ganal M. W. 2002. Construction and analysis of a microsatellite-based database of European wheat cultivars. Theor. Appl. Genet. 106: 67 — 73.
Google Scholar
Salmanowicz B. P., Surma M., Adamski T., Rębarz M. 2008. Effects of amounts of HMW glutenin subunits determined by capillary electrophoresis on technological properties in wheat doubled haploids. J. Sci. Food Agric. 88: 1716 — 1725.
Google Scholar
Sommers D. J., Isaac P., Edwards K. 2004. A high-density microsatellite consensus map for bread wheat (Triticum aestivum L.). Theor. Appl. Genet. 109: 1105 — 1114.
Google Scholar
Sourdille P., Perretant M. R., Charmet G., Leroy P., Gauteir M. F., Joudrier P., Nelson J. C., Sorrlls M. E., Bernard M. 1996. Linkage between RFLP markers and genes affecting kernel hardness in wheat. Theor. Appl. Genet. 93: 580 — 586.
Google Scholar
Sourdille P., Singh S., Cadalen T., Brown-Guedira G. L., Gay G., Qi L., Gill S., Dufour P., Murigneux A., Bernard M. 2004. Microsatellite-based deletion bin system for the establishment of genetic-physical map relationships in wheat (Triticum aestivum L.). Funct. Integr. Genomics 4: 12 — 25.
Google Scholar
Turner A. S., Bradburne R. P., Fish L., Snape J. W. 2004. New quantitative trait loci influencing grain texture and protein content in bread wheat. J. Cereal Sci. 40: 51 — 60.
Google Scholar
Waga J. 1996. Charakterystyka frakcji białek gliadynowych i gluteinowych odmian I rodów pszenicy ozimej z kolekcji IHAR I ich związek z liczbą sedymentacji. Biul. IHAR 197: 3 — 13.
Google Scholar
Waga J., Cygankiewicz A. 1996. Możliwości oszacowania jakości technologicznej ziarna pszenicy na podstawie wyników analiz elektroforetycznej białek gliadynowych i glutenionowych. Biul. IHAR 197: 15 — 20.
Google Scholar
Weegels P. L., Hamer R. J., Schofields J. D. 1996. Critical Review : Functional properties of wheat glutenin. J. Cereal Sci. 23: 1 — 18.
Google Scholar
Węgrzyn S., Waga J. 1999. Powiązanie białek gluteinowych ze zmiennością ważniejszych cech użytkowych odmian i rodów pszenicy ozimej. Biul. IHAR 211: 55 — 68.
Google Scholar
Autorzy
Karolina Krystkowiakoffice@igr.poznan.pl
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland
Autorzy
Tadeusz AdamskiInstytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland
Autorzy
Maria SurmaInstytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland
Autorzy
Zygmunt KaczmarekInstytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland
Autorzy
Anetta KuczyńskaInstytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland
Autorzy
Agata BurtnaInstytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland
Autorzy
Renata TrzeciakInstytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland
Statystyki
Abstract views: 132PDF downloads: 45
Licencja
Prawa autorskie (c) 2011 Karolina Krystkowiak, Tadeusz Adamski, Maria Surma, Zygmunt Kaczmarek, Anetta Kuczyńska, Agata Burtna, Renata Trzeciak
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.
Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.
Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Laurencja Szała, Zygmunt Kaczmarek, Elżbieta Adamska, Teresa Cegielska-Taras, Wpływ kierunku krzyżowania na ekspresję barwy nasion i cech składowych plonu w populacjach linii DH rzepaku ozimego , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 264 (2012): Wydanie regularne
- Tadeusz Adamski, Zygmunt Kaczmarek, Maria Surma, Anetta Kuczyńska, Karolina Krystkowiak, Bolesław Salmanowicz, Renata Trzeciak, Zofia Banaszak, Bogusława Ługowska, Małgorzata Majcher, Wiktor Obuchowski, Wielocechowa analiza wybranych cech jakości ziarna pszenicy ozimej , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 260/261 (2011): Wydanie regularne
- Maria Surma, Tadeusz Adamski, Anetta Kuczyńska, Karolina Krystkowiak, Renata Trzeciak, Krzysztof Mikołajczak, Piotr Ogrodowicz, Zmodyfikowana technika pojedynczego ziarna w hodowli jęczmienia ozimego , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 262 (2011): Wydanie regularne
- Tadeusz Adamski, Andrzej Bichoński, Zdzisław Biliński, Zbigniew Bystry, Piotr Jarosz, Dorota Jasińska, Zygmunt Kaczmarek, Karolina Krystkowiak, Anetta Kuczyńska, Wojciech Mikulski, Barbara Nowak, Wanda Orłowska-Job, Zdzisław Paszkiewicz, Michał Rębarz, Maria Surma, Anna Sybilska, Renata Trzeciak, Interakcja genotypowo-środowiskowa rodów jęczmienia z różnych hodowli , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 249 (2008): Wydanie regularne
- Wojciech Rybiński, Tadeusz Adamski, Maria Surma, Jan Bocianowski, Uzyskiwanie haploidów i ocena zmienności cech ilościowych linii dihaploidalnych jęczmienia jarego z wykorzystaniem metody Hordeum bulbosum i mutagenezy , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 275 (2015): Wydanie regularne
- Katarzyna Pankiewicz, Wojciech Rybiński, Zygmunt Kaczmarek, Ocena zmienności fenotypowej i molekularnej okrągłonasiennej formy lędźwianu siewnego (Lathyrus sativus L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 260/261 (2011): Wydanie regularne
- Dr hab. Anetta Kuczyńska , Maria Surma, Tadeusz Adamski, Paweł Krajewski, Krzysztof Mikołajczak, Piotr Ogrodowicz, Michał Kempa, Hanna Ćwiek-Kupczyńska, Renata Trzeciak, Wpływ stresu niedoboru wody na rozwój i architekturę systemu korzeniowego u jęczmienia (Hordeum vulgare L.) , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- Maria Surma, Tadeusz Adamski, Karolina Krystkowiak, Anetta Kuczyńska, Krzysztof Mikołajczak, Piotr Ogrodowicz, Markery funkcjonalne dla cech ilościowych , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 264 (2012): Wydanie regularne
- Prof. dr hab. Tadeusz Adamski , Maria Surma, Zygmunt Kaczmarek, Anetta Kuczyńska, Krzysztof Mikołajczak, Michał Kempa, Piotr Ogrodowicz, Elżbieta Adamska, Renata Trzeciak, Alina Anioła, Renata Holewińska , Badania nad wpływem translokacji 1B/1R na efektywność uzyskiwania linii DH pszenicy oraz ich wartość technologiczną , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- Zygmunt Kaczmarek, Laurencja Szała, Elżbieta Adamska, Teresa Cegielska-Taras, Statystyczna i genetyczna ocena linii DH rzepaku ozimego na podstawie wyników doświadczenia jednopowtórzeniowego z wzorcami , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 253 (2009): Wydanie regularne