Genetyczne możliwości ulepszania jakości ziarna pszenicy ozimej Triticum aestivum L. w efekcie hybrydyzacji introgresywnej z Triticum durum Desf.

Józef Pilch

j.pilch@ihar.edu.pl
Zakład Oceny Jakości i Metod Hodowli Zbóż, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Krakowie (Poland)

Abstrakt

W pracy analizowano wartość technologiczną ziarna 64 ozimych linii introgresywnych T. aestivum L./ T. durum Desf. Ocena technologiczna obejmowała 4 letnie wyniki zawartości białka ogółem (%), wskaźnika sedymentacji Zeleny’ego (ml), liczby opadania (s), wartości wypiekowej (klasy E, A, B, C) i elektroforezę SDS-PAGE wysokocząsteczkowych glutenin. Wyniki te porównano z wynikami uzyskanymi dla odmiany jakościowej Begra. Większość badanych linii wykazywała wartości wskaźników, które dorównywały (klasa A) lub przewyższały (klasa E) odmianę Begra. Zawartość białka klasy E miało 46,8% linii, wskaźnik sedymentacji Zeleny’ego klasy E — 21,8% linii, liczbę opadania klasy E — 96,8% linii i wartość wypiekową klasy E miało 18,6% linii. Wykonana elektroforeza wysokocząsteczkowych glutenin wykazała (1) obecność homeologicznych alleli w loci Glu-A1 i Glu-B1 u 85,9% linii, (2) rozbicie alleliczności w locus Glu- D1 i utworzenie nowej kombinacji podjednostek 5+12 u 6,3% linii, (3) introgresje obcych alleli w loci Glu-1 o nieznanych podjednostkach u 7,8% linii. Uzyskane wyniki wskazują, iż hybrydyzacja introgresywna T. aestivum L. z pszenicą tetraploidalną gatunku T. durum Desf. prowadzić może do pod¬wyższenia wartości technologicznej ziarna u pszenicy ozimej T. aestivum L. wynikającego z introgresji alleli genomów A, B lub efektów pasażowania obcymi chromosomami.


Słowa kluczowe:

Triticum aestivum L., Triticum durum Desf., gluteniny wysokocząsteczkowe, hybrydyzacja introgresywna, wskaźniki technologiczne, ziarno

Autran J. C., Galterio G. 1989. Associations between electrophoretic composition of protein, quality characteristics and agronomic attributes of durum wheat. II. Protein quality association. J. Cereal Sci. 9: 195 — 215. DOI: https://doi.org/10.1016/S0733-5210(89)80002-5
Google Scholar

Anderson O. D., Abraham-Pierce F. A., Tam A. 1998. Conservation in wheat high-molecular-weight glutenin gene promoter sequences: comparisons among loci and among alleles of the Glu-B1-1 locus. Theor. Appl. Genet. 96: 568 — 576. DOI: https://doi.org/10.1007/s001220050775
Google Scholar

Baulcombe D. C., Huttly A. K., Martienssen R., Barker R. F., Jarvis M. G. 1987. A novel wheat alpha- amylase gene (L-Amy 3). Mol. Gen. Genet. 209: 33 — 34. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00329833
Google Scholar

Blanco A., Bellomo M. P., Lotti C., Pasquolone A. 1998. Mapping of quantitative trait loci for grain quality using recombinant inbred lines of durum wheat. Proc. of the 10th EWAC Meeting, Viterbo — Italy (Ed. C. Ceoloni, Worland A. J.: 106 — 109.
Google Scholar

Branlard G., Autran J. C., Monneveux P. 1989. High molecular weight glutenin subunits in durum wheat (Triticum durum). Theor. Appl. Genet. 78: 353 — 358. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00265296
Google Scholar

Carrillo J. M., Rousset M., Qualset C. O., Kasarda D. D. 1990. Use of recombinant inbred lines of wheat for study of associations of high-molecular weight glutenin subunit alleles to quantitative traits. I. Grain yield and quality prediction tests. Theor. Appl. Genet. 73: 321 — 330. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01186074
Google Scholar

Ciaffi M., Benedeltelli S., Giorgi B., Porceddu E., Lafiandra D. 1992. Seed storage proteins of Triticum turgidum spp. dicoccoides and their effects on technological quality in durum wheat. Plant Breeding 107: 309 — 319. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.1991.tb00554.x
Google Scholar

Dessalegn T., Van Deventer C. S., Labuschagne M. T., Maartens H. 2003. B-LMW glutenin and y-gliadin composition of Ethiopian durum wheat genotypes and their association with some quality traits. Cereal Res. Commun. 31, 3–4: 453 — 457. DOI: https://doi.org/10.1007/BF03543378
Google Scholar

Dexter J. E., Matsuo R. R. 1987. Relationship between durum wheat properties and pasta dough rheology and spaghetti cooking quality. J. Agric. Food. Chem. 26: 899 — 905. DOI: https://doi.org/10.1021/jf60231a034
Google Scholar

Dong H., Cox T. S., Sears R. G., Lockhard G. L. 1991. High molecular weight glutenin genes: Effects on quality in wheat. Crop.Sci. 31: 971 — 979. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci1991.0011183X003100040027x
Google Scholar

D’Ovidio R, Simeone M., Masci S., Porceddu E. 1997. Molecular characterization of a LMW-GS gene located on chromosome 1B and the development of primers specific for the Glu-B3 complex locus in durum wheat. Theor. Appl. Genet. 95: 119 — 126. DOI: https://doi.org/10.1007/s001220050671
Google Scholar

Forde J., Malpica J. M., Halford N. G., Shevry P. R., Anderson O. D., Green F. C. 1985. The Nucleotide sequence of a HMW glutenin subunit gene located on chromosome 1A of wheat (Triticum aestivum L.) Nucleic Acids Res. 13: 6817 — 6832. DOI: https://doi.org/10.1093/nar/13.19.6817
Google Scholar

Juhasz A., Larroque O. R., Tamas L., Hsam S. L. K., Zeller F. J., Bekes F., Bedo Z. 2003. Bankuti 1201 an old Hungarian wheat variety with special storage protein composition. Theor. Appl. Genet. 107: 697 — 704. DOI: https://doi.org/10.1007/s00122-003-1292-2
Google Scholar

Kaczyński L. 2002. Pszenica ozima. Lista opisowa odmian 2002. (wyd. E. Gacek, Centralny Ośrodek Badania Odmian Roślin Uprawnych, Słupia Wielka): 20 — 35.
Google Scholar

Kazman E., Lelley T. 1994. Rapid incorporation of D-genome chromosomes into A and/ or B genomes of hexaploid triticale. Plant Breeding 113: 89 — 98. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.1994.tb00710.x
Google Scholar

Klockiewicz-Kamińska E., Brzeziński W. J. 1997. Metoda oceny i klasyfikacji jakościowej odmian pszenicy. Wiad. Odm. COBORU 67: 1 — 18.
Google Scholar

Lafferty J., Lelley T. 2001. Introduction of high molecular weight glutenin subunits 5+10 for the improvement of the bread-making quality of hexaploid triticale. Plant Breeding 120 (1): 33 — 37. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1439-0523.2001.00567.x
Google Scholar

Lin C. Y., Shepherd K. W. 1996. Variation of B subunits of glutenin in durum wild and less-widely cultivated tetraploid wheats. Plant Breed. 115: 172 — 178. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.1996.tb00896.x
Google Scholar

Lorenzo A., Kronstad W. E., Vieira L. C. E. 1987. Relationship between high molecular weight glutenin subunits and loaf volume in wheat as measured by the sodium dodecyl sulfate sedimentation test. Crop. Sci. 27: 253 — 257. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci1987.0011183X002700020026x
Google Scholar

Lukaszewski A. J., Brzezinski W., Klockiewicz-Kaminska E. 2000. Transfer of the Glu-D1 locus encoding high molecular weight glutenin subunits 5+10 from bread wheat to diploid rye. Euphytica 115: 49 — 57. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1004085528286
Google Scholar

Lukaszewski A. J., Curtis C. A. 1992. Transfer of the Glu-D1 gene from chromosome 1D of bread wheat to chromosome 1R in hexaploid triticale. Plant Breeding 109: 203 — 210 DOI: https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.1992.tb00174.x
Google Scholar

Lukaszewski A. J., Curtis C. A. 1994. Transfer of the Glu-D1 gene from chromosome 1D to chromosome 1A in hexaploid triticale. Plant Breeding 112: 177 — 182. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.1994.tb00668.x
Google Scholar

Mac Gregor E. A., Mac Gregor A. W. 1987. Studies of cereal L-amylases using cloned DNSA. Rev. Biotech. 5: 129 — 142. DOI: https://doi.org/10.3109/07388558709086973
Google Scholar

Odenbach W., Mahgoub E. S. 1988. Relationships between HMW glutenin subunit composition and the sedimentation value in reciprocal sets of inbred backcross lines derived from two winter wheat crosses. Proc. 7 th Int.Wheat Genet. Symp., Cambridge (England): 987 — 991.
Google Scholar

Payne P. I., Lawrence G. J. 1983. Catalogue of alleles for the complex gene loci Glu-A1, Glu-B1, Glu-D1 which code for high-molecular-weight subunits of glutenin in hexaploid wheat. Cer. Res. Commun. 11: 29 — 36.
Google Scholar

Pilch J. 1987. Substytucje i delecje heterochromatynowe chromosomów żyta (Secale cereale L.) oraz ich związek z niektórymi cechami użytkowymi pszenżyta heksaploidalnego. Hod. Rośl. Aklim. 30, 3/4: 1 — 52.
Google Scholar

Pilch J. 1996. Performance of interspecific and intergeneric hybrids of Triticum aestivum L. for wheat improvements. Part I. Performance of winter generations F3–F5 of T. aestivum L. with Triticum {2x, 4x}, Aegilops {2x}, and Elymus {4x} species in respect of some characters of spike. Plant Breed. and Seed Sci. vol. 40, no. 3-4: 73 — 62.
Google Scholar

Pilch J., Głowacz E., Cygankiewicz A. 1999. Wartość wypiekowa ziarna mieszańców pszenicy pochodzących z krzyżowań międzygatunkowych i międzyrodzajowych. Biul. IHAR 210: 71 — 83.
Google Scholar

Pilch J. 2002. Transformacje cech kłosa pszenicy Triticum aestivum L. z wykorzystaniem międzygatunkowej i międzyrodzajowej hybrydyzacji. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych z. 488: 207 — 213.
Google Scholar

Rogers W. J., Miller T. E., Payne P. I., Seekings J. A., Sayers E. J., Holt L. M., Law C. N. 1997. Introduction to bread wheat (Triticum aestivum L.) and assessment for bread-making quality of alleles from T. boeoticum Boiss. ssp. thoudar at Glu-A1 encoding two high-molecular-weight subunits of glutenin. Euphytica 93: 19 — 29. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1002991206350
Google Scholar

Sabelli P. A., Shevry P. R. 1991.Characterization and organization of gene families at the Gli-1 loci of bread and durum wheat’s by restriction fragment analysis. Theor. Appl. Genet. 83: 209 — 216. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00226253
Google Scholar

Schepers J., Keizer L. C. P., Kolster P. 1993. The relation between high molecular weight glutenin subunits, bread-making quality and agronomic properties of winter wheat. Cereal Res. Commun. 21, no.4: 289 — 296.
Google Scholar

Szwed-Urbaś K., Segit Z., Mazurek H. 1997. Parametry jakościowe ziarna krajowych linii pszenicy twardej (Triticum durum Desf.). Biul. IHAR 204: 129 — 140.
Google Scholar

Turchetta T., Ciaffi M., Porceddu E., Lafiandra D. 1995. Relationship between electrophoretic pattern of storage proteins and gluten strength in durum wheat landraces from Turkey. Plant Breeding 114: 406 — 412. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.1995.tb00821.x
Google Scholar

Vitellozzi F. Ciaffi M., Dominici L., Ceoloni C. 1997. Isolation of a chromosomally engineered durum wheat line carrying the common wheat Glu-D1d allele. Agronomie 17: 413 — 419. DOI: https://doi.org/10.1051/agro:19970805
Google Scholar

Zillman R.R., Bushuk W. 1979. Wheat cultivar identification by gliadin electrophoregrams. III. Can. J. Plant Sci. 59: 287. DOI: https://doi.org/10.4141/cjps79-048
Google Scholar

Pobierz


Opublikowane
06/30/2005

Cited By / Share

Pilch, J. (2005) „Genetyczne możliwości ulepszania jakości ziarna pszenicy ozimej Triticum aestivum L. w efekcie hybrydyzacji introgresywnej z Triticum durum Desf”., Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, (236), s. 5–15. doi: 10.37317/biul-2005-0030.

Autorzy

Józef Pilch 
j.pilch@ihar.edu.pl
Zakład Oceny Jakości i Metod Hodowli Zbóż, Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Krakowie Poland

Statystyki

Abstract views: 12
PDF downloads: 8


Licencja

Prawa autorskie (c) 2005 Józef Pilch

Creative Commons License

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:

  1. Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
  2. Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
  3. 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.
  4. Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
  5. Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
  6. Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
  7. 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:

  1. Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
  2. Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
  3. 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),
  4. Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
  5. Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.