Популяційна структура Миронівських сортів пшениці м'якої озимої за локусами запасних білків

  • Н. О. Козуб Інститут захисту рослин НААН, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 33; ДУ «Інститут харчової біотехнології і геноміки НАН України», Україна, 04123, м. Київ, вул. Байди-Вишневецького, 2а https://orcid.org/0000-0002-3572-1786
  • І. О. Созінов Інститут захисту рослин НААН, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 33 https://orcid.org/0000-0002-3621-5746
  • В. В. Кириленко Інститут захисту рослин НААН, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 33; Миронівський інститут пшениці ім. В. М. Ремесла НААН, Україна, 08853, Київська обл., Обухівський р-н, Миронівська ТГ, с. Центральне, вул. Центральна, 68 https://orcid.org/0000-0002-8096-4488
  • О. В. Гуменюк Миронівський інститут пшениці ім. В. М. Ремесла НААН, Україна, 08853, Київська обл., Обухівський р-н, Миронівська ТГ, с. Центральне, вул. Центральна, 68 https://orcid.org/0000-0002-1147-088X
  • Н. О. Дем`янова Інститут захисту рослин НААН, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 33; ДУ «Інститут харчової біотехнології і геноміки НАН України», Україна, 04123, м. Київ, вул. Байди-Вишневецького, 2а https://orcid.org/0009-0009-4712-8275
  • О. І. Созінова Інститут захисту рослин НААН, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 33; ДУ «Інститут харчової біотехнології і геноміки НАН України», Україна, 04123, м. Київ, вул. Байди-Вишневецького, 2а https://orcid.org/0000-0002-0981-3433
  • С. О. Кириченко Інститут захисту рослин НААН, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 33
  • Я. Б. Блюм ДУ «Інститут харчової біотехнології і геноміки НАН України», Україна, 04123, м. Київ, вул. Байди-Вишневецького, 2а https://orcid.org/0000-0001-7078-7548
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v39.1831
Ключові слова: Triticum aestivum, гліадини, високомолекулярні субодиниці глютенінів, алелі

Анотація

Мета. Аналіз різноманітності алелів локусів запасних білків у вибірці нових миронівських сортів пшениці м’якої озимої та характеристика популяційної структури груп миронівських сортів різних періодів селекції. Методи. Електрофорез білків зернівки в поліакриламідному гелі у кислому середовищі та SDS-електрофорез проводили для ідентифікації алелів локусів гліадинів та високомолекулярних субодиниць глютенінів. Аналізували різноманітність алелів у групах миронівських сортів різних періодів селекції. Результати. У дослідженій вибірці сортів ідентифіковано алелі локусів Gli-A1, Gli-B1, Gli-D1, Gli-A3, Glu-A1, Glu-B1 і Glu-D1 та визначено частоти алелів у вибірках сортів різних періодів селекції. Відмічено істотне зростання частоти алеля Gli-A1x(9) та зниження частоти алеля Gli-A1f. В окремих сортів ідентифіковано алелі запасних білків, які раніше не зустрічались серед миронівських сортів. Підтверджено стабільність популяційної структури миронівських сортів за локусами запасних білків у різні періоди селекції. Висновки. Показано збереження основного набору переважних алелів за дослідженими локусами запасних білків серед груп миронівських озимих сортів пшениці різних періодів селекції, що відображається у стабільності їх популяційної структури.

Посилання

Gabay G., Wang H., Zhang J., Moriconi J. I., Burguener G. F., Gualano L. D., Howell T., Lukaszewski A., Staskawicz B., Cho M. J., Tanaka J., Fahima T., Ke H., Dehesh K., Zhang G. L., Gou J. Y., Hamberg M., Santa-María G. E., Dubcovsky J. Dosage differences in 12-oxophytodienoate reductase genes modulate wheat root growth. Nature Communications. 2023. Vol. 14 (1). P. 539. https://doi.org/10.1038/s41467-023-36248-y.

Kozub N. O., Sozinov I. O., Chaika V. M., Sozinova O. I., Janse L. A., Blume Ya. B. Changes in allele frequencies at storage proteins of winter common wheat under climate change. Cytology and Genetics. 2020. Vol. 54 (4). P. 305–317. https://doi.org/10.3103/S0095452720040076.

Kozub N. O., Sozinov I. O., Demianova N. O., Sozinova O. I., Blume Ya. B. Identification of new gliadin alleles of mutant, recombinant, and introgressive origin in bread wheat varieties. Cytology and Genetics. 2025. Vol. 59. P. 551–560. https://doi.org/10.3103/S0095452725060052.

Laemmli U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 1970. Vol. 227 (5259). P. 680–685. https://doi.org/10.1038/227680a0.

Lee J.-Y., Yang Y.-J., So J., Kim S., Cho K. Allelic Analysis of the Gli-B1 locus in hexaploid wheat using reverse-phase–ultra-performance liquid chromatography. Molecules. 2025. Vol. 30 (3). P. 609. https://doi.org/10.3390/molecules30030609.

McIntosh R. A. Catalogue of Gene Symbols for Wheat, 2024. Retrieved from: https://wheat.pw.usda.gov/GG3/content/wheat-gene-catalogue-2024-released-covering-all-wgc-curations-until-2024.

Metakovsky E., Melnik V., Rodriguez-Quijano M., Upelniek V., Carrillo J. M. A catalog of gliadin alleles: Polymorphism of 20th-century common wheat germplasm. The Crop Journal. 2018. Vol. 6, Is. 6. P. 628–641. https://doi.org/10.1016/j.cj.2018.02.003.

Metakovsky E., Melnik V. A., Pascual L., Wrigley C. W. Gliadin genotypes worldwide for spring wheats (Triticum aestivum L.). 2. Strong differentiation of polymorphism between countries and regions of origin. Journal of Cereal Science. 2019. Vol. 87. P. 311–317. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2019.04.015.

Popovych Y., Chebotar S., Melnik V., Rodriguez-Quijano M., Pascual L., Rogers W. J., Metakovsky E. Congruity of the polymorphisms in the expressed and noncoding parts of the Gli-B1 locus in common wheat. Agronomy. 2020. Vol. 10 (10). P. 1510. https://doi.org/10.3390/agronomy10101510.

Pritchard J. R., Stephens M., Donnelly P. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics. 2000. Vol. 155 (2). P. 945–959. https://doi.org/10.1093/genetics/155.2.945.

Puechmaille S. J. The program structure does not reliably recover the correct population structure when sampling is uneven: subsampling and new estimators alleviate the problem. Molecular Ecology Resources. 2016. Vol. 16. P. 608–627. https://doi.org/10.1111/1755-0998.12512.

Sobko T. A., Poperelya F. A. The frequency of alleles of gliadin-coding loci in different cultivars of winter common wheat. Visnyk Silskohospodarskoi Nauki. 1986. No. 5. P. 84–87. [in Ukrainian]

Sozinov A., Sozinov I., Kozub N., Sobko T. Stable gene associations in breeding and evolution of grasses. Evolutionary theory and processes: modern perspectives. Papers in Honor of Eviatar Nevo. Wasser S. P. (ed.), Kluwer Academic Publishers, 1999. P. 97–113.

Wieser H., Koehler P., Scherf K. A. Chemistry of wheat gluten proteins: Quantitative composition. Cereal Chemistry. 2023. Vol. 100 (1). P. 36–55. https://doi.org/10.1002/cche.10553.

Wrigley C. W., Asenstorfer R., Batey I. L., Cornish G. B., Day L., Mares D., Mrva K. The biochemical and molecular basis of wheat quality. Chapter 21. Wheat: Science and Trade. Carver B. F. (Ed.). Oxford. UK: Wiley-Blackwell. 2009. P. 495–520.