Спосіб створення ліній та гібридів кукурудзи з підвищеним вмістом білка та олії і поліпшеною якістю білка

Спосіб створення ліній та гібридів кукурудзи з підвищеним вмістом білка та олії і поліпшеною якістю білка, що включає використання неалельних взаємодій між генами структури ендосперму, який відрізняється тим, що для підвищення вмісту білка та олії в зерні і незамінних амінокислот в білку використовують біохімічний ефект генної рекомбінації o2sh2. (19) (21) u200610914 (22) 16.10.2006 (24) 15.03.2007 (46) 15.03.2007, Бюл. № 3, 2007 р. (72) Тимчук Сергій Михайлович, Ніколенко Ірина Анатоліївна, Тимчук Віктор Ми хайлович (73) ІНСТИТУТ РОСЛИННИЦТВА ІМЕНІ В.Я. ЮР'ЄВА УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК 3 21548 4 Таблиця 1 Вміст білка та олії в зерні і фракційний склад зернового білка звичайної кукурудзи, кукур удзи на основі моногенних мутацій o2 та sh2 і кукурудзи на основі рекомбінації o2sh2 (середнє з результатів аналізу десяти неспоріднених зразків кожного типу за три роки) Тип кукурудзи Звичайна На основі тації о 2 На основі тації sh2 На основі комбінації o2sh2 На основі комбінації o2sh2 НІР0,95 Вміст Вміст олії білка в в зерні, зерні, % % Небілкових сполук Вміст азотистих сполук,% до суми Водо- та соСпирторозчинних Лугорозчинних лерозчинних білків білків білків 16,2 48,9 25,5 11,4 мумурере 4,4 9,4 10,7 5,2 17,3 31,8 23,7 27,2 16,2 14,3 12,7 23,6 34,0 29,7 17,9 15,6 19,3 41,5 10,8 28,4 12,5 5,9 13,9 34,1 21,4 30,6 0,3 0,6 1,2 1,9 2,3 1,6 Дані, що наведені в цих таблицях, свідчать про суттєві переваги кукурудзи на основі рекомбінації o2sh2 перед звичайною кукурудзою та кукурудзою на основі рекомбінації o2sh2 за вмістом білка та олії в зерні і вмістом незамінних амінокислот, насамперед, лізину, триптофану та метіоніну в білку. Порівняння за цими показниками якості зерна кукурудзи на основі рекомбінації o2sh2 з кукурудзою на основі моногенних мутацій о 2 та sh2 дозволяє зробити висновок, що кукурудза на основі рекомбінації o2sh2 є генетично та біохімічно уособленим типом кукурудзи і поліпшення біохімічного складу зерна у неї досягається за рахунок неалельних взаємодій між мутантними генами о 2 та sh2. Таблиця 2 Вміст незамінних амінокислот в зерновому білку звичайної кукурудзи, кукур удзи на основі моногенних мутацій о 2 та sh2 і кукурудзи на основі рекомбінації o2sh2 (середнє з результатів аналізу десяти неспоріднених зразків кожного типу за три роки) Тип кукурудзи Звичайна На основі мутації о2 На основі мутації shz На основі рекомбінації o2sh2 На основі рекомбінації o2sh2 НІР0,95 Вміст незамінних амінокислот в білку, % ФенілМетіоніну Треоніну Валіну Лейцину алініну 1,9 3,5 4,6 4,8 12,2 Лізину Триптофану 2,6 0,5 4,2 0,8 2,4 4,0 5,1 4,2 11,5 3,9 3,3 0,7 2,6 3,8 5,3 4,6 11,8 4,5 5,3 1,0 2,6 4,0 5,2 4,3 11,4 4,3 4,4 0,8 2,5 3,7 5,0 4,4 11,9 3,8 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,4 0,2 Рекомбінація o2sh2 згідно запропонованого способу ідентифікується за фенотипом насіння. Джерела цієї рекомбінації мають здавлене по всій периферії насіння з борошнистою консистенцією ендосперму, непрозоре в проминаючому світлі. Рекомбінанти o2sh2 за фенотипом насіння мають якісні відмінності як від звичайної кукурудзи, так і від моногенних мутантів о 2 та sh2 і легко відокремлюються від них при візуальному контролі. Використання пропонованого способу дозволяє забезпечити сполучення в межах однієї лінії або гібриду високого вмісту білка та олії в зерні та Ізолейцину 3,5 високого вмісту незамінних амінокислот в білку. Окрім того, воно спрощує процедуру досягнення цієї сукупності ознак якості зерна і зводить до мінімуму необхідність біохімічного контролю селекційного матеріалу, бо для ідентифікації генетично високоякісних форм кукурудзи використовується надійний візуально діагностований критерій, яким є фенотип насіння. Приклад. Для отримання генної рекомбінації o2sh2 в перший рік проводиться гібридизація між собою кращих ліній, сортів або популяцій кукурудзи звичайного типу з джерелами генної рекомбі 5 21548 6 нації o2sh2. На другий рік отримане гібридне насінції від кукур удзи звичайного типу та кукур удзи на ня висівається в польових умовах і вирощені з основі моногенних мутацій о2 та sh2. нього рослини піддаються самозапиленню. Серед Генетичне поліпшення кукурудзи за рахунок розщеплюваних потомств другого покоління для використання генної рекомбінації o2sh2 дозволяє подальшої роботи добирається лише насіння з підвищити результативність селекції цієї культури фенотипом мутації о 2. Вирощені з нього рослини на якість зерна, спростити технологію виділення другого покоління знов піддаються самозапиленню селекційно цінних форм і скоротити терміни реаліі серед отриманого насіння виділяється таке, що зації селекційних програм по створенню ліній та має фенотип мутації sh2. Ідентифіковані рекомбігібридів з комплексною біологічною цінністю зерна. нанти o2sh2 використовуються для аналітичної Перелік посилань: селекції ліній шляхом беккроссування, або інцухту 1. Nelson O.E. Genetic modification of protein з індивідуальним добором, а отримані лінії застоquality in plants // Advan. Agron. - 1969. - v. 21. - p. совуються для отримання гетерозисних гібридів. 171-194. Кукур удза на основі рекомбінації o2sh2 є специфіч2. Палий А.Ф. Генетические аспекты улучшеним типом кукурудзи, який при селекції та вирощуния качества зерна кукурузы. - Кишинев: Штиинца. ванні ліній та гібридів потребує просторової ізоля- 1989. - 175 с. Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601