СОДЕРЖАНИЕ КРАХМАЛА И АМИЛОЗЫ В ЗЕРНЕ МУТАНТНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ ЯЧМЕНЯ

УДК 547.458; 547.458.611; 575.224.46.044; 633.16; 633.24

  • Нина Анатольевна Боме Тюменский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-5467-6538
  • Николай Валерьевич Тетянников Федеральный научный селекционно-технологический центр садоводства и питомниководства https://orcid.org/0000-0002-8496-5365
  • Лариса Ильинична Вайсфельд Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН https://orcid.org/0000-0002-8449-3679
  • Наталья Николаевна Колоколова Тюменский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-9221-318X
  • Любовь Александровна Вассерман Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН https://orcid.org/0000-0003-1337-3247
  • Владимир Георгиевич Гольдштейн Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов – филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН https://orcid.org/0000-0002-2042-0681
  • Лилия Петровна Носовская Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов – филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН
  • Лариса Владимировна Адикаева Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов – филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН
Ключевые слова: химический мутаген, фосфемид, крахмал А, крахмал Б, мезга, мутантное поколение растений

Аннотация

Крахмал является составной частью зерна злаковых культур (в том числе ячменя), его содержание и свойства существенно влияют на переработку и качество продукции. Одним из методов, обеспечивающих увеличение варьирования содержания крахмала и амилозы в крахмале, является химический мутагенез. Химические мутагены обеспечивают возможность получения новых аллельных вариаций, гены которых участвуют в биосинтезе крахмала. Для создания мутантных популяций ячменя в нашем исследовании использован химический мутаген фосфемид с концентрациями раствора 0.002% и 0.01%. Из семян двух образцов ячменя (Зерноградский-813, к-30453, Россия, var. erectum; Dz02-129, к-22934, Эфиопия var. nigripallidum) из мировой коллекции Всероссийского института генетических ресурсов им. Н.И. Вавилова после обработки мутагеном в полевых условиях были выращены и оценены по комплексу селекционных признаков три мутантных поколения (М1, М2, М3). В зерне мутантных и контрольных популяций второго (М2) и третьего (М3) поколений определено содержание крахмала А и Б, а также содержание амилозы в крахмале.

Применение мутагена приводило к достоверному снижению массовой доли амилозы в крахмале изученных образцов во втором (М2) мутантном поколении. В третьем (М3) поколении ингибирующее действие сохранилось только у образца Dz02-129. В зерне сорта Зерноградский 813 в М3 содержание крахмала и амилозы в крахмале было выше контроля. Отбор форм с повышенным содержанием амилозы в крахмале, имеющих потенциальную ценность для перерабатывающей промышленности, целесообразно проводить, начиная с М3.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Нина Анатольевна Боме, Тюменский государственный университет

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой

Николай Валерьевич Тетянников, Федеральный научный селекционно-технологический центр садоводства и питомниководства

кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник

Лариса Ильинична Вайсфельд, Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

главный специалист

Наталья Николаевна Колоколова, Тюменский государственный университет

кандидат биологических наук, доцент

Любовь Александровна Вассерман, Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

кандидат химических наук, старший научный сотрудник

Владимир Георгиевич Гольдштейн, Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов – филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН

кандидат технических наук, заведующий отделом

Лилия Петровна Носовская , Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов – филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН

старший научный сотрудник

Лариса Владимировна Адикаева, Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов – филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН

научный сотрудник

Литература

Baik B.K., Ullrich S.E. Journal of Cereal Science, 2008, vol. 48, no. 2, pp. 233–242. DOI: 10.1016/j.jcs.2008.02.002.

Tipsina N.N., Pulyayeva O.S. Vestnik KrasGAU, 2013, no. 8, pp. 226–229. (in Russ.).

Meledina T.V., Matveyev I.V., Fedorov A.V. Nesolozhenyye materialy v pivovarenii. [Unmalted materials in brewing]. St. Petersburg, 2017, 66 p. (in Russ.).

Zeeman S.C., Kossmann J., Smith A.M. Annu. Rev. Plant Biol., 2010, vol. 61, no. 1, pp. 209–234. DOI: 10.1146/annurev-arplant-042809-112301.

Thalmann M., Santelia D. New Phytologist, 2017, vol. 214, no. 3, pp. 943–951. DOI: 10.1111/nph.14491.

Hogg A.C., Gause K., Hofer P., Martin J.M., Graybosch R.A., Hansen L.E., Giroux M.J. Journal of Cereal Science, 2013, vol. 57, no. 3, pp. 377–383. DOI: 10.1016/j.jcs.2013.01.001.

Kanagarasu S., Poonguzhali S., Joel A.J. Advances in Life Sciences, 2016, vol. 5, no. 17, pp. 6634–6645.

Morell M.K., Kosar-Hashemi B., Cmiel M., Samuel M.S., Chandler P., Rahman S., Buleon A., Batey I.L., Li Z. Plant J., 2003, vol. 34, pp. 173–185. DOI: 10.1046/j.1365-313X.2003.01712.x.

Bome N.A., Weissfeld L.I., Ripberger E.I., Bome A.Ya. 50 years of VOGIS: successes and prospects. 8-10. X. The collection of theses of the All-Russian conference 50 years of VOGIS: Successes and prospects, Moscow, 2016, p. 98.

Bome N.A., Weissfeld L.I., Babayev Ye.V., Bome A.Ya., Kolokolova N.N. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya, 2017, vol. 52, no. 3, pp. 570–579. DOI: 10.15389/agrobiology.2017.3.570rus. (in Russ.).

Korolyov K., Bome N., Weisfeld L. Zemdirbyste-Agriculture, 2019, no. 1, pp. 29–36. DOI: 10.13080/z-a.2019.106.004.

Tetyannikov N.V. Ekologo-biologicheskiye osobennosti vnutrividovogo raznoobraziya Hordeum vulgare L. i yego ispol'zovaniye dlya sozdaniya novykh form: avtoref. dis. … kand. s.-kh. nauk. [Ecological and biological features of the intraspecific diversity of Hordeum vulgare L. and its use for the creation of new forms: author. dis. ... Cand. agricultural sciences]. Moscow, 2019, 22 p. (in Russ.).

Bome N.A., Korolev K.P., Tetyannikov N.V., Weisfeld L.I., Kolokolova N.N. Plant Genetics, Genomics, Bioinformat-ics, and Biotechnology (PlantGen2019), 2019, p. 49. DOI: 10.18699/PlantGen2019-031.

Bome N.A., Korolev K.P., Tetyannikov N.V., Weisfeld L.I., Kolokolova N.N. Current Challenges in Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology Proceedings of the Fifth International Scientific Conference PlantGen2019, Novosibirsk, 2019, pp. 92–94. DOI: 10.18699/ICG-PlantGen2019-29.

Bome N.A., Korolev K.P., Tetyannikov N.V., Kolokolova N.N., Bome A.Ya., Weisfeld L.I., Wasserman L.A., Gold-stain V.G. Materialy vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem «Sovremennyye podkhody i metody v zashchite rasteniy». [Materials of the All-Russian scientific-practical conference with international participation "Modern approaches and methods in plant protection"]. Ekaterinburg, 2018, pp. 105–107. (in Russ.).

Rozhnov Ye.D. Opredeleniye krakhmala metodom Eversa. [Determination of starch by the Evers method]. Biysk, 2016, 18 p. (in Russ.).

Andreyev N.R., Filippova N.I. Tekhnokhimicheskiy kontrol' kukuruzokrakhmal'nogo proizvodstva. Metodicheskoye posobiye. [Technochemical control of corn starch production. Methodical manual]. Moscow, 2007, 123 p. (in Russ.).

Zakirova A.Sh., Yagofarov D.Sh., Kanarskiy A.V., Sidorov Yu.D. Vestnik Kazanskogo universiteta, 2011, no. 10, pp. 195–198. (in Russ.).

Villadsen D., Rung J.H., Nielsen T.H. Functional Plant Biology, 2005, vol. 32, no. 11, pp. 1033–1043.

D’Amour G., Van Dame M., Urban L. Journal of Plant Physiology, 2008, vol. 165, pp. 1370–1378.

Polonskiy V.I., Sumina A.V. Vestnik KrasGAU, 2013, no. 4, pp. 58–63. (in Russ.).

Andreyev N.R. Osnovy proizvodstva nativnogo krakhmala. [Basics of native starch production]. Moscow, 2001, 289 p. (in Russ.).

Robyt J. Glycoscience, Springer, Berlin, Heidelberg, 2008, pp. 1437–1472. DOI: 10.1007/978-3-540-30429-6_35.

Jane J-L., Kasemsuwan T., Leas S., Zobel H., Robyt J.F. Starch/Starke, 1994, vol. 46, pp. 121–129.

Zobel H.F. Starch/Starke, 1988, vol. 40, no. 1, pp. 1-7. DOI: 10.1002/star.19880400102.

Ryzhkova T.A., Tret'yakov M.Yu., Netsvetayev V.P., Sorokopudova O.V., Akinshina O.V., Arkad'yeva A.V. Nauch-nyye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Yestestvennyye nauki. 2012, vol. 15(134), no. 20, pp. 46–50. (in Russ.).

Asare E.K., Jaiswal S., Maley, J., Baga M., Sammynaiken R., Rossnagel, B.G., et al. J. Agric. Food Chem., 2011, vol. 59, pp. 4743–4754. DOI: 10.1021/jf200054e.

Опубликован
2020-12-21
Как цитировать
1. Боме Н. А., Тетянников Н. В., Вайсфельд Л. И., Колоколова Н. Н., Вассерман Л. А., Гольдштейн В. Г., Носовская Л. П., Адикаева Л. В. СОДЕРЖАНИЕ КРАХМАЛА И АМИЛОЗЫ В ЗЕРНЕ МУТАНТНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ ЯЧМЕНЯ // Химия растительного сырья, 2020. № 4. С. 243-250. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/8010.
Выпуск
Раздел
Биотехнологии