Цитологія і генетика 2019, том 53, № 4, 34-40
Cytology and Genetics 2019, том 53, № 4, 294–299, doi: https://www.doi.org/10.3103/S0095452719040029

Изоферменты бета-амилазы у яровой мягкой пшеницы и их роль в агрегации белков зерна

Ахтариева М.К., Козелец Я.О., Филиппова Ю.М., Нецветаев В.П.

  1. Государственный аграрный университет Северного Зауралья, ул. Республики, 7, Тюмень, 625003, Россия
  2. Белгородский федеральный аграрный научный центр Российской академии наук, ул. Октябрьская, 58, Белгород, 308001, Россия

Изучен полиморфизм яровой мягкой пшеницы по изоферментам бета-амилазы среди сортов, культивируемых в условиях Северного Зауралья. Среди 42 сортообразцов выявлено четыре зимотипа. Из них наибольшей встречаемостью отличались изозимы А, С и А*, доля которых, соответственно, составляла 64,6 ± 7,3; 22,0 ± 3,7 и 12,2 ± 3,7 %. В течение 2011–2013 гг. исследована агрегирующая способность белков зерна с помощью -S-S-связей между группами сортов, несущими варианты бета-амилазы А и С. Установлено, что наличие изоэнзима С способствует  большей агрегации полипептидов зерна в сравнении с носителями бета-амилазы А, но не влияло на формирование урожайности. Различия по бета-амилазе не оказывало влияние на показатель число падения, связанное с амилазной активностью.

РЕЗЮМЕ. Вивчали поліморфізм ізоферментів бета-амілази серед сортів ярої м’якої пшениці, що культивуються в умовах Північного Зауралля. Серед 42 сортозразків виявлено чотири зимотипи. З них найбільшою зустрічністю відрізнялися ізозими А, С і А *, частка яких, відповідно, становила 64,6 ± 7,3; 22,0 ± 3,7 та 12,2 ± 3,7 %. Протягом 2011–2013 рр. досліджено агрегувальну здатність білків зерна за допомогою -S-S-зв᾽язків між групами сортів, що несуть варіанти бета-амілази А і С. Встановлено, що наявність ізоензима С сприяє більшій агрегації поліпептидів зерна в порівнянні з наявністю бета-амілази А, але не впливає на формування врожайності. Відмінність по бета-амілазі не впливає на показник число падіння, пов’язаний з амілазною активністю.

Ключові слова: изоферменты бета-амилазы, яровая мягкая пшеница, дисульфидные связи, число падения, урожайность
ізоферменти бета-амілази, яра м'яка пшениця, дисульфідні зв'язки, число падіння, врожайність

Цитологія і генетика
2019, том 53, № 4, 34-40

Current Issue
Cytology and Genetics
2019, том 53, № 4, 294–299,
doi: 10.3103/S0095452719040029

Повний текст та додаткові матеріали

У вільному доступі: PDF  

Цитована література

1. Sopanen, T. and Lauriere, C., Release and activity of bound β-amylase in a germinating barley grain, Plant Physiol., 1989, vol. 89, pp. 244–249. doi 0032-0889/ 89/89/0244/06/$01.00/0

2. Joudrier, P.M. and Bernard, M., Responsability du genome D sur certaines isozymes β-amylase du grain de ble tender, Ann. Amelior. Plantes, 1977, vol. 27, p. 35.

3. Rybalka, A.I., The Quality of Wheat and Its Improvement, Kiev: Logos, 2011.

4. Gupta, R.B., Shepherd, K.W., and MacRitchie, F., Genetic control and biochemical properties of some high molecular weight albumins in bread wheat, J. Cer. Sci., 1991, vol. 13, no. is. 3, pp. 221–235. https://doi.org/10.1016/S0733-5210(09)80002-7

5. Netsvetaev, V.P., Akinshina, O.V., Bondarenko, L.S., and Motorina, I.P., The β-amylase polymorphism of winter common wheat grains, Russ. J. Genet., 2012, vol. 48, no. 2, pp. 146–151. https://doi.org/10.1134/S10227-9541202010X

6. Netsvetaev, V.P., Akinshina, O.V., and Bondarenko, L.S., Use of the common winter wheat homozygous population for genetic analysis of beta-amylase and evaluation of its aggregation ability, Russ. J. Genet., 2014, vol. 50, no. 11, pp. 1156–1160. https://doi.org/10.1134/S1022795414110106

7. Netsvetaev, V.P., Nerubenko, O.E., Bondarenko, L.S., Akinshina, O.V., et al., Heterogeneity of the wheat variety as the basis for its improvement in the primary seed production, Achievements Sci. Technol. Agro-Industrial Complex, 2017, vol. 31, no. 6, pp. 43–46.

8. Netsvetaev, V.P., Lutenko, O.V., Pashchenko, L.S., and Popkova, I.I., Sedimentation methods and evaluation of the quality in common wheat gluten, Sci. Bull. Bel. Gos. Univ., Ser.: Nat. Sci. (Belgorod), 2009, vol. 11 (66), no. 9 (1), pp. 56–64.

9. Poperelya, F.A., Asyka, Yu.A., and Lazarev, Yu.D., The device for electrophoresis of proteins in the gel, Author. Witness USSR, 1991, no. 1 682 899.

10. Netsvetaev, V.P., Position of the β-amylase locus, Bmy 1, on barley chromosome 4, Cytol. Genet., 1993, vol. 27, no. 5, pp.74–78.

11. Rokitsky, P.F., Biological Statistics, Minsk: Vysheyshaya Shkola, 1973.

12. Rokitsky, P.F., Introduction to Statistical Genetics, Minsk: Vysheyshaya Shkola, 1974.

13. Li, Ch.Ch., First Course in Population Genetics, Pacific Grove, California: The Boxwood Press, 1976.

14. Netsvetaev, V.P., Motorina, I.P., and Petrenko, A.V., Comparison of methods for determining the quality of grains gluten in common wheat by the device IDK-1, Rep. RAAS, 2005, no. 4, pp. 14–16.

15. Netsvetaev, V.P., Motorina, I.P., and Petrenko, A.V., Modification of the method for determining the quality of wheat gluten on an IDK-1 device, Sci. Bull. Bel. Gos. Univ., Ser.: Nat. Sci. (Belgorod), 2006, no. 23/4 (3), pp. 141–144.

16. Netsvetaev, V.P., Ryzhkova, T.A., and Tretyakov, M.Yu., Quality of Common Wheat: Genetics and Breeding. Monograph, Belgorod: Otchiy Kray, 2015.