Identification of novel high molecular weight glutenin subunit mutants in bread wheat (Triticum aestivum L.)

Lombardo L.A., Nisi M.M., Salines N., Ghione C.E., Helguera M.

Реферат статті 

РЕЗЮМЕ. Мягкая пшеница (Triticum aestivum L.) является основной пищевой культурой, которую употребляют в виде хлеба и других изделий. Субъединицы глютенина с высокой молекулярной массой (HMW­GS) являются основными детерминантами различ­ных качеств пшеницы для конечного употребления. Популяция мутантных растений, полученная в результате обработки этилметансульфонатом (EMS), может быть использована для выявления ценных мутантов для базовых исследовательских и селекционных целей. В работе сообщается об идентификации 27 HMW­GS M3 мутантов на основе образцов SDS­PAGE из EMS­мутагенизированной популяции сорта Baguette Premium 11. Девять мутаций обнаружены в Ax2*, пять – в Bx7, четыре – в By8 , шесть – в Dx5 и три – в Dy10 субъединицах. Два Ax2* нуль­мутанта охарактеризованы на молекулярном уровне и оба были связаны с преждевременными стоп­кодонами. EMS, очевидно, имеет тенденцию вызывать больше преждевременных стоп­кодонов в генах глютенинов, чем в других, потому что они имеют высокую частоту глютаминовых кодонов. Такой тип мутаций при водит к нулевым аллелям, поэтому их легко детектировать с помощью простых протоколов, таких как SDS­PAGE. Обсуждается возможное использование исключенных (нулевых) аллелей и мутантов измененного размера SDS­PAGE в HMW­GS для изменения качеств пшеницы.

РЕЗЮМЕ. М’яка пшениця (Triticum aestivum L.) є основною харчовою культурою, яку споживають у вигляді хліба та інших виробів. Субодиниці глютеніну з високою молекулярною масою (HMW­GS) є основними детермінантами різних якостей пшениці для кінцевого споживання. Популяція мутантних рослин, отримана в результаті обробки етилметан­сульфонатом (EMS), може бути використана для виявлення цінних мутантів для базових дослідницьких та селекційних цілей. В роботі повідомляється про ідентифікацію 27 HMW­GS M3 мутантів на основі зразків SDS­PAGE з EMS­мутагенізованої популяції сорту Baguette Premium 11. Дев’ять мутацій були виявлені в Ax2*, п’ять – в Bx7, чотири – в By8, шість – в Dx5 і три – в Dy10 субодиницях. Два Ax2* нуль­мутанти охарактеризовані на молекулярному рівні і обидва були пов’язані з передчасними стоп­кодонами. EMS, очевидно, має тенденцію викликати більше передчасних стоп­кодонів в генах глютенінів, ніж в інших, оскільки вони мають високу частоту глютамінових кодонів. Такий тип мутацій спричиняє нульові алелі, тому їх легко детектувати за допомогою простих протоколів, таких як SDS­PAGE. Обговорюється можливе використання виключених (нульових) алелів та мутантів зміненого розміру SDS­PAGE у HMW­GS для зміни якостей пшениці.

Ключові слова: wheat, glutenins, mutagenesis, plant breeding

Цитологія і генетика 2017, том 51, № 4, C. 79-80

• Grupo Biotecnología y Recursos Genéticos, EEA INTA Marcos Juárez, Ruta Nº 12 Km 2, Marcos Juárez, Córdoba, Argentina
• Área Mejoramiento Genético Vegetal, EEA INTA Marcos Juárez, Ruta Nº 12 Km 2, Marcos Juárez, Córdoba, Argentina

E-mail: lombardo.lucio inta.gob.ar

Lombardo L.A., Nisi M.M., Salines N., Ghione C.E., Helguera M. Identification of novel high molecular weight glutenin subunit mutants in bread wheat (Triticum aestivum L.), Цитологія і генетика., 2017, том 51, № 4, C. 79-80.