ГЕНЕТИЧНЕ РІЗНОМАНІТТЯ КУКУРУДЗИ І СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ЙОГО СИСТЕМАТИЗАЦІЇ

Д. С. Тимчук, Г. С. Потапенко, Н. Ф. Тимчук

Анотація


В статті розглянуті можливості вдосконалення системи класифікації кукурудзи. Показано, що існуюча класифікація кукурудзи не забезпечує можливості систематизації сучасного генетичного різноманіття цієї культури, яке протягом останнього часу значно розширилося завдяки зростанню попиту на спеціалізовані форми кукурудзи. В результаті ряд об’єктивно існуючих та активно використовуваних практично цінних форм не вкладається в рамки існуючої класифікації і, як наслідок, полишений ботанічного статусу.
Обґрунтовано доцільність використання з цією метою фенотипового ефекту мутантних генів структури ендосперму. Оскільки критеріями розподілу кукурудзи на підвиди визначаються певні особливості фізичної структури ендосперму зерна, які обумовлені специфікою його біохімічного складу, проаналізовано вплив мутацій ендосперму o2, sh1, sh2, su1, se, su2, ae та wx на особливості фенотипу, структуру ендосперму та біохімічний склад зерна кукурудзи, а саме: вміст і фракційний склад білку, вміст основних фракцій вуглеводів, вміст та жирнокислотний склад олії в біологічно стиглому зерні. Для досліджень було використано по 5 ліній на основі кожної мутації. Виявлений суттєвий специфічний вплив на дані показники, відмінний від звичайної кукурудзи та від мутантів su1 та wx, які включено до існуючої класифікації кукурудзи і які мають в ній статус підвидів.
Запропоновано додаткове введення до класифікаційної системи кукурудзи ендоспермових мутантів o2, sh1, sh2, su2 та ae як окремих підвидів, оскільки сукупність морфологічних і біохімічних ознак носіїв даних мутацій цілком відповідає вимогам, які висуваються до класифікаційних ознак цієї культури, Офіційне визнання нових таксономічних груп сприятиме об’єктивізації узагальнення сучасного генетичного різноманіття кукурудзи і надасть можливість надійної стандартизованої оцінки представників цих груп кукурудзи як сировини для використання в кормовиробництві, харчовій, фармацевтичній та технічних галузях промисловості.
Такий підхід до проблеми застосовано вперше, і національних та закордонних аналогів не має.
Ключові слова: кукурудза, класифікація генетичного різноманіття, підвиди, ендоспермові мутанти, фенотип зерна, біохімічний склад зерна.


Повний текст:

PDF

Посилання


Dospehov B.A. (1985) Methodology of the field experiment. Moscow: Agropromizdat.

Catalogue of the maize samples of the National center of the plants genetical resources of Ukraine (biochemical seed content)/[prepared І. А.Hur`eva, V. K.Riabchun, І.А.Pаnchеnkо and others].( 2001) Kharkov.

Ermakov А.I., editor. (1987) Methods of the plants’ biochemical research. Leningrad: Agropromizdat.

Pleshkov B.P. (1976) Plants’ biochemistry tutorial. Moscow: Colos.

Prohorova M.I. (1982) Biochemical researches’ methods. Leningrad: Chemistry.

Shmaraev G.Е. (1975) Maize (phylogeny, classification, selection) Moscow:Colos.

Coe E. (1994) Maize gene list and working maps. Maize Genet.Newslett 68: 156-191.

Dumanovic J. (1998) Specific nitipovi kukuruza. Beograd-Zemun:Institutzakukuruz "ZemunPolje".

Fergason V. (2001) High amylose and waxy corns.Specialty Corns; A. Hallauer Ed.Boca Raton, Fl. London - New York - Washington, D.C. :CRC Press: 71 - 92.

Garcia-Lara S., Chuk-Fernandez C., Serna-Saldivar S.O. (2018) Development and Structure of Corn Kernel. Corn: Chemistry and Technology, 3rd Ed.; S.O.Serna-Saldivar Ed., Duxford, UK : Woodhead Publ: 147-164

Jha S. K., Singh N. K. and Agrawal P. K. (2016) Complementation of sweet corn mutants: a method for grouping sweet corn genotypes. J. Genet 95: 183–187

Motto M., .Balconi C, Hartings H., Rossi V . (2010) Gene discovery for improvement of kernel quality – related traits in maize. Genetica. 142: 23 - 56.

Miller J.Be, Whistler R. Eds. (2009) Starch chemistry and technology.Amsterdam – Boston – Heidelberg – London - New York – Oxford – Paris – San –Diego – San Francisco – Singapore : Acad. Press, Elsevier Publ.

Nelson O.E. (1995) Starch synthesis in maize endosperm. Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol 46: 475-496.

Pollak L.M. (1995) Breeding for grain quality traits.Maydica. 50: 247-257

Prasanna B.M., VasalS.K.,Kassahun B., Singh N.N. (2001). Quality protein maize. Curr.Sci. 81: 1308 – 1319.

Schultz J. A. (2004) Current models of starch synthesis and the sugary enhancer1mutation in Zea mays L.Plant Physiol.Biochem. 42: 456-464.

Wang Y.-J. (1992) Thermal and gelling properties of maize mutants from the Oh43 inbred line. Cereal Chem. 69: 328-334.

White P.J. (2001) Properties of corn starch. Specialty Corns; A. Hallauer Ed. – Boca Raton, Fl.- London - New York - Washington, D.C. CRC Press: 41 – 70.

Yu X., Yu H., Zhang J., Shao S., Xiong F., Wang Z. (2015) Endosperm structure and physicochemical properties of starches from normal, waxy and super-sweet maize. – Int. J. Food Propert.18: 2825-2839.

Zhang X., von Mogel K.J.H.,Lor V.S., Hirsch C.N. De Vries B.D., Kaeppler H.F., Tracy W.F., Kaeppler S.M. (2019) Maize sugary enhancer1 (se1) is a gene affecting endosperm starch metabolism. Proc. Natl. Acad. Sci. USA.116: 20776 – 20785.




DOI: https://doi.org/10.34142/2708-583X.2019.21.06

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.