Жирно-кислотный состав масла семян F1 при скрещивании мутаций высокоолеиновости и высокопальмитиновости у подсолнечника

Я. Н. Демурин,

доктор биологических наук

С. Г. Ефименко,

кандидат биологических наук

О. М. Борисенко,

научный сотрудник Н. И. Бочкарев,

доктор биологических наук

ГНУ ВНИИ масличных культур

ЖИРНО-КИСЛОТНЫИ СОСТАВ МАСЛА СЕМЯН Р! ПРИ СКРЕЩИВАНИИ МУТАЦИИ ВЫСОКООЛЕИНОВОСТИ И ВЫСОКОПАЛЬМИТИНОВОСТИ У ПОДСОЛНЕЧНИКА

УДК 633.854.78:575

Жирно-кислотный состав обычного подсолнечного масла включает около 6 % пальмитиновой, 4 % стеариновой, 30 % олеиновой и 60 % линолевой кислот.

В 1976 г. во ВНИИМК впервые в мире создан высокоолеиновый сорт подсолнечника Первенец, который стал уникальным донором признака высоко-олеиновости в селекционных программах. Доказана неполная пенетрантность доминантной мутации вы-сокоолеиновости 01 за счёт действия нестабильного супрессора, находящегося в геноме некоторых нормальных линий. Так изучение семян F1 в скрещивании 96-ти образцов коллекции подсолнечника с высокоолеиновыми тестерами показало, что 01 мутация была доминантной в 59 % комбинаций скрещиваний (высокоолеиновый класс), неполностью доминантной в 38 % (промежуточный фенотипиче-ский класс) и рецессивной в 3 % (нормальный фено-типический класс). Наблюдаемое варьирование содержания олеиновой кислоты в отдельных семенах F1 от мутантного до нормального фенотипов может объясняться как неполной пенетрантностью гена 01 в гетерозиготе при наличии супрессора, так и потенциальной гетерозиготностью нормальных образцов по супрессору, неидентифицируемому в отсутствии 01 мутации. Гомозиготное состояние супрессора может идентифицироваться и контролироваться только на генотипической среде 0101 гомозиготы, вызывая нормальный фенотип. Высокоолеиновая линия ЛГ26 обладает резистентностью к действию супрессора [1].

В результате широкомасштабного поиска, отбора и самоопыления во ВНИИМК в 2004 г. получена линия подсолнечника ЛГ30 со стабильно повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян. Состав жирных кислот представлен 24 % пальмитиновой, 4 % пальмитолеиновой, 1 % пальмитолиноле-вой, 3 % стеариновой, 8 % олеиновой и 60 % линолевой кислотами [2].

Создание гибридов подсолнечника с одновременно повышенным содержанием пальмитиновой и олеиновой кислот в масле семян за счет генетического объединения мутаций позволит обеспечить отечественным сырьем маслоперерабатывающую промышленность для получения высококачественного

растительного масла как натурального заменителя твердых гидрированных жиров, не содержащего трансизомеров жирных кислот, и создать альтернативу импортному пальмовому маслу.

Материал и методы. В исследовании были использованы линии генетической коллекции ВНИИМК. Состав жирных кислот масла семян подсолнечника определяли методом газожидкостной хроматографии с непосредственным сбором информации через АЦП в персональный компьютер и последующей полуавтоматической обработкой данных хроматограмм программой CHROM 2000. Использовали стандартную статистическую обработку данных. Гибридологический анализ проводили общепринятым методом.

Результаты и обсуждение. В полевых условиях были получены гибриды первого поколения линии ЛГ30 с шестью линиями генетической коллекции различного происхождения, включая высокоолеиновую ЛГ26.

Для изучения влияния материнского эффекта были проведены прямые и обратные скрещивания с двумя линиями линолевого типа НА413 и RHA416.

В результате анализа состава жирных кислот в масле отдельных семянок в реципрокных скрещиваниях установлено, что в Fi материнский эффект по признаку не наблюдался (табл. 1).

Таблица 1 - Состав жирных кислот масла семян

гибридов F1 от реципрокны/х скрещиваний

ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.

Жирная кислота, % от суммы

Скрещивание пальмитиновая пальмит-олеиновая стеариновая олеиновая лино-левая

НА413 х ЛГ30 хср 10,1 0,4 1,8 27,1 60,6

мах 12,4 0,5 3,2 47,1 75,4

м1П 8,7 0,2 1,1 13,5 39,5

S (П=10) 1,3 0,1 0,8 11,1 12,0

ЛГ30 х НА413 хср 10,6 0,4 3,7 28,1 57,3

мах 12,3 0,6 5,4 36,6 65,3

м1П 8,3 0,2 3,0 18,5 47,8

S 1,6 0,1 0,7 7,9 6,5

КНА416 х ЛГ30 хср 10,3 0,3 2,4 28,1 59,0

мах 12,2 0,3 4,1 34,5 69,3

м1П 8,3 0,2 1,9 18,1 54,1

S 1,5 0,1 0,8 6,0 5,4

ЛГ30 х КНА416 хср 10,0 0,3 2,8 30,2 56,8

мах 12,5 0,5 3,7 33,9 61,6

м1П 8,3 0,2 2,1 26,3 52,2

S 1,3 0,1 0,5 2,7 3,2

НСРо;

3,7

0,1

0,7 6,5

6,4

В гетерозиготе содержание пальмитиновой кислоты в масле семян Fl в скрещивании ЛГ30 с линиями подсолнечника линолевого типа по четырем комбинациям изменялось от 8,3 до 12,5 % от суммы кислот и в среднем составило около 10 %. При этом наблюдалось также повышенное по отношению к норме количество, в среднем около 0,4 %, пальмито-леиновой кислоты.

При скрещивании ЛГ30 с высокоолеиновой линией ЛГ26 в F1 обнаружено, с одной стороны, доминирование гена 01 и, с другой стороны, гетерозиготное состояние по признаку повышенного содержания пальмитиновой кислоты (табл. 2).

Таблица 2 - Состав жирных кислот масла семян от скрещивания ЛГ30 с линиями генетической коллекции

ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.

Жи рная кислота, % от суммы

пальми- паль- стеа- олеи- лино-

Скрещивание тиновая мит-олеиновая риновая новая левая

ЛГ30 х ЛГ26 хср 8,1 0,4 3,1 84,6 3,8

мax 8,7 0,6 3,4 86,2 5,6

мш 7,6 0,2 2,5 82,6 3,0

S (П=15) 0,4 0,2 0,3 1,3 1,0

КГ102 х ЛГ30 хср 10,0 0,4 3,4 41,5 44,8

мax 12,7 0,6 4,7 52,1 59,5

мш 8,2 0,2 1,9 27,9 34,0

S 1,5 0,1 0,8 9,5 10,1

ВИР721 х ЛГ30 хср 11,1 0,6 2,2 32,9 53,3

мax 12,8 0,8 2,5 46,7 61,6

мш 9,0 0,2 1,6 22,8 40,0

S 1,5 0,2 0,3 10,8 9,8

ЛГ30 х КГ13 хср 11,2 0,4 4,1 35,0 49,4

мax 12,2 0,6 4,9 39,4 54,4

мш 10,4 0,2 2,5 30,3 45,5

S 0,6 0,2 0,8 3,0 3,2

НСР05 0,7 0,1 0,4 4,5 4,4

Повышение содержания пальмитиновой кислоты в семенах F1 и появление в заметных количествах пальмитолеиновой кислоты дает возможность четко идентифицировать гетерозиготу (табл. 3). Данные различия между родительской формой (Р1- реципиент) и F1 позволяют отбирать гетерозиготные семянки при создании аналогов селекционных линий по непрерывной схеме беккроссов.

Таблица 3 - Содержание пальмитиновой и

пальмитолеиновой кислот в масле семян родительских линий и их гибридов, % от суммы

ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.

Скрещивание, Р1 Р2 НСР05

кислота

КНА 416 х ЛГ30

пальмитиновая 6,7 24,1 10,3 1,9

пальмитолеиновая следы 3,7 0,3 1,0

ВИР721 х ЛГ30

пальмитиновая 10,4 24,1 11,1 1,9

пальмитолеиновая 0,1 3,7 0,6 1,0

ЛГ30 х ЛГ26

пальмитиновая 24,1 6,0 8,1 1,5

паль митолеиновая 3,7 следы 0,4 1,0

Заключение. Гибридные семена F1 при скрещивании высокоолеиновой линии ЛГ26 с высокопальмитиновой ЛГ30 характеризуются доминантно высоким содержанием олеиновой кислоты и промежуточным содержанием пальмитиновой и пальмито-леиновой кислот. Достоверные различия в содержании пальмитиновой кислоты между родителями и F1 указывают на неполное доминирование признака обычного содержания пальмитиновой кислоты. Исключение составляет линия ВИР721, для которой характерно полное доминирование.

Благодарности: Работа выполнена при поддержке гранта регионального конкурса РФФИ и администрации Краснодарского края № 06-04-97603.

Литература

1. Демурин Я. Н., Борисенко О. М., Ефимен-ко С. Г. Поиск супрессорных генотипов по мутации высокоолеиновости масла семян подсолнечника // Науч.-техн. бюл. ВНИИ масличных культур. - 2004. - Вып. 2 (131). - С. 31-34.

2. Ефименко С. Г., Ефименко С. К., Демурин Я. Н. Создание линии подсолнечника ЛГ30 с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян // Науч.-техн. бюл. ВНИИ масличных культур. -2005. - Вып.1 (132). - С. 14-18.