Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Генетико-биохимическая характеристика и селекционное использование мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян подсолнечника

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Генетико-биохимическая характеристика и селекционное использование мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян подсолнечника"

На правах рукописи

ЕФИМЕНКО Светлана Константиновна 7 7--

ГЕНЕТИКО-БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И СЕЛЕКЦИОННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МУТАЦИИ ПОВЫШЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ ПАЛЬМИТИНОВОЙ КИСЛОТЫ В МАСЛЕ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА

Специальность 06 01 05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Краснодар, 2007

003058108

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийском научно-исследовательском институте масличных культур им ВС Пустовойта Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии)

Научный руководитель — доктор биологических наук,

доцент Демурин Яков Николаевич

Официальные оппоненты — доктор биологических наук,

профессор Авакян Эльмира Рубеновна

кандидат биологических наук Трембак Евгений Николаевич

Ведущая организация - Кубанский Государственный Университет

Защита диссертации состоится 22 мая 2007 г в 10 час на заседании диссертационного совета Д 006 026 01 Всероссийского научно-исследовательского института риса по адресу 350921 г Краснодар, п/о Белозёрное

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ВНИИ риса

Автореферат разослан 17 апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Гончарова Ю К

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Селекция растений на качество масла, в частности на повышение содержания насыщенных жирных кислот преследует цель — заменить гидрированные растительные жиры, твердыми натуральными маслами, которые не содержат вредных для здоровья человека трансизомеров жирных кислот По данным диетологов, масло, рекомендуемое для питания здорового организма, должно содержать следующее соотношение около 20% полиненасыщенных, 50% мононенасыщенных и 30% насыщенных жирных кислот Теоретически указанное содержание насыщенных кислот будет способствовать повышению температуры плавления и окси-стабильности масла Применительно к подсолнечному маслу наибольший интерес представляет повышение содержания пальмитиновой кислоты

Возделываемые в России традиционные сорта и гибриды подсолнечника содержат в масле около 6% пальмитиновой кислоты

Создание гибридов подсолнечника с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян позволит существенно расширить сферу его использования и создать альтернативу пальмовому маслу

Цель и задачи исследований Цель настоящих исследований - гене-тико-биохимическое изучение мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян подсолнечника и создание селекционных линий с этим признаком

В задачи исследований входило решение следующих вопросов

1 Оценить фенотипическое варьирование содержания пальмитиновой кислоты в масле семян селекционных линий и коллекционных образцов подсолнечника

2 Создать линию с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян

3 Изучить наследование мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты

4 Исследовать онтогенетическую изменчивость признака повышенного содержания пальмитиновой кислоты

5 Создать аналоги селекционных линий с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты

6 Сравнить оксистабильность различных растительных масел

3

Научная новизна исследований.

Впервые изучено наследование мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты на основе созданной линии ЛГЗО Признак контролируется моногенно с рецессивным проявлением В некоторых комбинациях скрещивания наблюдается более сложное наследование

Показана возможность идентификации мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле в гетерозиготе на основе анализа семядольных листьев одно-двух дневных проростков подсолнечника

Установлено, что в липидах пыльцы, изученная мутация не проявляется

Практическая ценность результатов.

Создана линия донор ЛГЗО с повышенным содержанием (около 24%) пальмитиновой кислоты в масле семян

Разработан и запатентован способ создания аналогов линий с измененным составом жирных кислот

На основе этого способа созданы аналоги селекционных родительских линий - отцовской ВК580 (зарегистрированной как ВК850) и материнской ВС5ВК876, отличающиеся от исходных повышенным содержанием пальмитиновой кислоты Эти линии могут быть использованы для создания высокопальмитинового аналога гибрида Триумф с новым качеством масла, характеризующимся высокой окислительной стабильностью

Основные положения, выносимые на защиту.

1 Генотипический контроль мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян подсолнечника

2 Метод создания изогенных линий на основе экспрессивности мутации состава жирных кислот у одно-двух дневных проростков

3 Увеличение окислительной стабильности масла за счет наследственных изменений состава жирных кислот семян

Апробация работы и публикация результатов исследований. Результаты исследований и основные положения диссертации доложены на заседаниях методической комиссии ученого совета ВНИИМК 2005-2007 гг, Международной конференции молодых ученых (Харьков, 2001 г), Международной научно-практической конференции (Пенза, 2003 г), 3-й Международной конференции молодых ученых и специалистов (Краснодар, 2005 г)

По материалам диссертации опубликовано 8 работ общим объемом 1,4 печатных листа

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 108 страницах машинописного текста, в том числе 85 - основного текста, и состоит из введения, 5-ти глав, выводов и рекомендаций для селекционной практики Работа иллюстрирована 14 рисунками, 21 таблицами и 7 приложениями Список литературы включает 152 источника, в том числе 46 -иностранных

Материал и методы исследования

В работе были использованы сорта, селекционные линии и образцы генетической коллекции ВНИИМК, а так же стерильные аналоги материнских форм, поступающих в институт в рамках обмена селекционным материалом

Растения выращивали летом - в поле, зимой - в камере фитотрона Скрещивание и самоопыление растений проводили общепринятыми методами Биохимические признаки изучали на основе анализа отдельных семянок с сохранением жизнеспособности зародыша

Характеристика метеорологических условий в период формирования семян в июле-октябре 2004 г представлена по данным метеостанции «Круглик», г Краснодар

Состав жирных кислот определяли методом газожидкостной хроматографии, содержание отдельных форм токоферолов - методом тонкослойной хроматографии, общее содержание токоферолов - колориметрическим способом, кислотное число — титриметрическим способом Масла получали методом прямого прессования Окислительную стабильность масел оценивали на приборе Папаша! 743

Полученные результаты подвергали статистической обработке

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Изменчивость содержания пальмитиновой кислоты в масле семян подсолнечника

Для изучения фенотипического варьирования содержания пальмитиновой кислоты в масле семян подсолнечника были проанализированы по 40 отдельных семянок сортов обычного по содержанию жирных кислот — Мастер и высокоолеинового - Круиз

У сорта Мастер по содержанию пальмитиновой кислоты в масле семян наблюдалось слабое фенотипическое варьирование в пределах от 4,6 до 6,8%, которое в среднем составляло 5,4% от суммы кислот (табл 1) Наряду с этим обнаружена значительная изменчивость по содержанию олеиновой и линолевой кислот Эти различия составили около 30%, а пределы варьирования были от 28,6 до 58,6% и от 33,7 до 63,6% соответственно

В масле семян сорта Круиз среднее значение пальмитиновой кислоты составило всего 4,1% при варьировании от 3,1 до 5,7% от суммы кислот

Таблица 1 — Фенотипическое варьирование состава жирных кислот масла в семенах сортов подсолнечника

_ВНИИМК, 2005 г

Сорт Жирная кислота, % от суммы

пальмитиновая пальмитолеиновая стеариновая олеиновая л и нолевая

среднее 5,4 0,1 3,5 44,6 46,5

мах Мастер нш 6,8 4,6 0,2 0,0 5,9 1,7 58,6 28,6 63.6 33.7

S(п=40) 0,5 0,1 1,0 7,4 7,6

v,% 9,4 56,8 28,8 16,7 16,3

среднее 4,1 0,1 4,4 88,4 3,0

мах КРУИЗ м,п 5,7 0,2 8,5 92,8 28,5

3,1 0,0 2,2 60,8 0,6

S(п=40) 0,6 0,1 1,4 5,9 5,2

V,% 14,3 47,5 32,1 6,7 174,1

иср« 0,5 0,1 1,1 5,9 5,7

Изучение содержания пальмитиновой кислоты в семенах селекционных линий и образцов генетической коллекции ВНИИМК (около 150 образцов) показало более существенные различия Для наглядности приведены данные по 10-ти линиям, которые показывают наибольший размах изменчивости содержания пальмитиновой кислоты в сочетании с другими основными жирными кислотами (табл 2)

Все эти константные инбредные линии (7-10 самоопылений) отбирались с определенным составом жирных кислот, поэтому коэффициент вариации не превышал 10% Выявленные различия по содержанию пальмитиновой кислоты (более чем в два раза) между линиями ВК8760/ (4,8%) и ВИР721 (10,0%) представляли интерес для изучения генетического контроля этого признака, но не могли иметь селекционного применения Поэтому вопрос по поиску более надежного источника продолжал оставаться актуальным

Таблица 2 - Состав жирных кислот самоопыленных линий подсолнечника

ВНИИМК, 2003 г

Линия Жирная кислота, % от суммы

пальмитиновая стеариновая олеиновая линолевая

ВК876 Ol 4,8 4,9 89,2 0,8

ВК66 Ol 5,5 3,8 87,6 3,1

ВК66 7,7 5,7 46,0 40,6

ЛГ26 5,8 4,9 86,9 2,4

ЛГ27 5,6 4,6 66,8 23,1

RHA416 7,1 3,1 33,6 56,3

НА413 9,4 2,6 25,7 62,3

ВИР721 10,0 2,6 31,9 55,9

КГ 102 7,9 5,8 34,7 51,6

КПЗ 8,2 6,4 30,2 55,2

НСР„5 3,0 0,5 6,4 б 3

В лаборатории генетики ВНИИМК в 80-90 гг прошлого века дважды выделяли биотипы подсолнечника с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты (около 25%) Однако низкая жизнеспособность семян выделенных образцов не позволила получить донорские линии

Работы по поиску мутаций были продолжены Для чего ежегодно проводили анализы семян исходного материала, используемого отделом ге-терозисной селекции подсолнечника ВНИИМК по определению состава жирных кислот. Кроме этого исследовали содержание отдельных кислот в масле семян подсолнечника коллекционных образцов различного происхождения, современных коммерческих сортов, селекционных линий и отечественных и иностранных ЦМС форм, поступающих во ВНИИМК в рамках экологических испытаний

При изучении стерильных линий, полученных из Украины, был выделен искомый образец с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты В масле 15 проанализированных семянок этой линии содержание пальмитиновой кислоты варьировало от 11,3 до 26,6% В камере фитотрона удалось вырастить два растения из семянок №12 и №15, с содержанием пальмитиновой кислоты 25,7 и 21,0% соответственно Эти растения были скрещены с линией ВК580, имеющей ген восстановления фертилыюсти Дальнейшие самоопыления и отбор позволили создать константную линию, с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле (около 24%), которая получила название ЛГ30 (табл 3)

Таблица 3 - Феиотипическое варьирование состава жирных кислот масла семян подсолнечника линии ЛГЗО

ВНИИМК, 2003 г

Показатели Жирная кислота, % от суммы

пальмитиновая пап ьмитолейновая стеариновая олеиновая линолсвая

Среднее Мах 24,1 27,2 3,7 4,4 2,3 2,8 18,4 20,2 51,5 56,8

М:п 21,8 3,2 1,9 16,7 49,7

Б (п=10) 1,7 0,4 0,4 1,1 2,0

У,% 7,1 10,3 15,6 6,2 3,3

У полученной линии содержание пальмитиновой кислоты варьировало в пределах от 21,8 до 27,2% от суммы кислот, что обусловлено в основном снижением концентрации олеиновой кислоты

Особенностью источника признака повышенного содержания пальмитиновой кислоты можно считать появление до 4% пальмитолеиновой кислоты В обычном подсолнечнике ее содержание не превышает 0,1% от суммы кислот

Для изучения модификационной изменчивости изучаемого признака линия ЛГЗО была посеяна в 2004 г в два срока 4 мая и 5 июля В этом случае периоды налива семян характеризовались различными температурными режимами (1-й срок среднесуточная температура составила 23,2°С и 2-й срок - 19,2°С)

Развитие растений линии ЛГЗО 2-го срока посева, проходящее в более прохладных условиях, не способствовало изменению содержания пальмитиновой, пальмитолеиновой и стеариновой кислот Однако в этом случае отмечено появление в значимых количествах еще одной не характерной для подсолнечника - папьмитолинолевой жирной кислоты (табл 4)

Таблица 4 - Состав жирных кислот масла семян линии ЛГЗО в зависимости от сроков посева

ВНИИМК, 2004 г

Срок посева Период Среднесуточная Жирная кислота, % от суммы

масла температура, "С С16 0 С16 1 С16 2 С18 0 С18 1 С18 2

4 мая 15 07-15 08 23,2 22,9 4,0 0,2 1,8 18,2 52,9

5 июля 1 09-1 10 19,2 24,1 3,7 1,5 2,9 8,2 59,7

НСР05 3,6 1,1 0,8 1,7 1,8 4,0

Для семян, созревающих при отличающихся температурных режимах, установлены достоверные различия по содержанию пальмитолинолевой, олеиновой и линолевой кислот Так содержание олеиновой кислоты в масле семян 1-го срока составило 18,2%, а во 2-м ее было на 10% меньше (8,2%) Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии влияния условий выращивания на содержание пальмитиновой и папьмитолеиновой кислот в масле семян линии ЛГЗО, тогда как количество пальмитолинолевой при формировании семян в более прохладных условиях увеличилось с 0,2 до 1,5% Таким образом, создана мутантная донорская линия ЛГЗО с содержанием пальмитиновой кислоты около 24% (в норме 4-6%) Отличительной особенностью этой мутации является значительное накопление папьмитолеиновой кислоты (около 4%) Условия выращивания в период накопления масла не оказывают существенного влияния на основной признак, определяемый этой мутацией — повышенное содержание пальмитиновой кислоты

Следующий этап работы заключался в изучении наследования этого признака Для изучения наличия материнского эффекта были проведены реципрокные скрещивания линии ЛГЗО с двумя образцами линолевого типа однокорзиночной материнской формой НА413 и ветвистой отцовской -КНА416, характеризующимися содержанием линолевой кислоты в масле 62,3 и 56,3% соответственно В результате анализа состава жирных кислот в отдельных семянках от реципрокных скрещиваний установлено, что в И] материнский эффект не наблюдался (табл 5)

В гетерозиготе признак повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян от скрещиваний с линиями линолевого типа в четырех изученных комбинациях варьировал от 8,3 до 12,5% от суммы кислот и в среднем составил около 10% При этом наблюдается повышенное, по отношению к норме, количество папьмитолеиновой кислоты (в среднем 0,4%)

Таблица 5 - Состав жирных кислот масла семян Р, от реципрокных скрещиваний

__ВНИИМК, 2003 г

Комбинация скрещивания Жирная кислота, % от суммы

пальмитиновая пальмитолеиновая стеариновая олеиновая линолевая

срсднсс мах НА413хЛГ30 мш Б (п=10) 10,1 12,4 8,7 1,3 0,4 0,5 0,2 0,1 1,8 3,2 1,1 0,8 27,1 47,1 13,5 11,1 60,6 75.4 39.5 12,0

среднее мах ЛГ30хНА413 М1 и 5 10,6 12,3 8,3 1,6 0,4 0,6 0,2 0,1 3,7 5,4 3,0 0,7 28,1 36,6 18,5 7,9 57,3 65,3 47,8 6,5

среднее мах 11НА416хЛГ30 мш Б 10,3 12,2 8,3 1,5 0,3 0,3 0,2 0,1 2,4 4,1 1,9 0,8 28,1 34,5 18,1 6,0 59,0 69,3 54,1 5,4

срсднсс мах ЛГ30хЯНА416 мт в 10,0 12,5 8,3 1,3 0,3 0,5 0,2 0,1 2,8 3,7 2,1 0,5 30,2 33,9 26,3 2,7 56,8 61,6 52,2 3,2

НСР„5 2 1 0,2 1,1 III III

Для изучения наследования этой мутации в сочетании с некоторыми биохимическими и морфологическими признаками подсолнечника в полевых условиях в 2003 г были получены гибриды Р, линии ЛГЗО с четырьмя образцами генетической коллекции различного происхождения одной высокоолеиновой - ЛГ26 и тремя - КГ102, ВИР721 и КПЗ, обладающими маркерными признаками При скрещивании линии ЛГЗО с высокоолеиновой ЛГ26 в семенах Р| наблюдалось одновременно доминирование гена 01 и гетерозиготное состояние по признаку повышенного содержания пальмитиновой кислоты (табл 6)

При скрещивании ЛГЗО с линиями линолевого типа, обладающими различными морфологическими маркерными признаками - КГ102, ВИР721 и КПЗ наблюдалось незначительное увеличение (в среднем от 10,0 до 11,2%) пальмитиновой кислоты и появление пальмитолеиновой кислоты (0,4-0,6%)

Таблица 6 — Состав жирных кислот масла семян р, от скрещивания линии ЛГЗО с образцами генетической коллекции

__ВНИИМК, 2003 г

Комбинация скрещивания Жирная кислота, % от суммы

палъмнтннооая пальмитолсиновая стсарнкошя олеиновая линолевая

среднее мах ЛГ30х_ПГ26 М1П S(n=15) 8,1 8,7 7,6 0,4 0,4 0,6 0,2 0,2 3,1 3.4 2.5 0,3 84,6 86,2 82,6 1,3 3,8 5,6 3,0 1 0

среднее мах КП02хЛГ30 мш S 10,0 12,7 8,2 1,5 0,4 0,6 0,2 0,1 3,4 4,7 1,9 0,8 41,5 52,1 27,9 9,5 44,8 59,5 34.0 10.1

среднее мах ВИР721хЛП0 Min S 11,1 12,8 9,0 1,5 0,6 0,8 0,2 0,2 2,2 2.5 1.6 0,3 32,9 46.7 22.8 10,8 53,3 61,6 40,0 9,8

среднее мах ЛГЗОхКПЗ М1П S 11,2 12,2 10,4 0,6 0,4 0,6 0,2 0,2 4,1 4,9 2,5 0,8 35,0 39,4 30,3 3,0 49,4 54.4 45.5 3,2

НСР05 0,8 0,2 1,0 1 1,2 1 1 3

Повышение содержания пальмитиновой кислоты в семенах Р| и особенно появление в заметных количествах пальмитолеиновой кислоты дает возможность четко идентифицировать гетерозиготу (табл 7)

Таблица 7 - Содержание пальмитиновой и пальмитолеиновой кислот в масле семян родительских линий и их гибридов, % от суммы

___ВНИИМК, 2003 г

Комбинация скрещивания Жирная кислота р. Р2 F, HCPos

RHA 416 х ЛГЗО С16 0 С16 1 7,1 следы 24,1 3,7 10,3 0,3 1,9 1,0

ВИР721 х ЛГЗО С16 0 С16 1 10,0 0,1 24,1 3,7 11,1 0,6 1,9 1,0

ЛГЗО х ЛГ26 С160 С16 1 24,1 3,7 5,8 следы 8,1 0,4 1,5 1,0

НА413хЛГ30 С16 0 С16 1 9,4 следы 24,1 3,7 10,1 0,4 1,7 1,1

ЛГЗОхКПЗ С16 0 С16 1 24,1 3,7 8,2 следы 11,2 0,4 10,0 0,4 1,7 1,0

КГ102х ЛГЗО С16 0 С16 1 7,9 следы 24,1 3,7 1,7 1,0

Важно отметить различие по содержанию пальмитиновой (С 16 0) и пальмитолеиновой (С 16 1) кислот в масле между самоопыленными родительскими формами (материнскими - Рь отцовскими - Р2) и F¡, семена которых были получены в одних и тех же полевых условиях

В целом, различия в содержании пальмитиновой кислоты между родителями и гибридами F|, изученные на основе скрещивания ЛГ30 с шестью различными линиями указывают на доминирование признака обычного содержания пальмитиновой кислоты В четырех случаях (RHA416, ЛГ26, КГ102 и КПЗ) наблюдается неполное доминирование, а в двух (ВИР721 и НА413) характерно полное доминирование нормального типа, так как не наблюдается достоверных различий между родительскими линиями с обычным генотипом и гибридами F| Для наглядности представлены хрома-тограммы метиловых эфиров жирных кислот масла семянок линии ЛГ30 в сравнении с линией линолевого типа и Ft (рис 1)

IIWHPIM

'5-

tffl uí Ш1-1 гй ii 3Í 35 ин« SU itj (1 ib fin« JS Sil i;' i!

_ _

m ir i« i г г» ш in n 11 te iu ifi tu i« f»ja а ¡44 ss

Чщи«

62tí IW!л ¡t aIB41!'№S1I««ЕГ S<í¡1! 1Я ES J34SI ta*

Рисунок 1 — Хроматограммы метиловых эфиров жирных кислот масла отдельных семянок

а —с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты, б - с обычным, в - гетерозигота,

1 - (16 0)- пальмитиновая, 2 -(16 1) - пальмитолеиновая, 3 - (18 0) - стеариновая, 4 - (18 1) - олеиновая, 5 - (18 2) - линолевая

Анализ расщепления по средним пробам отдельных корзинок семян Р5 показал, что отношение, соответствующее моногенной модели 1 нормальный : 2 фенотип гетерозиготы : 1 мутннтный наблюдалось только для скрещивания ВИР721хЛГ30, х\ш! = 5,11 < %205 = 5,99, ]>>0,05. В пяти других комбинациях отмечена нехватка корзинок с мутантным классом, что может объясняться как наличием более, чем одного гена, контролирующего накопление повышенного содержания пальмитиновой кислоты, так и пониженной жизнеспособностью мутантных растений.

Изучение наследования мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в отдельных семенах было проведено на основе скрещивания ЛГЗО с селекционной линией ВК876. У гибрида Р, 30 проанализированных семянок показали неполное доминирование, т. е. 8,0% пальмитиновой кислоты при значении 5,9% у родительской линии ВК876 (НСРо(=0,6). Из 110 семян Р3 было получено 34 полноценных растения. После анализа семян Р3 из самоопыленных корзинок, удалось однозначно определить генотип исходных семянок и таким образом идентифицировать фенотипические классы характерные для Р2. В анализирующем скрещивании наблюдали дискретную изменчивость по двум классам пальмитиновой кислоты - для "гетерозигот от 9 до 14%, для — "мутантов" от 21 до 29% (рис. 2).

Содержание ппльыитиновой кнелоты, %

Рисунок 2 - Распределение частот содержания пальмитиновой кислоты в индивидуальных семенах Р2 и ВС при скрещивании линий ВК876 и ЛГЗО

Результаты аиапиза расщепления признака содержания пальмитиновой кислоты в Р2 и в анализирующем скрещивании согласуются с моногенной моделью наследования рецессивной мутации 3 1 и 1 1, соответственно (табл 8)

Таблица 8 - Наследование мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в Р2 и ВС при скрещивании линий ВК876 с ЛГЗО

___ВНИИМК, 2005 г

Поколение Количество семян, шт 2

норма + гетерозигота мутант 3 1 1 1

Р2(ВК876х ЛГЗО) ВС (ЛГЗО х Р|) 85 19 25 21 0,32 0,10

< Х205=3,84, р > 0,05

На рис 2 показана изменчивость в Р2 по содержанию пальмитиновой кислоты Именно такой непрерывный фенотипический ряд позволил установить высокую степень аппроксимации (Я2 = 0,95) между содержанием пальмитиновой и пальмитолеиновой кислот (рис 3)

Рисунок 3 — Зависимость содержания пальмитиновой и пальмитолеиновой кислот в отдельных семянках Р2 при скрещивании ВК876 х ЛГЗО

Для изучения экспрессивности мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в мужском гаметофите в период цветения была со-

брана пыльца с отдельных растений Р2, различающихся по величине этого признака Генотип этих растений был установлен по расщеплению в Р3

При сравнении нормальных, гетерозиготных и мутантных растений по содержанию пальмитиновой кислоты в пыльце достоверных различий между ними не обнаружено (табл 9)

Таблица 9 - Содержание пальмитиновой кислоты в липидах пыльцы различных генотипов подсолнечника

ВНИИМК, 2006 г

Генотип Число корзи- Содержание пальмитиновой кислоты, %

нок, шт среднее min max

Р1Р1 (норма) 3 30,1 29,9 30,2

Pipi (гетерозигота) 6 30,3 27,8 32,1

pipi (мутация) 2 29,4 26,8 32,0

НСР05 2,2

Таким образом, мужской гамегофит подсолнечника невозможно использовать для идентификации мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в семенах По всей видимости, обусловленность этого признака связана с его генетическим проявлением только в запасающих масло тканях

Были изучены особенности изменчивости состава жирных кислот масла в процессе прорастания семян В полевых условиях отбирали части семядолей у одно-пяти дневных проростков различных генотипов и проводили биохимические анализы Установлено, что в процессе развития проростка появляется характерная для зеленою листа линоленовая кислота, имеющая следовое количество в семенах (менее 0,1%) Ее содержание существенно увеличивается с возрастом проростка На 4-5 день от начала появления всходов содержание линоленовой кислоты в семядолях варьируется от 35 до 55% от суммы кислот Однако в первые два дня ее концентрация еще не превышала 7%, что не оказывало существенного влияния на соотношение основных жирных кислот

Нами было установлено, чго содержание пальмитиновой кислоты в семядольных листьях 1-2 дневных проростков и семядолях семени не имеет различий для каждого из трех изученных генотипов - нормального, мутант-ногой гетерозиготного (табл 10)

Таблица 10 — Содержание пальмитиновой кислоты в масле семян и семядолей проростков различных генотипов подсолнечника

ВНИИМК, 2004 г

Содержание пальмитиновой кислоты, % от суммы

Линия, гибрид Генотип семядоли семени семядоли 1-2 дневных проростков

среднее min-max среднее rmn-max

ВК580 Р1Р1 5,2 4-6 5,4 4-7

ЛГЗО pipi 24,3 22-26 23,5 20-25

F, (ВК580 х ЛГЗО) Pipi 10,3 9-13 10,7 9-13

НСР05 1,2 1,4

Этот факт объясняется, вероятно, тем, что в процессе прорастания семени в первую очередь расходуется линолевая кислота, а затем олеиновая Насыщенные кислоты используются в последнюю очередь (Иванов С Л, 1961)

Полученные результаты, свидетельствующие о достоверных различиях между нормальными, гетерозиготными и мутантными растениями по содержанию пальмитиновой кислоты в масле семядолей 1-2 дневных проростков позволяют идентифицировать их генотип на ранней стадии вегетативного этапа онтогенеза

2. Селекционное использование мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты

Результаты изучения наследования в Р] и онтогенетической изменчивости признака повышенного содержания пальмитиновой кислоты предопределили разработку нового способа получения изогенных линий по доминантному признаку Рассадный способ выращивания проанализированных семян не всегда позволял получать хорошо развитые растения Зачастую лучшее растение по передаваемым биохимическим признакам оказывалось самым худшим в плане роста и развития В связи с этим появилась необходимость разработки способа создания изогенных линий совмещающего получение хорошо развитых растений и возможности надежной идентификации генотипа по передаваемому признаку

Принципиальное отличие разработанного нами метода, на который получен патент на изобретение № 2290785, заключается в том, что отбор гетерозиготных генотипов беккроссных растений производится на ранней

стадии появления всходов в полевых условиях с сохранением жизнеспособности проростков

Нашими исследованиями была выявлена возможность выделения гетерозиготных беккроссных растений в период, когда они находятся в стадии проростков и сохраняют органы с достаточным для проведения анализа количеством запасных веществ Это оказалось реальным на этапе развития, когда семядоли оказываются вынесенными над поверхностью почвы и освобожденными от околоплодника, но еще не перешли к аутотрофному питанию, при котором доминантный признак семян уже не идентифицируется Непрерывная схема беккроссов проводилась по общеизвестной методике А именно реципиент скрещивали с донором доминантного признака (ген А), а затем - с гибридами первого поколения (Р)), что приводило к образованию фенотипически неоднородных семян первого поколения бек-кросса (ВС|), 50% которых имели генотип аа и 50% - генотип Аа, являющийся гетерозиготным по передаваемому признаку (рис 4)

Р^ аа х АА Р^

Р| аа х Аа Р, ■0

ВС| - отбору 1-2 днсвш,тх проростков верхушечной части одной из семядолей - на биохимический анализ а каждый проросток индивидуально маркируется

& <¡1

браковка растений ВС | - 50% ЯЯ 50% Аа X Р, Ой

Д

ВС2 и т д до ВС,, Два поколения самоопыления и отбор ЛЛ изогенной линии

Рисунок 4 - Схема получения изогенной линии по доминантному признаку семени у растений Условные обозначения

А - передаваемый аллель, Р[ - гибрид первого поколения,

Р, - реципиент, ВС - беккросс,

Р2- донор, п - нужное число беккроссов

Семена первого поколения беккросса (BCt) высевали в поле В течение первых двух дней после появления всходов отрезали от семядоли проростка ее верхушечную часть, по результатам биохимического анализа которой устанавливали генотип растения, в частности по составу жирных кислот масла

Удаляли гомозиготные особи, а гетерозиготные проростки (соответствующие генотипу Аа) выращивали до репродуктивных растений, которые в качестве отцовской формы скрещивали с реципиентом для получения следующего поколения беккросса Полученные семянки второго поколения беккросса, сформировавшиеся на растениях реципиента Р| в комбинации скрещивания с отцовской формой генотипа Аа, отбирали для дальнейшего насыщения

После проведения необходимого для создания изогенной линии количества циклов беккроссирования, обычно 5-7, выделенные гетерозиготные растения самоопыляли в течение двух поколений В F2 отбирали 4-6 растений с генотипом АА или Аа, а в третьем поколении из них получали 2-3 самоопыленных растения изогенной линии гомозиготной по генотипу АА, т е по доминантному признаку семени

В качестве реципиента были взяты родительские линии коммерческого межлинейного гибрида Триумф, созданного во ВНИИМК, а именно отцовская - ВК580 и материнская - ВК678

Первое скрещивание линии ВК580 с источником признака повышенного содержания пальмитиновой кислоты с ЦМС линией было проведено в декабре 2001 г Параллельно с созданием донорской линии этого признака ЛГЗО и изучением наследования данной мутации вели работу по получению аналога ВК580 с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты

Несмотря на то, что мутация повышенного содержания пальмитиновой кислоты является рецессивной, неполное доминирование позволяет различать по фенотипу доминантную гомозиготу нормального типа PIPI и гетерозиготу Pipi

На основе разработанного нами метода были созданы аналоги с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты отцовской линии ВК580 и материнской ВК876, являющиеся родительскими формами коммерческого гибрида Триумф

Получено авторское свидетельство № 41441 на линию подсолнечника ВК850 Она создана в результате скрещивания селекционной линии ВК580 с донором повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян (линией ЛГЗО, созданной в процессе настоящих исследований), последующих возвратных скрещиваний, принудительного самоопыления в сочетании с отбором по комплексу хозяйственно-ценных признаков

Линия ВК850 обладает генотипически повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян (около 24%, контроль - 6%) (табл 11)

Таблица 11 - Состав жирных кислот линии ВК 850 с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян

ВНИИМК, 2005 г

Линия Жирная кислота, % от сум мы

пальмитиновая папьмитолсммовая стеариновая олеиновая линолевая

ВК 850 24 4 2 15 55

ВК 580

(контроль) 6 0 5 37 52

HCPos 3

Практически закончено создание аналога материнской линии ВК876 по признаку повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян Этот сортообразец получен на основе скрещивания селекционной линии ВК876, которая представляет собой аналог ВК678 по гену 01, с ЛГЗО и последующих возвратных скрещиваний В 2006 г в полевых условиях было получено BCS

3 Окислительная стабильность растительных масел

В результате селекционной работы нами были созданы линии подсолнечника с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян - ЛГЗО, аналоги линий 13ВС3ВК876/?/ и 13ВС4ВК8500/,^//2 Для сравнения устойчивости масел к окислению в качестве контроля были взяты высокоолеиновый, у-токоферольный аналог линии ВК591 и сорт Мастер На полевых делянках в 2005 г были собраны семена, сформировавшиеся после свободного цветения растений этих линий В условиях лаборатории из этих семян методом прямого прессования получены масла

Известно, что устойчивость растительного масла к окислению зависит, в первую очередь, от содержания ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав триацилглицеролов, от состава токоферольного комплекса, сопутствующего маслу, а так же от концентрации свободных жирных кислот, являющихся центрами инициации свободнорадикального перекисного окисления

Результаты анализа химического состава полученных масел представлены в таблицах 12 и 13

Таблица 12 - Состав жирных кислот масел различных генотипов подсолнечника ___ВНИИМК, 2006 г

Линия, сорт Жирная кислота, % от суммы

С16 0 С16 1 С18 0 С18 1 С18 2

ВК850 О/, !рЬ2 18,5 5,5 1,4 67,9 6,7

ВК591 01,1рк2 5,2 0,3 2,7 80,9 10,9

ВК876 р! 16,7 2,6 3,0 55,5 22,2

ЛГЗО 25,9 6,1 2,6 20,4 45,0

Мастер 6,1 0,1 3,2 36,2 54,4

По составу жирных кислот масла, полученные из семян растений после свободного цветения не значительно отличались от масел семян самоопыленных линий, но сохранили особенности этих генотипов В маслах, полученных из семян экспериментальных линий содержание пальмитиновой кислоты варьировало от 16,7 до 25,9% в сравнении с обычными генотипами, у которых этой кислоты было 5,2% (ВК591) и 6,1% (Мастер) Так же представленные масла значительно отличались по содержанию олеиновой (от 20,4 до 80,9%) и линолевой (от 6,7 до 54,4%) кислот

Таблица 13 - Состав токоферолов и кислотное число масел различных генотипов подсолнечника

_ВНИИМК, 2006 г

Линия, сорт

ВК850 01,(рИ2 ВК591 ()1,1рИ2 ВК876 р1 ЛГ30

Мастер_

Кислотное число, мг КОН 1,45 1,12 2,01 1,38 0,96

Токоферолы, % от суммы

ос

~бГ

53 60 76 94

Р

сл 11 5 15

2

37 31 30 9 4

сл 5 5

сл сл

сл — следовое количество, менее 1% 20

По кислотному числу почти все представленные нативные масла соответствуют высшему сорту, за исключением образца из семян линии ВК876 р1, которое соответствует первому сорту В составе токоферолов этих масел преобладала а-форма В первых трех маслах в значительном количестве (от 30 до 37%) содержался и у-токофсрол

Оценка индукционного периода окисления масел различных генотипов подсолнечника была проведена при двух температурных режимах - 110 и 120°С Результаты Ранцимат-теста показали, что высокое содержание пальмитиновой кислоты (25,9%) приводит к повышению устойчивости масла к окислению в 1,44 раза Самый высокий индекс относительной окислительной стабильности превышающий в 7,5 раз контрольный вариант соответствует маслу, полученному из семян линии ВК850 01,1рЬ2, которая сочетает в генотипе три мутации - повышенное содержание пальмитиновой кислоты, высокоолеиновость и у-токоферол

Внедрение в производство новых гибридов подсолнечника, генотип которых включает выше перечисленные мутации, позволит создать альтернативу на рынке растительных масел импортному пальмовому маслу, объемы применения которого в последние годы существенно увеличились

При хранении в холодильнике при температуре +7°С у некоторых образцов масел образовалась твердая фракция триацилглицеролов

Нами были получены два фракционированных подсолнечных масла с различающейся температурой плавления из семян линии ВК850 01,1рИ2 -+11 С и линии ЛГ30 - +9°С Обычное подсолнечное масло застывает при температуре -35°С, а высокоолеиновое становится твердым при -5°С

Для изучения влияния фракционирования на жирнокислотный состав и общее содержание токоферолов, являющихся естественными антиокси-дантами, провели сравни гельные исследования химического состава полученных твердых и жидких фракций этих образцов масел

С целыо более полного анализа полученных данных одновременно было проанализировано пальмовое масло из промышленной партии, предоставленное Краснодарским МЖК (табл 14)

Таблица 14 - Состав жирных кислот и общее содержание токоферолов пальмового и фракционированных подсолнечных масел

ВНИИМК, 2006 г

Жирные кислоты, % от суммы Общее со-

Масло CI4 0 С16 0 С16 1 С18 0 С18 1 С18 2 держание токоферолов, мгна 100 г

ВК850 01,1рИ2 тв фр сл 20,8 5,4 1,3 66,3 6,2 79

ж фр сл 12,9 6,0 1,3 71,8 8,0 111

ЛГ 30 тв фр сл 30,3 5,1 2,5 20,4 41,7 103

ж фр сл 20,4 6,2 3,1 25,2 45,1 132

Пальмовое 1,1 43,9 0 4,3 40,6 10,1 79

сл - следовое количество, менее 0,5%

По содержанию пальмитиновой кислоты наблюдались значительные различия В твердой фракции ее содержание было выше на 8-10%, также имелись различия (около 30 мг на ЮОг масла) по концентрации токоферолов В процессе фракционирования жидкая фракция способна обогащаться токоферолами, возможно, благодаря их большей растворимости в жидком масле Окислению на приборе Яапста! 743 были подвергнуты два масла -пальмовое и твердая фракция линии ВК850 01,(р1г2 при температуре 120°С в двух повторностях Результаты анализа показали высокую сходимость единичных определений, расхождение между ними составили менее 1% и имелись большие различия между образцами По литературным данным индукционный период окисления пальмового масла при температуре 120°С на приборе НапстШ составляет от 9 до 15 часов (ЬаиЬЬ, 1986, 1988)

В наших испытаниях индукционный период окисления пальмового масла составил в среднем 11,8 часа, а твердая фракция масла из семян линии ВК850 01,1рИ2 окислялась22,0 часа,те в 1,9 раза медленнее

Таким образом, новые гибриды подсолнечника с измененным составом жирных кислот и токоферолов в семенах могут вызвать интерес различных отраслей промышленности, в особенности масложировой В свою очередь масла, полученные из этих семян способны стать основой для производства жиров и маргаринов специального назначения

выводы

1 Фенотипическое варьирование содержания пальмитиновой кислоты в масле семян сортов и линий подсолнечника определяется интервалом от 4 до 10% при среднем значении 6% Минимальные значения этого признака имеют высокоолеиновые генотипы (сорт Круиз, линия ВК876), а максимальными-линии НА413 и ВИР721

2 Созданная константная линия ЛГ30, является донором признака повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян (около 24% от суммы кислот) Особенностью фенотипа этой мутации является увеличенное содержание пальмитолеиновой кислоты (около 4%) при следовых количествах у нормы

3 При понижении температуры окружающей среды во время созревания семян в мутантном фенотипе появляется папьмитолинолевая кислота от 0,2 до 1,5% На содержание пальмитиновой и пальмитолеиновой кислот температура не оказывает существенного влияния

4 В семенах Р[ признак наследуется по типу полного или неполного доминирования обычного содержания пальмитиновой кислоты В реци-прокных скрещиваниях материнский эффект по содержанию пальмитиновой кислоты в масле семян р! не наблюдается

5 Наследование в семенах Р2 с оценкой генотипов по Р3 и в ВС при скрещивании ВК876 х ЛГ30 соответствовало моногенной модели Анализ расщепления по средним пробам отдельных корзинок семян Р3 в скрещивании с линиями генетической коллекции показал как моногенное, так и более сложное наследование признака

6 Онтогенетическая изменчивость признака характеризуется отсутствием проявления мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в липидах пыльцы

7 Идентификация и отбор гетерозиготных по изучаемой мутации растений после анализа состава жирных кислот семядолей 1-2 дневных проростков позволяют получать изогенные линии при непрерывной схеме беккрос-сов

8 На основе разработанного способа создана отцовская линия ВК850, обладающая генотипически повышенным содержанием пальмитиновой ки-

слоты в масле семян (около 24%) и получено ВС5 материнской селекционной линии ВК876 с этим признаком

9 Высокое содержание пальмитиновой кислоты увеличивает окислительную стабильность масла в 1,4 раза на линолевой основе и в 7,5 раз на высокоолеиновом фоне по отношению к обычному маслу

10 Особенностью масла, полученного из семян мутантных генотипов, является способность к формированию твердой фракции при температуре +10°С

11 Твердая фракция масла, полученного из линии ВК850 0/,(р/г2, сочетающей в генотипе признаки повышенного содержания пальмитиновой кислоты и высокоолеиновости, с увеличенной концентрацией у-токоферола окисляется в 1,9 раза медленнее пальмового масла

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

1 При селекции подсолнечника на увеличение содержания пальмитиновой кислоты в семенах предлагается использовать донорскую линию ЛГ30 и аналоги селекционных линий ВК850 и ВК876

2 При создании изогенных линий по признаку повышенного содержания пальмитиновой кислоты рекомендуется использовать разработанный «Способ создания изогенной линии по доминантному признаку семени у растений»

3 Для более надежной идентификации гетерозигот по признаку повышенного содержания пальмитиновой кислоты необходимо учитывать содержание пальм итолеиновой кислоты

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1 Ефименко С Г , Ефименко С К Ускоренный способ получения изогенных линий подсолнечника по признакам качества масла//Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений (Сб тезисов международной конференции молодых ученых 2-7 июля 2001 г) - Харьков, 2001 -С 166-167

2 Демурин Я Н , Ефименко С Г, Ефименко С К Генетический потенциал в создании экологически чистых и энергосберегающих технологий получения

растительных масел с заданными параметрами качества//Приоритет России XXI века от биосферы и техносферы к ноосфере (Сб материалов Международной научно-практической конференции) -Пенза,2003 -С 57-59

3 Демурин Я Н , Ефименко С Г , Ефименко С К , Перетягина Т М , Бори-сенко О М Феномен генетической супрессии мутации высокоолеиновости в семенах р! у подсолнечника//Наука Кубани - № 3 (ч 1) - 2004 - С 52-54

4 Ефименко С Г , Ефименко С К , Демурин Я Н Создание линии подсолнечника ЛГЗО с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян//Научно-технический бюллетень ВНИИМК - Вып 1 (132) -Краснодар, 2005 - С 14-19

5 Ефименко С К Фенотипическое варьирование С1 б жирных кислот в масле семян подсолнечника мутантпой линии ЛГ30//Актуальные вопросы селекции, технологии и переработки масличных культур сб докладов 3-й Международной конференции молодых ученых и специалистов (28-30 марта 2005 г )/ВНИИ масличных культур - Краснодар, 2005 - 28-30

6 Ефименко С К , Бочкарев Н И , Бочковой А Д, Ефименко С Г и др Подсолнечник ВК 850//Авторское свидетельство № 41441 — 28 09 2005

7 Ефименко С К , Бочкарев Н И , Бочковой А Д, Ефименко С Г и др Подсолнечник ВК 588//Авторское свидетельство № 41439 - 28 09 2005

8 Ефименко С Г , Ефименко С К , Демурин Я Н Способ создания изо-генной линии по доминантному признаку семени у растений - Патент на изобретение № 2290785, Москва, 10 января 2007 г

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 6 04 2007 г Тираж 100 экз Формат 60x84 1/16 Гарнитура Tunes New Roman Бумага Maestro Печать трафаретная Усл-печ л 1,63 Заказ №7090

Тираж изготовлен в типографии ООО «Просвещение-Юг»

с оригинал-макета заказчика 350059, г. Краснодар, ул Селезнева, 2, тел /факс 239-68-31

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ефименко, Светлана Константиновна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ГЕНЕТИКО-БИОХИМИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА

ЖИРНЫХ КИСЛОТ МАСЛА (обзор литературы).

1.1. Масличное сырьё для масложировой промышленности.

1.2. Биохимия жирных кислот.

1.3. Получение мутаций с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян подсолнечника.

1.4. Генетика состава жирных кислот у подсолнечника.

1.5. Факторы устойчивости масла к окислению.

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3. ИЗМЕНЧИВОСТЬ СОДЕРЖАНИЯ ПАЛЬМИТИНОВОЙ КИСЛОТЫ

В МАСЛЕ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА.

3.1. Исходное фенотипическое варьирование содержания пальмитиновой кислоты.

3.2. Поиск мутации и создание донорской линии ЛГ 30.

3.3. Модификационная изменчивость признака повышенного содержания пальмитиновой кислоты.

3.4. Наследование мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты.

3.5. Онтогенетическая изменчивость признака повышенного содержания пальмитиновой кислоты.

4. СЕЛЕКЦИОННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МУТАЦИИ ПОВЫШЕННОГО

СОДЕРЖАНИЯ ПАЛЬМИТИНОВОЙ КИСЛОТЫ.

4.1. Способ создания аналогов родительских линий с измененным составом жирных кислот.

4.2. Создание аналогов родительских линий коммерческих гибридов подсолнечника с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты

5. ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

5.1. Оценка устойчивости к окислению масел различных генотипов подсолнечника.

5.2. Сравнительная оценка оксистабильности фракционированного подсолнечного и пальмового масел.

ВЫВОДЫ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Генетико-биохимическая характеристика и селекционное использование мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян подсолнечника"

Начиная с 80-х годов прошлого столетия, в экономически развитых странах наметилась тенденция преимущественного потребления в пищу растительных масел вместо жиров животного происхождения. Помимо экономических преимуществ это связано с повышением уровня знаний относительно роли липидов, трансизомеров и компонентов жиров в организме человека (Калашева, 2005).

Из растительных масел для России наиболее традиционным является подсолнечное. Объем его потребления непосредственно населением удвоился за последние 20 лет и достиг 11,1 кг на человека в год. Российская Федерация в последние время получает более 6,4 млн. т семян подсолнечника и производит около 2,5 млн. т подсолнечного масла ежегодно, прочно занимая позицию мирового лидера "подсолнечной индустрии"(Решетняк, 2006а).

В настоящее время перед масложировой отраслью РФ ставятся задачи, которые не определяются только количественным наращиванием объема производства, но и требуют поиска качественно новых подходов. Одно из направлений в свете правительственной программы оздоровления питания населения страны - выпуск жировых продуктов как функциональных по назначению, так и лечебно-профилактических, обеспечивающих сохранение и улучшение здоровья человека. Продукты этих групп должны отличаться сбалансированным составом жирных кислот и повышенным содержанием жирорастворимых витаминов.

Растительные масла с улучшенным составом жирных кислот можно получить методом смешивания (купажирования) масел, полученных из различных культур. Современные достижения селекционной науки, в частности работы ВНИИМК, позволяют частично решить эту проблему благодаря возможности создания сортов и гибридов масличных культур нового поколения с различным соотношением жирных кислот в масле семян (Быкова С.Ф., 2004).

Известно, что полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), являясь эссенциальными компонентами, и витамины, содержащиеся в растительных маслах, представляют большую ценность для нормального функционирования организма человека. По данным диетологов, рекомендуемое соотношение жирных кислот в масле для питания > здорового организма должно содержать около 20% полиненасыщенных,

50% мононенасыщенных и 30% насыщенных жирных кислот (Лобанов, 2003; Комаров, 2006). Теоретически указанное содержание насыщенных жирных кислот (преимущественно пальмитиновой) будет способствовать повышению температуры плавления и оксистабильности масла. Натуральные растительные масла такого типа позволят заменить гидрированные растительные и животные жиры при полном отсутствии трансизомеров и холестерина. Однако содержание насыщенных жирных кислот в маслах основных масличных культур Российской Федерации, не превышает 10-15% от суммы жирных кислот (Лисицын, 2003). Поэтому создание селекционным путем новых форм подсолнечника с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты весьма актуально.

Цель настоящих исследований - генетико-биохимическое изучение мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян подсолнечника и создание селекционных линий с этим признаком.

В задачи исследований входило решение следующих вопросов: 1. Оценить фенотипическое варьирование содержания пальмитиновой кислоты в масле семян селекционных линий и коллекционных образцов подсолнечника.

2. Создать линию с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян.

3. Изучить наследование мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты.

4. Исследовать онтогенетическую изменчивость признака повышенного содержания пальмитиновой кислоты.

5. Создать аналоги селекционных линий с повышенным содержанием пальмитиновой кислоты. к 6. Сравнить оксистабильность различных растительных масел.

Научная новизна исследований.

Впервые изучено наследование мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты на основе созданной линии JIT30. Признак контролируется моногенно с рецессивным проявлением. В некоторых комбинациях скрещивания наблюдается более сложное наследование.

Показана возможность идентификации мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле в гетерозиготе на основе анализа семядольных листьев одно-двух дневных проростков подсолнечника.

Установлено, что в липидах пыльцы, изученная мутация не проявляется

Практическая значимость полученных результатов.

Создана линия донор ЛГЗО с повышенным содержанием (около 24%) пальмитиновой кислоты в масле семян.

Разработан и запатентован способ создания аналогов линий с измененным составом жирных кислот.

На основе этого способа созданы аналоги селекционных родительских линий - отцовской ВК580 (зарегистрированной как ВК850) и материнской ВС5ВК876, отличающиеся от исходных повышенным содержанием пальмитиновой кислоты. Эти линии могут быть использованы для создания высокопальмитинового аналога гибрида Триумф с новым качеством масла, характеризующимся высокой окислительной стабильностью.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Генотипический контроль мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян подсолнечника.

2. Метод создания изогенных линий на основе экспрессивности мутации состава жирных кислот у одно-двух дневных проростков.

3. Увеличение окислительной стабильности масла за счет наследственных изменений состава жирных кислот семян.

Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Ефименко, Светлана Константиновна

ВЫВОДЫ

1. Фенотипическое варьирование содержания пальмитиновой кислоты в масле семян сортов и линий подсолнечника определяется интервалом от 4 до 10% при среднем значении 6%. Минимальные значения этого признака имеют высокоолеиновые генотипы (сорт Круиз, линия ВК876), а максимальными - линии НА413 и ВИР721.

2. Созданная константная линия ЛГЗО, является донором признака повышенного содержания пальмитиновой кислоты в масле семян (около 24% от суммы кислот). Особенностью фенотипа этой мутации является увеличенное содержание пальмитолеиновой кислоты (около 4%) при следовых количествах у нормы.

3. При понижении температуры окружающей среды во время созревания семян в мутантном фенотипе появляется пальмитолинолевая кислота от 0,2 до 1,5%. На содержание пальмитиновой и пальмитолеиновой кислот температура не оказывает существенного влияния.

4. В семенах F] признак наследуется по типу полного или неполного доминирования обычного содержания пальмитиновой кислоты. В реципрокных скрещиваниях материнский эффект по содержанию пальмитиновой кислоты в масле семян Fj не наблюдается.

5. Наследование в семенах F2 с оценкой генотипов по F3 и в ВС при скрещивании ВК876 х ЛГЗО соответствовало моногенной модели. Анализ расщепления по средним пробам отдельных корзинок семян F3 в скрещивании с линиями генетической коллекции показал как моногенное, так и более сложное наследование признака.

6. Онтогенетическая изменчивость признака характеризуется отсутствием проявления мутации повышенного содержания пальмитиновой кислоты в липидах пыльцы.

7. Идентификация и отбор гетерозиготных по изучаемой мутации растений после анализа состава жирных кислот семядолей 1-2 дневных проростков позволяют получать изогенные линии при непрерывной схеме беккроссов.

8. На основе разработанного способа создана отцовская линия ВК850, обладающая генотипически повышенным содержанием пальмитиновой кислоты в масле семян (около 24%) и получено ВС5 материнской селекционной линии ВК876 с этим признаком.

9. Высокое содержание пальмитиновой кислоты увеличивает окислительную стабильность масла в 1,4 раза на линолевой основе и в 7,5 раз на высокоолеиновом фоне по отношению к обычному маслу.

10. Особенностью масла, полученного из семян мутантных генотипов, является способность к формированию твердой фракции при температуре +10°С.

11. Твердая фракция масла, полученного из линии ВК850 Ol,tph2, сочетающей в генотипе признаки повышенного содержания пальмитиновой кислоты и высокоолеиновости, с увеличенной концентрацией у-токоферола окисляется в 1,9 раза медленнее пальмового масла.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

1. При селекции подсолнечника на увеличение содержания пальмитиновой кислоты в семенах предлагается использовать донорскую линию ЛГЗО и аналоги селекционных линий ВК850 и ВК876.

2. При создании изогенных линий по признаку повышенного содержания пальмитиновой кислоты рекомендуется использовать разработанный "Способ создания изогенной линии по доминантному признаку семени у растений".

3. Для более надежной идентификации гетерозигот по признаку повышенного содержания пальмитиновой кислоты необходимо учитывать содержание пальмитолеиновой кислоты.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Ефименко, Светлана Константиновна, Краснодар

1. Бороевич, С. Принципы и методы селекции растений / С.Бороевич. -М.: Колос: 1984.-С. 138-140.

2. Блажний, Е.С Почвы равнинной и предгорной степной части Краснодарского края / Е.С.Блажний / Сб. науч. тр. / Кубан. с.-х. ин-т. -Краснодар, 1958. Вып. 4. - 92 с.

3. Быкова, С.Ф. Разработка технологических приемов переработки масличных культур нового поколения / С.Ф.Быкова, Е.К.Давиденко, Н.М.Минасян // Масложировая промышленность. 2004. - № 1. - С. 38-39.

4. Верещагин, А.Г. Биохимия триглицеридов / А.Г.Верещагин. М.: Наука, 1972.-308 с.

5. Верещагин, А.Г. Влияние фенотипа и генотипа масличных растений на жирнокислотный состав масла / А.Г.Верещагин // Физиология растений. -М., 1976. Т. 23, В. 3. С. 600-612.

6. Верещагин, А.Г. Триглицериды растений и биологическая изменчивость их состава: Автореф. дис. . д-р. биол. наук. М., 1977. -48 с.

7. Верещагин, А.Г. Закономерности строения и биосинтеза триглицеридов в масличных семенах / А.Г.Верещагин // Изв. Ан СССР. Биология. -1981.-С. 54-65.

8. Владимиров, Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю.А.Владимиров, А.И.Арчаков. М.: Наука, 1972. - 152 с.

9. Ю.Воскобойник, JT.K. Наследование содержания олеиновой кислоты в масле семян гибридов подсолнечника / Л.К.Воскобойник, П.И.Ткаченко // Научно-технический Бюллетень ВНИИМК. Краснодар. - 1987. -Вып.4 (99). - С. 7-9.

10. Гаврилова, В.А. Перспективы и реальность использования масел растительного происхождения в качестве биотоплива / В.А.Гаврилова, А.Г.Дубовская, Н.Г.Конькова, Г.К.Низова // Масложировая промышленность. 2005. - № 4. - С. 15-17.

11. Гасенко, Н.В. Отбор холодоустойчивых генотипов на стадии зрелой пыльцы у подсолнечника / Н.В.Гасенко, В.А.Лях // Зб.науч.тр. -Запорожье, 1997-С. 1-4.

12. Гольденберг, В.И. Окислительное старение жировых основ и механизм действия антиоксидантов / В.И.Гольденберг., А.И.Тенцова., Е.К.Пилько //Химико-фармацевтический журнал. 1978.-№ 12.-С. 121-125.

13. ГОСТ 30623-98 Масла растительные и маргариновая продукция. Метод обнаружения фальсификации М: ИПК издательство стандартов. -2001.-204 с.

14. ГОСТ Р 51483-99 Масла растительные и жиры животные. Определение методом газовой хроматографии массовой доли метиловых эфиров индивидуальных жирных кислот к их сумме. М: ИПК издательство стандартов. - 2000. - С. 1-7.

15. ГОСТ Р 52100-2003 Спреды и смеси топленые. М: ИПК издательство стандартов. - 2003. - С. 35-47.

16. П.Григорьева, В.Н. Масложировая отрасль России: состояние и перспективы / В.Н.Григорьева // Сфера. 2002. - № 6. - С. 92-96.

17. Григорьева, В.Н. Смеси растительных масел биологически полноценные продукты / В.Н.Григорьева. // Масложировая промышленность. - 2005 - № 1. - С. 9-10.

18. Гуляев, Г.В. Генетика: учебник для вузов / Г.В.Гуляев. М.: Наука, 1977.-386 с.

19. Гуляев-Зайцев, С.С. Кристаллизация композиций молочного жира и пальмового олеина / С.С.Гуляев-Зайцев, Е.Ю.Майборода // Масложировая промышленность. 2005 - № 6. - С. 18-19.

20. Гудвин, Т. Введение в биохимию растений / Т.Гудвин, Э.Мерсер. Т.2. -М.: Мир, 1986.-312 с.

21. Гундаев, А.И. Основные принципы селекции подсолнечника / А.И.Гундаев. // Генетические основы селекции растений. М.: Наука. -1971.-С. 417-465.

22. Давыдова, Е.М. Развитие топливного рынка ЕС: биодизельное топливо возобновляемый энергетический ресурс / Е.М.Давыдова, Б.Хартен, Н.Н.Пасхин // Масложировая промышленность. - 2005. - № 4. - С. 22-24.

23. Демурин Я.Н., Бочкарёв Н.И. Способ получения изогенной линии по рецессивному признаку семени у растений // Авторское свидетельство № 1431094. 1988. - заявка № 4169327 с датой приоритета 24 декабря 1986г.

24. Демурин, Я.Н. Состав жирных кислот и токоферолов в каллусе из семян мутантных линий подсолнечника / Я.Н.Демурин, П.С.Попов, Т.С.Антонова, У.К.Упадхьяя // Науч.-техн. Бюллетень ВНИИМК, Краснодар. 1990. - Вып.4. - С.26-29.

25. Демурин, Я.Н. Генетический анализ и селекционное использование признаков состава жирных кислот и токоферолов в семенах подсолнечника / Демурин Яков Николаевич: автореф. дис. . д-р. биол. наук. Санкт-Петербург, 1999. - 36 с.

26. Демурин Я.Н. Гибридологический анализ признака высокоолеиновости масла семян подсолнечника/Я.Н.Демурин, П.С.Попов, С.Г.Ефименко // Науч.-техн. Бюллетень ВНИИМК, Краснодар, 2001. Вып. 125. - С. 3-20.

27. Демурин, Я.Н. Наследование мутации высокоолеиновости в семенах F2 у подсолнечника / Я.Н.Демурин, О.М.Борисенко // Наука Кубани. -2005. №4.-С. 108-111.

28. Дорофеев, В.Ф. Цветение, опыление и гибридизация растений / В.Ф.Дорофеев, Ю.П.Лаптев, Н.М.Чекалин. М.: Агропромиздат, 1990. - 73 с.

29. Дублянская, Н.Ф. Биохимические особенности основных масличных культур / Н.Ф.Дублянская, А.Г.Малышева // Масличные и эфиромасличные культуры. М., 1963. - С. 248-262.

30. ЗЬДублянская, Н.Ф. Состав масла селекционных сортов подсолнечника / Н.Ф.Дублянская // Кр. отчет НИР ВНИИЖ за 1961-1962 гг. Краснодар, 1964.-С. 26-34.

31. Дублянская, Н.Ф. Биосинтез жирных кислот в созревающих семенах подсолнечника / Н.Ф.Дублянская // Биохимия и физиология масличных культур. Сб. науч. тр. / ВНИИМК - Вып. II. - Майкоп, 1967. - С. 177-195.

32. Дублянская, Н.Ф. Химический состав подсолнечника / Н.Ф.Дублянская // Подсолнечник. М, 1975. - С.40-50.

33. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта: учебник для вузов / Б.А.Доспехов-М.: Колос, 1985.-416 с.

34. Ермаков, А.И. Об изменчивости соотношений жирных кислот в масле семян подсолнечника и льна / А.И.Ермаков, О.М.Мегорская // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. Т. 48. - Вып. 1. - Л.: 1972. - С. 240-245.

35. Ермаков, А.И. Изменение содержания жирных кислот в масле семян подсолнечника при скрещивании / А.И.Ермаков, Э.В.Попова // Тр. По прикладной ботанике, генетике и селекции. Т. 53. - Вып. 3. - Л.: 1974. -С. 255-262.

36. Ефименко, С.Г. Способ получения изогенной линии по доминантному признаку семени у растений / Патент на изобретение № 2151494. М. -27 июня 2000а.

37. Ефименко, С.Г. Способ получения изогенной линии по рецессивному признаку семени у растений / Патент на изобретение № 2151495. М. -27 июня 20006.

38. Ефименко, С.Г. Использование мутаций состава токоферолов и жирных кислот в селекции подсолнечника на качество масла / Ефименко Сергей Григорьевич: автореф. дис. канд. биол. наук. Краснодар, 2003.-26 с.

39. Жуковский, П.М. Ботаника: учебник для вузов / П.М.Жуковский. М.: Колос, 1982.-624 с.

40. Зиновьев, А.А. Химия жиров: учебник для вузов / А.А.Зиновьев. М.: Пищепромиздат, 1952. - 551 с.

41. Иванов, C.J1. Биохимия в свете климатической теории / С.Л.Иванов // Соц. реконструкция и наука. 1933. - 8 - С. 40-45.

42. Иванов, С.Л. Климатическая теория образования органических веществ / С.Л.Иванов. -М.: изд. Академии наук. 1961. - 88 с.

43. Иванов Н.Н. Биохимические основы селекции растений. в кн.: Теоретические основы селекции растений. М.-Л., 1935. - Т. 1, с. 991-1016.

44. Инге-Вечтомов, С.Г. Генетика с основами селекции: учебник для вузов / С.Г.Инге-Вечтомов. М.: Высшая школа, 1989. - 592 с.

45. Кайшев, В.Г. Масложировой комплекс России в развитии / В.Г.Кайшев // Масложировая промышленность. 2006. - № 6. - С. 4-6.

46. Калашева, Н.А. Жировые продукты широкого спектра применения / Н.А.Калашева, Е.В.Гончаренко, М.П.Азнаурьян // Масложировая промышленность. 2005. - № 1. - С. 16-21.

47. Качалов, И.В. Тенденции и перспективы на рынке растительного масла. Розничное потребление / И.В.Качалов // Рыночные исследования вмасложировой отрасли. Докл. 2-й Межд. Отраслевой конф. СПб.: ВНИИжиров, 2005. - С. 24-31.

48. Кириченко, В.В. Теоретические основы селекции подсолнечника и практическое использование эффекта гетерозиса / Кириченко Виктор Васильевич: автореф. дис. .докт. с.-х. наук. Днепропетровск, 2002. - 33 с.

49. Кириченко, В.В. Селекция и семеноводство подсолнечника (Helianthus annuus L.) / В.В.Кириченко // Институт растениеводства им. В.Я.Юрьева УААН Харьков, 2005. - 385 с.

50. Клюка, В.И. Технология репродуцирования подсолнечника в вегетационных теплицах для ускорения селекции / В.И.Клюка, Т.Е.Гусева, С.Н.Гвоздева // Селекция и семеноводство масличных культур / Сб. науч. работ. Краснодар. - 1980. - С. 74-78.

51. Комаров, Н.В. Жировые продукты для геродиетического питания / Н.В.Комаров, К.Г.Савилова, А.С.Левина // Масложировая промышленность. 2006. - № 6. - С. 12-13.

52. Кулакова, С.Н. О растительных маслах нового поколения в нашем питании / С.Н.Кулакова, М.Г.Гаппаров, Е.В.Викторова // Масложировая промышленность. 2005. - № 1. - С. 4-8.

53. Кретов, И.Т. Масло из семян амаранта / И.Т.Кретов, С.Н.Соболев, Л.А.Мирошниченко, И.М.Жаркова // Масложировая промышленность. 2006. - № 1.-С. 22-23.

54. Кретович, В.Л. Основы биохимии растений / В.Л.Кретович. М.: Советская наука, 1952. - 486 с.

55. Лакин, Г.Ф. Биометрия: учебник для вузов / Г.Ф.Лакин. М.: Высшая школа, 1990.-294 с.

56. Ленинджер, А Биохимия: молекулярные основы структуры и функций клетки / А.Ленинджер. М.:Мир. - 1974. - 957 с.

57. Лисицын, А.Н. Особенности технологических свойств отечественных сортов и гибридов семян подсолнечника современной селекции /

58. A.Н.Лисицын, С.Ф.Быкова, С.Г.Бородин, А.Г.Камениди // Масложировая промышленность. 2006. - № 4. - С. 34-37.

59. Лищенко, В.Ф. Роль жиров и масел в питании и в развитии пищевой промышленности / В.Ф.Лищенко, В.В.Лищенко, О.В.Лищенко. // Масложировая промышленность. 2001. -№ 4. - С. 8-13;

60. Лобанов, В.Г. Оптимальный жирнокислотный состав пищевых растительных масел / В.Г.Лобанов, В.В.Щербин. // Известия вузов. Пищевая технология. 2003. -№ 4. - С. 21-22.

61. Лобашев, М.Е. Генетика: учебник для вузов / М.Е.Лобашев. Л.: Изд. ЛГУ, 1967.-752 с.

62. Лях, В.А. Жирнокислотный состав пыльцы у линий подсолнечника с разным содержанием в семенах олеиновой кислоты / В.А.Лях,

63. B.Н.Шегда // Селекция и семеноводство. -1998. -№ 3 С. 7-8.

64. Лях, В.А. Методы отбора ценных генотипов на уровне пыльцы / В.А.Лях, А.И.Сорока, Л.Ю.Мищенко, М.Г.Калинова, Е.Н.Мирошниченко // Метод, реком. / Институт масл. культур УААН -Запорожье, 2000. 48 с.

65. Малышева, А.Г. Устойчивость масла различных сортов подсолнечника к окислению / А.Г.Малышева // Сб. науч. работ по масличным культурам. Майкоп. - 1966. - Вып.З. - С.52-54.

66. Малышева, А.Г. Хранение семян и масла подсолнечника / А.Г.Малышева // Подсолнечник. М.: Колос. - 1975. - С. 129-136.

67. Мережко, А.Ф. Система генетического изучения исходного материала для селекции растений (методические указания) / А.Ф.Мережко. JL: ВИР, 1984.-70 с.

68. Морозова, Т.Б. О роли а-токоферола в процессе окисления подсолнечных масел / Т.Б.Морозова, А.Н.Миронова, Е.М.Слузная, С.М.Пучкова., Н.И.Яковлева // Труды ВНИИЖ. Л. - 1977. - Вып. XXXIII.-С. 31-36.

69. Надиров, Н.К. Токоферолы и их использование в медицине и сельском хозяйстве/Н.К.Надиров-М.: Наука, 1991.-336 с.

70. Нечаев, А.П. Растительные масла функционального назначения / А.П.Нечаев, А.А.Кочеткова // Масложировая промышленность. 2005. - № 3 - С. 20-21.

71. Нечаев, А.П. Купажированные растительные масла в производстве спредов для здорового питания / А.П.Нечаев, В.В.Тарасова, О.Н.Олейникова, Е.В.Русакова, М.С.Помигуев // Масложировая промышленность. 2005. - № 3 - С. 22-23.

72. Паронян, В.Х. Продукты переработки злаковых культур в жировых продуктах / В.Х.Паронян, Н.М.Скрябина, А.А.Попов // Масложировая промышленность. 2006. - № 5. - С. 32.

73. Попов, П.С. О суточном ходе биосинтеза жира и отдельных жирных кислот в семенах подсолнечника / П.С.Попов // Физиология растений. -М., 1973. Т.20 - Вып. 5. - С. 900-905.

74. Попов, П.С. Созревание семян подсолнечника / П.С.Попов, А.Б.Дьяков // Подсолнечник. М.: Колос. - 1975. - С. 87-103.

75. Попов, П.С. Методы определения сопутствующих жиру веществ в семенах / П.С.Попов // Методические указания по определениюбиохимических показателей качества масла и семян масличных культур / ВНИИМК. Краснодар, 1986. - С. 37-48.

76. Попов, П.С. Генетический анализ состава токоферолов и жирных кислот в семенах подсолнечника / П.С.Попов, А.Б.Дьяков, А.А.Бородулина, Я.Н.Демурин // Генетика. 1988. - T.XXIV. - №3. -С. 518-527.

77. Попов, П.С. Химический состав растений / П.С.Попов, Л.Н.Харченко, Я.Н.Демурин // Биология, селекция и возделывание подсолнечника, под ред. В.М. Пенчукова. М.: Агропромиздат, 1991а. - С. 28-34.

78. Попов, П.С. Генетика признаков качества масла / П.С.Попов, Я.Н.Демурин // Биология, селекция и возделывание подсолнечника, под ред. В.М. Пенчукова.-М.: Агропромиздат. 19916. - С.57-61.

79. Попов, П.С. Новые типы масла из семян подсолнечника / П.С.Попов, Я.Н.Демурин, З.Е.Рукина, С.Г.Ефименко // Технические культуры. -1992. -№3. -С.13-16.

80. Равич, Б.Г. Химия жиров и химический контроль в жировой промышленности / Б.Г.Равич М.: Пищепромиздат, 1936. - 282 с.

81. Рамазанова, И.Г. Применение этилена для стимуляции прорастания свежеубранных семян подсолнечника / Рамазанова И.Г. //Научно-технический Бюллетень ВНИИМК, Краснодар. -1986. Вып. 3 (94). -С. 29-32.

82. Решетняк, В.И. Рыночные исследования в масложировой и в смежных отраслях пищевой промышленности / В.И.Решетняк // Материалы докладов конф. (17-18 мая 2006 г.) Санкт-Петербург, 2006а. - С. 63-67.

83. Решетняк, В.И. Последствия противостояний интересов и перспективы делового сотрудничества / В.И.Решетняк // Масложировая промышленность -20066. С. 4-5.

84. Ржехин, В.П. Требования масложировой промышленности к качеству растительных масел для пищевых целей / В.П.Ржехин // Науч.-техн. бюллетень по масличным культурам / ВНИИМК. Краснодар, 19691. С. 22-27.

85. Рокицкий, П.Ф. Введение в статистическую генетику / П.Ф.Рокицкий -Минск: Высшая школа, 1974. 448 с.

86. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности / Г.В.Зарембо (и др.); отв. ред. В.П.Ржехин, А.Г.Сергеев — Л.: Т. 1, книга II, 1967. 1053 с.

87. Рушковский С.В. Методы исследования при селекции масличных растений на содержание масла и его качество / С.В.Рушковский. М.: Пищепромиздат, 1957. - 119 с.

88. Сандрам, К. Замещение жирных кислот, содержащих трансизомеры: использование пальмового масла как альтернативного источника жиров в США / К.Сандрам // Масложировая промышленность. 2006. -№ 1. -С. 24-26.

89. Серебровский, А.С. Генетический анализ / А.С.Серебровский М.: Наука, 1970.- 342 с.

90. Солдатов, К.И. Высокоолеиновый сорт подсолнечника Первенец / К.И.Солдатов, Л.К.Воскобойник., Л.Н.Харченко // Научно-технический Бюллетень ВНИИМК, Краснодар. 1976. - Вып. 3. - С. 3-7.

91. Стеценко, А.В. О растительно-жировых спредах / А.В.Стеценко, Т.Г.Тагиева, Л.И.Тарасова, А.Н.Лисицын // Масложировая промышленность. 2006. - № 1. - С. 29-30.

92. Синьковская, С. Пальма первенства / С.Синьковская // Деловые люди. -М.-2006.-№4.-С. 35-37.

93. Скурихин, И.М. Химический состав пищевых продуктов / И.М.Скурихин, М.Н.Волгарев // Справочник. М.: Агропромиздат, 1987.-360 с.

94. Терещук, Л.В. Пальмовое масло как функциональный компонент косметических средств / Л.В.Терещук, Е.А.Тыщенко, М.С.Куракин, Е.Г.Павельева / Масложировая промышленность. 2006. - № 5. - С. 40-41.

95. Тютюнников, Б.Н. Химия жиров / Тютюнников Б.Н. М.: Пищепромиздат, 1974. - 448с.

96. Ушкалова, В.Н. Стабильность липидов пищевых продуктов / В.Н.Ушкалова. М.: ВО "Агропромиздат", 1988. - 152 с.

97. Фенелонова, Т.М. Прорастание семян подсолнечника/Т.М.Фенелонова, Л.М.Щербакова // Подсолнечник. М.: Колос. - 1975. - С. 50-59.

98. Харченко, Л.Н. Накопление жирных кислот в липидах семян высокоолеинового мутанта подсолнечника / Л.Н.Харченко, К.И.Солдатов // Физиология и биохимия культурных растений. М., 1976. - Т. 8. - Вып. 5. - С. 508 -514.

99. Харченко, Л.Н. Биологическая роль запасных липидов семян растений и возможность изменения их жирнокислотного состава /

100. Л.Н.Харченко // Физиология и биохимия культурных растений. Киев: Наукова думка, 1980. - Т. 12. - № 1. - С. 70-81.

101. Харченко, Л.Н. Вопросы биохимии масличных культур в связи с задачами селекции / Л.Н.Харченко // Сб. науч. работ / Краснодар, 1981. -С. 16-28.

102. Щербаков, В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья: учебник для вузов / В.Г.Щербаков. М.: Пищевая промышленность, 1979. -336 с.

103. Щербаков, В.Г. Биохимия и товароведение масличного сырья: учебник для вузов / В.Г.Щербаков, В.Г.Лобанов. М.: КолосС, 3003. -360 с.

104. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процессов окисления жиров / Н.М.Эмануэль, Ю.Н. Лясковская. М.: Пищепромиздат, 1961. - 359 с.

105. Янишлиева, Н. Влияние некоторых оксисоединений на автоокисление метиловых эфиров ненасыщенных жирных кислот в начальной стадии процесса / Н.Янишлиева, А.Попов // Изв. Отделения химических наук Болгарской АН. 1971. - Т 4. - № 3. - С. 389-400.

106. Alvarez-Ortega, R. Enzymatic characterization of high-palmitic acid sunflower (Helianthus annuus L.) mutants / R.Alvarez-Ortega, E.Martinez-Force, R.Garces //Advances in Plant Lipid Research. 1998. - P. 131-133.

107. Atlagic, J. Cytogenetic and histological studies of a high-oleic sunflower mutant / J.Atlagic, Ya.Demurin, D.Skoric / Helia. 1997. - V.20. - №27. -P. 101-106.

108. Batty, J.F. Genetic engineering for plant oils: potential and limitations / Batty J.F., Katherine M., Schmid M., Ohlrogge J.В // Trends in biotechnology. 1989. - V.7 - № 5. - P. 122-126.

109. Canvin D.T. The effect of temperature on the oil content and fatty acid composition of the oils from several oilseed crops / D.T.Canvin. // Can. J. Botany. 1965. - V.43. - P. 63-69.

110. Chahine, M.N. The stability of oils and fette foods. The antagonistic effect of the tocopherols to nitrogenous antioxidants in shark liver oil / M.N.Chahine, F.A.El-Shobaki // Grasas у Aceites. 1967. - V. 18. -№ 1. -P. 1-4.

111. Cole, G.S. Improved Helianthus annuus wherein palmitic acid and oleic acid levels are altered / G.S.Cole // PCT/US96/09486 Pioneer hi-bred international, INC - 05/06/1996.

112. Demurin Ya., Skoric Dr. Genetic modification of sunflower seed oil (a revue) / Ya.Demurin, Dr.Skoric // Proc. First Balkan Symp. Breeding Cultivation Wheat Sunflower Legume Crops, IWS, 1995 Albena, Bulgaria. -1995. -P.55-58.

113. Demurin Ya., Skoric Dr. Unstable expression of 01 gene for high oleic acid content in sunflower seeds / Ya.Demurin, Dr.Skoric // Proc. 14th International Sunflower Conference, Beijing/Shenyang, 12-20 June 1996, China.- 1996.-P. 145-150.

114. DemurinYa.N. Screening for suppressor genotypes on a high oleic mutation in sunflower / Ya.N.Demurin, S.G.Efimenko, O.M.Borisenko //

115. Proc. 16th International Sunflower Conference, Fargo, ND, USA, August 29- September 2, 2004. Vol.11. - P. 779-782.

116. Dorrell, D.G. Processing and utilization of oilseed sunflower / Dorrell D.G. // Sunflower science and technology, ed. by Carter J.F., Madison, USA.- 1978.-P. 407-440.

117. Downes, R.W. Factor affecting germination of sunflower under low temperature conditions / R.W.Downes // Proc. 11th Int. Sunflower Conf., Mar Del Plata, Argentina. 1985.-V. l.-P. 87-91.

118. Fernandez-Martinez, J. Maternal and embryo effects on the oleic and linoleic acid contents of sunflower oil / J.Fernandez-Martinez, P.F.Knowles // Proc. 10th Int. Sunflower Conf., Surfers Paradise, Australia. 1982. - P. 241-243.

119. Fernandes-Martinez, J. Sunflower mutant containing high levels of palmitic acid in high oleic background / J.Fernandes-Martinez, M.Mancha, J.Osorio, R.Garces // Euphytica. 1997. - P. 113-116.

120. Fick, G.N. Inheritance of high oleic acid in the seed oil of sunflower /

121. G.N.Fick // Proc. Sunflower Res. Workshop, National Sunflower Association, Bismarck, ND. 1984. - P.9.

122. Filipescu H. Variability of linoleic acid content in sunflower oil, depending on genotype and environment / H.Filipescu, F.M.Stoenescu // Helia. 1978.-№ l.-P. 42-47.

123. Filipescu, H. Fatty acid composition and relation to oil content in sunflower cultivars tested in international FAO trials (1978-1979) /

124. H.Filipescu, F.M. Stoenescu // Helia. 1981. - № 4. - P. 29-38.

125. Gascon, J. P. Verbesserung des Ertrages und der olqualitat bei Elaeis Guineensis Jacq / J. P. Gascon, W. Wuidart Fette Seifen Anstrichvittel. -1974.-76-№ 11.-P. 481-520.

126. Gupta, S.K. Effect of environment on fatty acid composition of developing seeds of sunflower {Helianthus annuus L.) / S.K.Gupta, D.S.Walge, T.P.Yadava // Proc. 11th Int. Sunflower Conf., MarDelPlata, Argentina. 1985.-P. 81-86.

127. Ivanov, P. Biochemical characteristics of several sunflower muntants / P.Ivanov, I.Ivanov. // 30th Anniversary of Institute "Dobroudja", Sofia,4

128. Bulgaria.- 1982.-P. 98-102.

129. Ivanov, P. Sunflower mutants with high palmitic acid content / P.Ivanov, I.G.Ivanov//Genetics and breeding. Vol.18. - 1985. - P. 123-127.

130. Ivanov, P. Sunflower breeding for high palmitic acid content in the oil /th

131. P.Ivanov, D.Petakov, V.Nikolova, E.Pentchev // Proc. 12 Int. Sunflower Conf., Novi Sad, Yugoslavia Vol.2. - 1988. - P. 463-465.

132. Laubli, M.W. Determination of the oxidative stability of fats oils: Comparison between the active oxygen method (AOCS Cd 12-57) and the Rancimat method / M.W.Laubli, P.A.Bruttel // JAOCS 63 - 1986. - P. 792-795.

133. Laubli, M.W. A modern method of determining the oxidative of fats and oils / M.W.Laubli, P.A.Bruttel, E.Schalch // Int. Foods Marketing & Technology 1. 1988-P. 16-18.

134. Lyakh, V. Unfluence of pollen heating on the quality of resulting sporophyte generation in sunflower / V.Lyakh, N.Gasenko, A.Soroka // Helia. 1998. - P. 103-108.

135. Mancha, M. New sunflower mutants with altered seed fatty acid composition / M.Mancha, J.Osorio, R.Garces, J.Ruso // Advances in Plant Lipid Research. -Vol. 33 1994. - P. 147-154.

136. Mancha, M. Termoxidative stability of new sunflower seed oil with high levers of oleic and palmitic acids. / M.Mancha, R.Garces, G.Marquez-Ruiz // Actes Proceedings. Tome I. - 2000. - P. B-48-B-53.

137. Martinez-Force, E. Enzymatic characterization of high-palmitic acid sunflower (Helianthus annuus L) mutants / E.Martinez-Force, R.Alvarez-Ortega, R.Garces // Planta. 1999. - 207, № 4. - P. 533-538.

138. Miller, J.F. Inheritance of high oleic fatty acid content in sunflower / J.F.Miller, D.C.Zimmerman // Proc. Sunflower Research Workshop, National Sunflower Association, Bismarck, ND. 1983. - P. 10.

139. Miller, J.F. Genetic control of high oleic acid content in sunflower oil / J.F.Miller, D.C.Zimmerman., B.A.Vick // Crop Sci. 1987. - V. 27 - № 5. P. 923-926.

140. Miquel, M.F. High-oleate oilseeds fail to develop et low temperature / M.F.Miquel, J.A.Browse // Plant Physiol. 1994. - V. 106. - P. 421 -427.

141. Murphy, D.J. Transgenic plants a future source of novel edible and industrial oils / D.J.Murphy // Lipid Technology. - 1994. - July/August. - P. 84-91.

142. Ohlrogge, J.B. Design of new plant products: engineering of fatty acid metabolism / J.B hlrogge // Plant Physiol. 1994. - V. 104. - P. 821 -826.

143. Osorio, J. Mutants sunflowers with high concentration of saturated fatty acids in the oil / J.Osorio, J.M.Fernandes-Martinez, M.Mancha, R.Garces // Crop Science -Vol. 35 1995. - P. 739-742.

144. Perez-Vich, B. Genetic analisis of high palmitic acid content in sunflower (Helianthus annuus L.) seed oil / B.Perez-Vich, R.Garces, J.Fernandes-Martinez // Advances in Plant Lipid Research. 1998. - P. 128-130.

145. Perez-Vich, B. Inheritance of high palmitic acid content in the seed sunflower mutant CAS-5 / B.Perez-Vich, J.Fernandes, R.Garces, J.Fernandes-Martinez // Theor Appl Genet. 1999. - P. 496-501.

146. Rao, R.K. Indian food packer / R.K.Rao. 1958. - 12 - № 6. - P. 6-9.

147. Robbelen, G. Mutation breeding for quality improvement. A case study for oilseed crops / G. Robbelen, // Mutation Breeding Review. 1990. - № 6.-P. 1-44.

148. Robertson, J.A. Effects of sunflower hybrid or variety and planting location on oil content and fatty acid composition / J.A.Robertson, W.H.Morrison, R.L.Wilson // Proc. 8th Int. Sunflower Conf., Minneapolis, USA. 1978.-P. 524-532.

149. Seiler G.J. The genus Helianthus as a source of genetic variability for cultivated sunflower / G.J.Seiler // Proc. 12th Int. Sunflower Conf., Novi Sad, Yugoslavia. 1988.-P. 17-58.

150. Sprecher, H. Reevaluation of the pathways for the biosynthesis of polyunsaturated fatty acids / H.Sprecher, D.L.Luthria, B.S.Mohammed, S.P.Baykousheva//Journal of Lipid Research. 1995 - Vol.36. - P. 2471-2477.

151. Stumpf, P.K. Biosynthesis of fatty acids in higher plants / P.K Stumpf // Oil crops of the world, ed.by G. Robbelen et al. 1989. - P. 38-61.

152. Talbot, G. Vegetable oil alternatives to mineral hydrocarbons for as release agents and lubricants / G.Talbot, M.A.Price. // European Food and Drink Review. 1990. - Winter issue. - P. 41 -44.

153. Topfer, R. Modification of plant lipid synthesis / R.Topfer, N.Martini, J.Schell // Science. 1995. - V. 268, 5 May. - P. 681 -686.

154. Urie, A.L. Inheritance of high oleic acid in sunflower / Urie A.L. // Crop Sci. 1985. - V. 25. - № 6. - P. 986-989.

155. Характеристика суточной температуры в период созревания семян

156. Дата Температура, °С Дата Температура, °Ссредняя минимальная средняя минимальная

157. ОКиюл 17,2 14,4 21.авг 22,5 19,402.июл 18,9 14,5 22.авг 23,8 19,7

158. ОЗ.июл 20,6 13,8 23.авг 24,8 19,404.июл 22,5 17,5 24.авг 22,9 19,205.июл 22,7 17,5 25.авг 21,6 18,6

159. Об.июл 22,6 16,4 26.авг 22,2 18,907.июл 24,3 17,0 27.авг 23,0 17,4

160. Июл 24,0 18,9 28.авг 25,2 19,109.июл 21,9 14,9 29.авг 23,1 19,4

161. Ю.июл 22,3 16,4 ЗО.авг 22,5 19,31.декада 21,7 16,1 З1.авг 23,2 17,81 1.И10Л 22,6 16,0 3 декада 23,2 18,912.июл 24,6 18,8 01.сен 24,2 19,4

162. Ш0Л 25,2 20,6 02.сен 23,7 19,6

163. Н.июл 23,4 18,8 ОЗ.сен 22,9 18,615.июл 21,9 20,0 04.сен 21,1 16,7

164. ИЮЛ 18,7 16,5 05.сен 19,0 15,517.июл 18,5 15,6 Об.сен 13,5 9,918.июл 20,5 15,2 07.сен 14,7 7,419.июл 22,9 17,0 08.сен 15,4 7,720.июл 22,7 16,6 09.сен 17,7 12,12 декада 22,1 17,5 Ю.сен 15,3 11,6

165. ЗО.июл 27,7 21,0 19.сен 20,8 12,5

166. З1.июл 28,2 20,7 20.сен 20,8 14,83 декада 23,8 18,2 2 декада 17,5 10,701.авг 27,6 20,6 21.сен 20,7 15,602.авг 27,8 20,5 22.сен 20,5 13,1

167. ОЗ.авг 23,8 19,6 23.сен 17,9 14,504.авг 21,7 19,2 24.сен 18,1 11,405.авг 22,8 19,1 25 .сен 21,3 15,0

168. Об.авг 24,0 19,0 26.сен 23,2 15,007.авг 24,1 18,7 27.сен 22,8 15,808.авг 24,6 21,0 28.сен 22,9 15,809.авг 23,8 18,4 29.сен 21,3 17,5

169. Приоритет изобретения 15 августа 2005 г. , . , Зарегистрировано в Государственно^ реестреъЛ^ ; ' ^^ изобретений Роесийаедй Федерации iO января 2007г.шШШб 'wWBwr Срок действия патента истекает 15 августа 2025 г. £

170. Руководитель Федеральной службы по г^ителлектущьщт собственности, патентам и товарным знакам.1. ЕЛ. Симоновш ш $ ш шшшштш1. НА ИЗОБРЕТЕНИЕ2290785способ создания изогенной линии по доминантному признаку семени урастений

171. ПО ЗАЯВКЕ № 9553111 С ДАТОЙ ПРИОРИТЕТА 21.04.20041. Заявителей)

172. ГНУ ВНИИ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР ИМ. В.С.ПУСТОВОЙТА PACXH

173. Автор(ы): ЕФИМЕНКО СВЕТЛАНА КОНСТАНТИНОВНА

174. БОЧКАРЕВ Н.И., БОЧКОВОЙ А.Д., ГОНЧАРОВ С.В., ДЕМУРИН Я.Н., ЕФИМЕНКО С.Г., САВЧЕНКО В.Д.

175. Зарегистрировано в Государственном реестре охраняемых селекционных достижений1. Председател1. В. Шмальш