Scientific journal
Balanced diet, nutritional supplements and biostimulants
ISSN 2414-1054

GLIADINS AS GENETIC MARKERS FOR THE GENETICS AND BREEDING OF WINTER DURUM WHEAT

Panin V.M. 1
1 Institute for South-East Region. Russia
The basic steps of genetic researches of gliadin polymorphism (seed storage proteins dissolved in 70% ethanol) of winter durum wheat are shown. Allele clusters series of the gliadin-encoding genes located in four polygene loci were identified: Gli-A1dw, Gli-B1dw, Gli-A2dw and Gli-B2dw. These gene clusters encode blocks of gliadins. Recombination mapping revealed two additional loci Gli-A1-2dw and Gli-A1-3dw, controlling, accordingly, two and one ω-gliadins. The order of five loci on a segment on the short arm of a chromosome 1А was established: Hg - Bla1 - Gli-A1dw - Gli-A1-3dw - Gli-A1-2dw. The associatively of gliadin-encoding loci of genome A with elements of ear productivity and with a harvest index was shown. In the northern regions of winter durum wheat growing with sharply continental climate (Saratov, Kharkov), the cultivars and the forms belonging to var. hordeiforme prevailed. These cultivars are characterized by specific gliadin set (“northern” gliatipe). Whereas, in the southern areas of Russia, Ukraine and in Moldova the white-spike cultivars prevailed with another gliadin set (“southern” gliatipe). The gliadin set and the morphological traits of Yantar Povolzh’ya, the first cultivar developed in the Saratov region, correspond to the above-stated regularities.
Показаны основные этапы генетических исследований полиморфизма глиадинов – спирторастворимых запасных белков зерна озимой твёрдой пшеницы. Идентифицированы серии аллельных кластеров глиадин-кодирующих генов, расположенных в четырёх полигенных локусах: Gli-A1dw, Gli-B1dw, Gli-A2dw и Gli-B2dw, которые контролируют блоки глиадинов. С помощью рекомбинационного анализа выявлены два «отщеплённых» локуса Gli-A1-2dw и Gli-A1-3dw, контролирующих, соответственно, два и один ω-глиадин. Определен порядок расположения пяти локусов на сегменте короткого плеча хромосомы 1А: Hg - Bla1 -Gli-A1dw - Gli-A1-3dw - Gli-A1-2dw. Показана сопряжённость глиадин-кодирующих локусов генома А с элементами продуктивности колоса и уборочным индексом. В северных регионах с резко континентальным климатом (Саратов, Харьков) преобладают сорта и формы, относящиеся к разновидности hordeiforme, характеризующиеся специфичным набором блоков («северным» глиатипом). В южных районах России, Украины и в Молдавии наиболее распространены белоколосые разновидности с другим набором блоков («южным» глиатипом). Набор блоков глиадинов и морфологические признаки первого сорта озимой твёрдой пшеницы саратовской селекции Янтарь Поволжья соответствуют вышеуказанным закономерностям.