БЕЛКОВЫЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МАРКЕРЫ В ПРОГНОЗЕ КАЧЕСТВА СТАРОМЕСТНЫХ СОРТОВ ПШЕНИЦЫ ЗАПАДНОГО ПАМИРА

Диляра Бабисекова; Шынар Мазкират; Шолпан Халбаева; Козимамад Абдуламонов; Ақжан Еспембетова; Азамат Тукенов; Кульпаш Булатова

doi:10.37884/2-1-2024/537

Аңдатпа

Өсірілетін ауыл шаруашылық дақылдардардың сорттар мен гибридтертердің генетикалық әралуандылығын сақтау, өсімдік шаруашылық өнімдерінің тұрақты өндірісіне үлес қосатын аграрлық ғылымның ең маңызды мәселесі болып табылады. Қазіргі күнге дейін әр түрлі экология-географиялық жағдайларда өсірілетін байырғы жергілікті сорттар, бағалы белгілердің көзі болып табылады.

Олар әралуандылықтың түртілмеген қоры, өсімталдықтың қолайсыз жағдайларына төзімділік көзі болып табылады, өсу өнімінің сапалық көрсеткіштерін жақсартатын қасиетке ие.

Мақалада бидайдың дәні мен ұнының сапасын анықтайтын белоктық және молекулалық маркерлер бойынша Батыс Памирдің (Тәжікстан, Ауғанстан) 9 байырғы жергілікті сортына жүргізілген зерттеу нәтижелері ұсынылды.

Дәннің қор белогы-глиадин электрофорезі әдісі нәтижесінде Садирак белоколосый және Садирак красноколосый сорттарын ұқсастығын ескермегенде, белоктық спектр суреті бойынша барлық сорт үлгілерінің ерекшелігі анықталды.

Глютениннің жоғары молекулалық суббірліктер (ГЖМС) құрамының анализі, Сафедакс Ишкашимский және Блудон сорттарын коспағанда, үлгілердің барлығы Glu-A1 локусының нөлдік- с аллелін көрсетті.

Барлық байырғы жергілікті сорттар ГЖМС 7+8 биосинтезіне жауапты Glu-B1 локусының b аллелін тасымалдаушы болып табылды.

Glu-D1 локусымен бақыланатын ГЖМС құрамы бойынша, барлық сынамалар 2+12 (берілген локустың a аллелі) суббірліктік жұпқа ие екені көрсетілген.

Молекулалық маркерлеу, белоктық электрофорез әдісі арқылы анықталып зерттелген сорт үлгілерінің ГЖМС құрамын растады.

Сафедак Ишкашимский және Блудон сорт үлгілері глютенин сапасы бойынша анағұрлым жоғары бағаға ие болды.

ПТР анализ, барлық байырғы жергілікті сорттарда жұмсақдәнді бидайларға тән Pina-D1a және Pinb-D1a (жабайы тип) аллелін айқындады.

Waxy гендердің аллельдік құрамы бойынша, байырғы жергілікті сорттардың генотиптелуі мутантты, нөл аллель тасымалдаушыларын айқындамады, барлық байырғы жергілікті сорттар крахмалдың екі фракциясының кәдімгі арақатынасымен сипатталған.

байырғы жергілікті бидай сорты, Памир, сапа, белоктық, молекулалық маркерлер, қаттыдәнділік, waxy гендер.

01 Кіріспе

Мақаланың толық мәтіні оң жақ панельде PDF форматында жүктеу үшін қолжетімді.

02 Әдебиеттер тізімі

1.Базилова Д. Исходный материал для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях северного Казахстана [Текст] / Д. Базилова, Ю. Долинный, Г. Иванова // Izdenister Natigeler. – 2022. - №2(94). – С. 37–46. https://doi.org/10.37884/2-2022/05
2.Song L. Molecular Markers and Their Applications in Marker-Assisted Selection (MAS) in Bread Wheat (Triticum aestivum L.) [Text] / L. Song, R. Wang, X. Yang, A. Zhang, D. Liu // Agriculture. – 2023. – V. 13. – P. 642. https://doi.org/10.3390/agriculture13030642
3.Кумарбаева M. Идентификация источников устойчивости к пятнистости septoria tritici в гермоплазме озимой пшеницы [Текст] // М. Кумарбаева, А. Кохметова, А. Малышева, А. Болатбекова // Izdenister Natigeler. – 2023. - №4(100). – С. 57–62. https://doi.org/10.37884/4-2023/07
4.Lazaridi, E. Crop Landraces and Indigenous Varieties: A Valuable Source of Genes for Plant Breeding [Text] / E. Lazaridi, A. Kapazoglou, M. Gerakari, K. Kleftogianni, K. Passa, E. Sarri, V. Papasotiropoulos, E. Tani, P.J. Bebeli, // Plants. – 2024. – V.13 (6). – P. 758. https://doi.org/10.3390/plants13060758
5.Marone, D. Importance of landraces in cereal breeding for stress tolerance [Text] / D. Marone, M.A. Russo, A. Mores, D.B. Ficco, G. Laidò, A.M. Mastrangelo, G.M. Borrelli // Plants. – 2021. – V. 10(7). – P. 1267. https://doi.org/10.3390/plants10071267
6.Отамбекова М.Г. Староместные сорта пшеницы на фермерских полях в Таджикистане [Текст] / М.Г. Отамбекова, Б.Ю. Хусенов, М.А. Махкамов // Известия Академии Наук Республики Таджикистан Отделение биологических и медицинских наук. – 2015. - №4 (192). - С.38-43.
7.Liu, S. New DNA markers for high molecular weight glutenin subunits in wheat [Text] / S. Liu, S. Chao, J.A. Anderson // Theoretical and Applied Genetics. – 2008. – V. 118(1). – P. 177-183. https://doi.org/10.1007/s00122-008-0886-0.
8.Lei Z.S. Y-type gene specific markers for enhanced discrimination of high-molecular weight glutenin alleles at the Glu-B1 locus in hexaploid wheat [Text] / Z.S. Lei, K.R. Gale, Z.H. He, C. Gianibelli, O. Larroque, X.C. Xia, W. Ma // Journal of Cereal Science. – 2006. – V. 43(1). – P. 94-101. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2005.08.003
9.Lillemo, M. Puroindoline grain hardness alleles in CIMMYT bread wheat germplasm [Text] / M. Lillemo, F. Chen, X. Xia, M. William, R.J. Peña, R. Trethowan, Z. He // Journal of Cereal Science. – 2006. – V. 44(1). P. 86-92. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2006.03.004
10.Nakamura T. Rapid classification of partial waxy wheats using PCR-based markers [Text] // T. Nakamura, P. Vrinten, M. Saito, M. Konda // Genome. – 2002. – V. 45(6). – P. 1150-1156. https://doi.org/10.1139/g02-090
11.Qin P. Effects of the Wx Gene on Starch Biosynthesis, Physicochemical Wheat Flour Properties, and Dry Noodle Quality [Text] / P. Qin, Z. Kong, Y. Liu. // Food Science and Technology Research. – 2018. – V. 24(3). – P. 443-453. https://doi.org/10.3136/fstr.24.443
12.Husenov B. Breeding for wheat quality to assure food security of a staple crop: the case study of Tajikistan [Text] / B. Husenov, M. Makhkamov, L. Garkava-Gustavsson, H. Muminjanov, E. Johansson // Agric & Food Secur. – 2015. – V. 4. – P. 1-8. https://doi.org/10.1186/s40066-015-0029-1
13.Starovičová, M. Identification of Glutenin Markers in Cultivars of three Wheat Species. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding [Text] / M. Starovičová, Z. Gálová, H. Knoblochová // Czech journal of genetics and plant breeding. – 2018. – V. 39. – P. 51-57. 10.17221/3719.
14.Utebayev, M. Genetic diversity of gliadin-coding alleles in bread wheat (Triticum aestivum L.) from NorthernKazakhstan [Text] / M. Utebayev, S. Dashkevich, N. Bome, K. Bulatova, Yu. Shavrukov // PeerJ. – 2019. V. 7. – P. e7082. https://doi.org/10.7717/peerj.7082
15.Utebayev, M. Grain quality of spring wheat (Triticum aestivum L.) cultivars developed in Western Siberia under the conditions of Northern Kazakhstan [Text] / M. Utebayev, T. Shelaeva, N. Bome, I. Chilimova, O. Kradetskaya, S. Dashkevich, V.V. Novokhatin, L.I. Weisfeld // Proceedings on applied botany, genetics and breeding. – 2022. – V. 183. – P. 27-38. 10.30901/2227-8834-2022-3-27-38.
16.Karaduman Ya. Evaluating selection efficacy of high molecular weight glutenin subunits (HMWGs) by relating gluten quality parameters [Text] / Ya. Karaduman, Z.S. Yeşildağ, A. Akın // LWT. – 2022. – V. 155. – P. 112949. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112949
17.Tabbita F. Assessing Payne score accuracy through a bread wheat multi-genotype and multi-environment set from CIMMYT [Text] / F. Tabbita, M. Itria Ibba, F. Andrade, J. Crossa, C. Guzmán // Journal of Cereal Science. – 2024. – V. 115. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2023.103830.
18. Nucia, A. Molecular and physical characterization of grain hardness in European spring common wheat (Triticum aestivum L.) [Text] / A. Nucia, S. Okoń, M. Tomczyńska-Mleko, A. Nawrocka. - 3 Biotech. – 2021. – V. 11(7). – P. 345. https://doi.org/10.1007/s13205-021-02897-3
19.Чеботарь С.В. Генетический полиморфизм локусов, определяющих хлебопекарное качество украинских сортов пшеницы [Текст] / С.В. Чеботарь, Е.М. Благодарова, Е.А. Куракина, И.В. Семенюк, А.М Полищук, Н.А Козуб, И.А Созинов, А.Н Хохлов, А.И. Рыбалка, Ю.М. Сиволап / / Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2012. – Т. 16, № 1. – C. 87-98.
20.Davoyan, E.R. Allelic variants for Waxy genes in common wheat lines bred at the Lukyanenko National Grain Center [Text] / E.R. Davoyan, L.A. Bespalova, R.O. Davoyan, E.V. Agaeva, G.I. Bukreeva, Yu.S. Zubanova, D.S. Mikov, D.M. Boldakov // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. – 2019. – V. 23(7). – P. 910-915. DOI 10.18699/VJ19.566

Дәйексөз келтіру сілтемелері

[1]2024. БАТЫС ПАМИРДІҢ ЖЕРГІЛІКТІ БИДАЙ СОРТТАРЫНЫҢ БЕЛОКТЫҚ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛЫҚ МАРКЕРЛІК БОЛЖАМДЫ САПАСЫ . Izdenister natigeler. 2-1 (special) (Jun. 2024), 34–45. DOI:https://doi.org/10.37884/2-1-2024/537.

(1)БАТЫС ПАМИРДІҢ ЖЕРГІЛІКТІ БИДАЙ СОРТТАРЫНЫҢ БЕЛОКТЫҚ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛЫҚ МАРКЕРЛІК БОЛЖАМДЫ САПАСЫ . Izdenister natigeler 2024, No. 2-1 (special), 34-45. https://doi.org/10.37884/2-1-2024/537.

БАТЫС ПАМИРДІҢ ЖЕРГІЛІКТІ БИДАЙ СОРТТАРЫНЫҢ БЕЛОКТЫҚ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛЫҚ МАРКЕРЛІК БОЛЖАМДЫ САПАСЫ . (2024). Izdenister Natigeler, 2-1 (special), 34-45. https://doi.org/10.37884/2-1-2024/537

БАТЫС ПАМИРДІҢ ЖЕРГІЛІКТІ БИДАЙ СОРТТАРЫНЫҢ БЕЛОКТЫҚ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛЫҚ МАРКЕРЛІК БОЛЖАМДЫ САПАСЫ . Izdenister natigeler, [S. l.], n. 2-1 (special), p. 34–45, 2024. DOI: 10.37884/2-1-2024/537. Disponível em: https://kazvetjournal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/537. Acesso em: 15 sep. 2026.

“БАТЫС ПАМИРДІҢ ЖЕРГІЛІКТІ БИДАЙ СОРТТАРЫНЫҢ БЕЛОКТЫҚ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛЫҚ МАРКЕРЛІК БОЛЖАМДЫ САПАСЫ ”. 2024. Izdenister Natigeler, no. 2-1 (special) (June): 34-45. https://doi.org/10.37884/2-1-2024/537.

“БАТЫС ПАМИРДІҢ ЖЕРГІЛІКТІ БИДАЙ СОРТТАРЫНЫҢ БЕЛОКТЫҚ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛЫҚ МАРКЕРЛІК БОЛЖАМДЫ САПАСЫ ” (2024) Izdenister natigeler, (2-1 (special), pp. 34–45. doi:10.37884/2-1-2024/537.

[1]“БАТЫС ПАМИРДІҢ ЖЕРГІЛІКТІ БИДАЙ СОРТТАРЫНЫҢ БЕЛОКТЫҚ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛЫҚ МАРКЕРЛІК БОЛЖАМДЫ САПАСЫ ”, Izdenister natigeler, no. 2-1, pp. 34–45, Jun. 2024, doi: 10.37884/2-1-2024/537.

“БАТЫС ПАМИРДІҢ ЖЕРГІЛІКТІ БИДАЙ СОРТТАРЫНЫҢ БЕЛОКТЫҚ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛЫҚ МАРКЕРЛІК БОЛЖАМДЫ САПАСЫ ”. Izdenister Natigeler, no. 2-1 (special), June 2024, pp. 34-45, https://doi.org/10.37884/2-1-2024/537.

“БАТЫС ПАМИРДІҢ ЖЕРГІЛІКТІ БИДАЙ СОРТТАРЫНЫҢ БЕЛОКТЫҚ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛЫҚ МАРКЕРЛІК БОЛЖАМДЫ САПАСЫ ”. Izdenister natigeler, no. 2-1 (special) (June 29, 2024): 34–45. Accessed September 15, 2026. https://kazvetjournal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/537.

1.БАТЫС ПАМИРДІҢ ЖЕРГІЛІКТІ БИДАЙ СОРТТАРЫНЫҢ БЕЛОКТЫҚ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛЫҚ МАРКЕРЛІК БОЛЖАМДЫ САПАСЫ . Izdenister natigeler [Internet]. 2024 Jun. 29 [cited 2026 Sep. 15];(2-1 (special):34-45. Available from: https://kazvetjournal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/537

1.БАТЫС ПАМИРДІҢ ЖЕРГІЛІКТІ БИДАЙ СОРТТАРЫНЫҢ БЕЛОКТЫҚ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛЫҚ МАРКЕРЛІК БОЛЖАМДЫ САПАСЫ . Izdenister natigeler. 2024;(2-1 (special):34-45. doi:10.37884/2-1-2024/537

[1] 1.Базилова Д. Исходный материал для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях северного Казахстана [Текст] / Д. Базилова, Ю. Долинный, Г. Иванова // Izdenister Natigeler. – 2022. - №2(94). – С. 37–46. https://doi.org/10.37884/2-2022/05

[2] 2.Song L. Molecular Markers and Their Applications in Marker-Assisted Selection (MAS) in Bread Wheat (Triticum aestivum L.) [Text] / L. Song, R. Wang, X. Yang, A. Zhang, D. Liu // Agriculture. – 2023. – V. 13. – P. 642. https://doi.org/10.3390/agriculture13030642

[3] 3.Кумарбаева M. Идентификация источников устойчивости к пятнистости septoria tritici в гермоплазме озимой пшеницы [Текст] // М. Кумарбаева, А. Кохметова, А. Малышева, А. Болатбекова // Izdenister Natigeler. – 2023. - №4(100). – С. 57–62. https://doi.org/10.37884/4-2023/07

[4] 4.Lazaridi, E. Crop Landraces and Indigenous Varieties: A Valuable Source of Genes for Plant Breeding [Text] / E. Lazaridi, A. Kapazoglou, M. Gerakari, K. Kleftogianni, K. Passa, E. Sarri, V. Papasotiropoulos, E. Tani, P.J. Bebeli, // Plants. – 2024. – V.13 (6). – P. 758. https://doi.org/10.3390/plants13060758

[5] 5.Marone, D. Importance of landraces in cereal breeding for stress tolerance [Text] / D. Marone, M.A. Russo, A. Mores, D.B. Ficco, G. Laidò, A.M. Mastrangelo, G.M. Borrelli // Plants. – 2021. – V. 10(7). – P. 1267. https://doi.org/10.3390/plants10071267

[6] 6.Отамбекова М.Г. Староместные сорта пшеницы на фермерских полях в Таджикистане [Текст] / М.Г. Отамбекова, Б.Ю. Хусенов, М.А. Махкамов // Известия Академии Наук Республики Таджикистан Отделение биологических и медицинских наук. – 2015. - №4 (192). - С.38-43.

[7] 7.Liu, S. New DNA markers for high molecular weight glutenin subunits in wheat [Text] / S. Liu, S. Chao, J.A. Anderson // Theoretical and Applied Genetics. – 2008. – V. 118(1). – P. 177-183. https://doi.org/10.1007/s00122-008-0886-0.

[8] 8.Lei Z.S. Y-type gene specific markers for enhanced discrimination of high-molecular weight glutenin alleles at the Glu-B1 locus in hexaploid wheat [Text] / Z.S. Lei, K.R. Gale, Z.H. He, C. Gianibelli, O. Larroque, X.C. Xia, W. Ma // Journal of Cereal Science. – 2006. – V. 43(1). – P. 94-101. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2005.08.003

[9] 9.Lillemo, M. Puroindoline grain hardness alleles in CIMMYT bread wheat germplasm [Text] / M. Lillemo, F. Chen, X. Xia, M. William, R.J. Peña, R. Trethowan, Z. He // Journal of Cereal Science. – 2006. – V. 44(1). P. 86-92. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2006.03.004

[10] 10.Nakamura T. Rapid classification of partial waxy wheats using PCR-based markers [Text] // T. Nakamura, P. Vrinten, M. Saito, M. Konda // Genome. – 2002. – V. 45(6). – P. 1150-1156. https://doi.org/10.1139/g02-090

[11] 11.Qin P. Effects of the Wx Gene on Starch Biosynthesis, Physicochemical Wheat Flour Properties, and Dry Noodle Quality [Text] / P. Qin, Z. Kong, Y. Liu. // Food Science and Technology Research. – 2018. – V. 24(3). – P. 443-453. https://doi.org/10.3136/fstr.24.443

[12] 12.Husenov B. Breeding for wheat quality to assure food security of a staple crop: the case study of Tajikistan [Text] / B. Husenov, M. Makhkamov, L. Garkava-Gustavsson, H. Muminjanov, E. Johansson // Agric & Food Secur. – 2015. – V. 4. – P. 1-8. https://doi.org/10.1186/s40066-015-0029-1

[13] 13.Starovičová, M. Identification of Glutenin Markers in Cultivars of three Wheat Species. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding [Text] / M. Starovičová, Z. Gálová, H. Knoblochová // Czech journal of genetics and plant breeding. – 2018. – V. 39. – P. 51-57. 10.17221/3719.

[14] 14.Utebayev, M. Genetic diversity of gliadin-coding alleles in bread wheat (Triticum aestivum L.) from NorthernKazakhstan [Text] / M. Utebayev, S. Dashkevich, N. Bome, K. Bulatova, Yu. Shavrukov // PeerJ. – 2019. V. 7. – P. e7082. https://doi.org/10.7717/peerj.7082

[15] 15.Utebayev, M. Grain quality of spring wheat (Triticum aestivum L.) cultivars developed in Western Siberia under the conditions of Northern Kazakhstan [Text] / M. Utebayev, T. Shelaeva, N. Bome, I. Chilimova, O. Kradetskaya, S. Dashkevich, V.V. Novokhatin, L.I. Weisfeld // Proceedings on applied botany, genetics and breeding. – 2022. – V. 183. – P. 27-38. 10.30901/2227-8834-2022-3-27-38.

[16] 16.Karaduman Ya. Evaluating selection efficacy of high molecular weight glutenin subunits (HMWGs) by relating gluten quality parameters [Text] / Ya. Karaduman, Z.S. Yeşildağ, A. Akın // LWT. – 2022. – V. 155. – P. 112949. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112949

[17] 17.Tabbita F. Assessing Payne score accuracy through a bread wheat multi-genotype and multi-environment set from CIMMYT [Text] / F. Tabbita, M. Itria Ibba, F. Andrade, J. Crossa, C. Guzmán // Journal of Cereal Science. – 2024. – V. 115. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2023.103830.

[18] 18. Nucia, A. Molecular and physical characterization of grain hardness in European spring common wheat (Triticum aestivum L.) [Text] / A. Nucia, S. Okoń, M. Tomczyńska-Mleko, A. Nawrocka. - 3 Biotech. – 2021. – V. 11(7). – P. 345. https://doi.org/10.1007/s13205-021-02897-3

[19] 19.Чеботарь С.В. Генетический полиморфизм локусов, определяющих хлебопекарное качество украинских сортов пшеницы [Текст] / С.В. Чеботарь, Е.М. Благодарова, Е.А. Куракина, И.В. Семенюк, А.М Полищук, Н.А Козуб, И.А Созинов, А.Н Хохлов, А.И. Рыбалка, Ю.М. Сиволап / / Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2012. – Т. 16, № 1. – C. 87-98.

[20] 20.Davoyan, E.R. Allelic variants for Waxy genes in common wheat lines bred at the Lukyanenko National Grain Center [Text] / E.R. Davoyan, L.A. Bespalova, R.O. Davoyan, E.V. Agaeva, G.I. Bukreeva, Yu.S. Zubanova, D.S. Mikov, D.M. Boldakov // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. – 2019. – V. 23(7). – P. 910-915. DOI 10.18699/VJ19.566