zhrosЗерновое хозяйство РоссииGrain Economy of Russia2079-87252079-8733Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Аграрный научный центр "Донской»10.31367/2079-8725-2019-64-4-54-60zhros-710Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙPLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSПРОЛАМИНЫ ЗЕРНА ПШЕНИЦ – ОТ БИОХИМИИ К ГЕНЕТИКЕ И СЕЛЕКЦИИPROLAMINS OF WHEAT GRAIN – FROM BIOCHEMISTRY TO GENETICS AND BREEDINGhttps://orcid.org/0000-0001-8824-1033КопусьМ. М.KopusM. M.

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, 

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, 3,

vniizk30@mail.ru

Doctor of Biological Sciences, leading researcher, 

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny gorodok, 3,

vniizk30@mail.ru

biokhimiya.vniizk@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2840-6219ИоноваЕ. В.IonovaE. V.

доктор сельскохозяйственных наук, заместитель директора по науке, 

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, 3,

vniizk30@mail.ru

Doctor of Agricultural Sciences, deputy director on Science, 

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny gorodok, 3,

vniizk30@mail.ru

ionova-ev@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5251-3903МарченкоД. М.MarchenkoD. M.

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, зав. отделом селекции и семеноводства озимой пшеницы,

347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок, 3,

vniizk30@mail.ru

Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher, head of the laboratory of winter wheat breeding and seed production,

347740, Rostov region, Zernograd, Nauchny gorodok, 3

vniizk30@mail.ruФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»РоссияFSBSI “Agricultural Research Center “Donskoy”Russian Federation201905092019045460Copyright © Копусь М.М., Ионова Е.В., Марченко Д.М., 20192019Копусь М.М., Ионова Е.В., Марченко Д.М.Kopus M.M., Ionova E.V., Marchenko D.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zhros.online/jour/article/view/710

Изложены этапы изучения биохимической гетерогенности клейковинных белков зерна пшеницы как важнейшего фактора хлебопекарного качества муки. Показано, что биохимическая гетерогенность белков клейковины вызывается генетическими факторами.

Современные электрофоретические методы на гелевых носителях позволяют изучать компонентный состав белков сортов, биотипов, линий, расщепляющихся гибридов и выделять (идентифицировать) менделирующие единицы спектра (гены, аллели). Применению идеи генетической номенклатуры наследственной единицы глиадинов (блока компонентов) исполнилось более 40 лет, и предложена она была отечественными учеными (Копусь, Попереля, Созинов). Это позволило составить каталоги блоков компонентов (аллели), изучить их связь с качеством, морозостойкостью и другими признаками, разработать шкалу сочетания блоков глиадина в спектре сортов для селекционной оценки образцов, поступающих из питомников отборов. Установлено, что электрофореграммы проламинов служат надежным критерием для идентификации генотипов семян коммерческих сортов лабораторными методами. 

The paper describes the stages of studying the biochemical heterogeneity of gluten proteins of wheat grain as an important factor in the baking quality of flour. It has been shown that the biochemical heterogeneity of gluten proteins is caused by genetic factors. Modern electrophoretic methods on gel carriers make it possible to study the component protein composition of varieties, biotypes, lines, split hybrids and to identify the Mendelian units of the spectrum (genes, alleles). The application of the idea of the genetic nomenclature of the hereditary unit of gliadins (a block of components) is over 40 years old, and it was proposed by domestic scientists (Kopus, Poperelya, Sozinov). This made it possible to compile catalogs of blocks of components (alleles), to study their correlation with quality, frost resistance and other traits, to develop a scale for combining gliadin blocks in the spectrum of varieties for the breeding assessment of samples from agro-nurseries. It has been established that electrophoregrams of prolamins serve as a reliable criterion to identify seed genotypes of commercial varieties by laboratory methods.

проламиныклейковинаглиадинглютенинблоки компонентовгенетическая номенклатуракаталогиprolaminsglutengliadingluteninblocks of componentsgenetic nomenclaturecatalogsReferencesДжонсон В. Генетические исследования белков пшеницы / пер. с англ. Н. А. Емельяновой и А. Г. Тихоновой. Белки семян зерновых и масляных культур. М.: Колос, 1977. С. 130-139.Dzhonson V. Geneticheskie issledovaniya belkov pshenicy [Genetic studies of wheat proteins] (Per. s angl. N.A. Emel’-yanovoj i A.G. Tihonovoj). Belki semyan zernovyh i maslyanyh kul’tur. M.: Kolos, 1977. S. 130–139.Духин С. С., Дерягин Б. В. Электрофорез. М.: Наука, 1976. С. 332 с.Duhin S. S., Deryagin B. V. Elektroforez [Electrophoresis]. M.: Nauka, 1976. 332 s.Ковтун В. И. Геномика пшеницы и тритикале в создании высококачественных сортов нового поколения: монография. Ставрополь: АГРУС, 2011. 288 с.Kovtun V. I. Genomika pshenicy i tritikale v sozdanii vysokokachestvennyh sor-tov novogo pokoleniya: monografiya [Genomics of wheat and triticale in the development of high-quality varieties of the new generation: a monograph]. Stavropol’: AGRUS, 2011. 288 s.Конарев В. Г. Полиморфизм глиадина и его использование в идентификации сортов и регистрации генетических ресурсов пшеницы и других злаков. // Вестник с.-х. науки. 1977. Вып. 7. С. 84–93.Konarev V.G. Polimorfizm gliadina i ego ispol’zovanie v identifikacii sor-tov i registracii geneticheskih resursov pshenicy i drugih zlakov [Polymorphism of gliadin and its use in the identification of varieties and registration of the genetic resources of wheat and other cereals]. // Vestnik s.-h. nauki 1977. Vol. 7. S. 84–93.Ларский Е. Г. Методы зонального электрофореза. М.: Медицина, 1971. 270 с.Larskij E. G. Metody zonal’nogo elektroforeza [Zonal electrophoresis methods]. M.: Medicina, 1971. 270 s.Маурер Г. Диск-электрофорез. Теория и практика электрофореза в полиакриламидном геле. М.: Мир, 1971. 248 с. 7. Осборн Т. Б. Растительные белки. М.-Л.: Биомедгиз, 1935. 220 с.Maurer G. Disk-elektroforez. Teoriya i praktika elektroforeza v PAAGe [Disk electrophoresis. Theory and practice of electrophoresis in PAGE]. M.: Mir, 1971. 248 s.Савченко В. К. Генетический анализ в сетевых пробных скрещиваниях. Минск: Наука и техника, 1984. 223 с.Osborn T. B. Rastitel’nye belki [Vegetable proteins]. M.-L.: Biomedgiz, 1935. 220 s.Созинов А. А. Использование электрофореза глиадина в селекции пшеницы на качество // Вестник сельскохозяйственной науки. 1974. № 4. С. 99–108.Savchenko V. K. Geneticheskij analiz v setevyh probnyh skreshchivaniyah [Genetic analysis in network test hybrids]. Minsk: Nauka i tekhnika, 1984. 223 s.Созинов А. А. Генетически обусловленные различия компонентного состава глиадина сортов Безостая 1 и Днепровская 521 и их роль в определении качества муки // Докл. ВАСХНИЛ. 1975. № 11. С. 10–14.Sozinov A. A. Ispol’zovanie elektroforeza gliadina v selekcii pshenicy na kachestvo [The use of gliadin electrophoresis in wheat breeding for quality] // Vestnik sel’skohozyajstvennoj nauki. 1974. № 4. S. 99–108.Bailey C.H. A translation of Beccari “s lecture” conceruing grain (1728). // Cereal Chem. 1941. 18. 5. Pp. 555–561.Sozinov A. A. Geneticheski obuslovlennye razlichiya komponentnogo sostava glia-dina sortov Bezostaya 1 i Dneprovskaya 521 i ih rol’ v opredelenii kachestva muki [Genetically determined differences in the component composition of gliadin in the varieties ‘Bezostaya 1’ and ‘Dneprovskaya 521’ and their role in determining flour quality]. // Dokl. VASKHNIL. 1975. № 11. S. 10–14.Barmone M.A. Some characteristics of gliadin and glutenin indicated by dispersion and viscosity // Cereal Chem. 1947. 24. 1. Pp. 49–56.Bailey C.H. A translation of Beccari “s lecture” conceruing grain (1728) // Cereal Chem. 1941. 18. 5. Pp. 555–561.Gupta R. Two-step one-dimensional SDS-PAGE analysis of LMW subunits of glutenin. 1. Variation and genetic control the subunits in hexaploid wheat // Theor. Appl. Genetic. 1990. Vol. 80. Pp. 65–74.Barmone M.A. Some characteristics of gliadin and glutenin indicated by dispersion and viscosity // Cereal Chem. 1947. 24. 1. Pp. 49–56.Jachson E. Characterisation of high-molecular-weight of gliadin and low- molecular-weight glutenin subunits of wheat endosperm by two-dimensional electrophoresis and the chromosomal location of their controling genes // Theor Appl. Genet. 1983. Vol. 66. Pp. 29–37.Gupta R. Two-step one-dimensional SDS-PAGE analysis of LMW subunits of glutenin. 1. Variation and genetic control the subunits in hexaploid wheat // Theor. Appl. Genetic. 1990. Vol. 80. Pp. 65–74.Metakovsky E. Bloks of gliadin components in winter detected by one-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis // Theor. Appl. Genet (TAG). 1984. Vol. 67. Pp. 559–568.Jachson E. Characterisation of high-molecular-weight of gliadin and low- molecular-weight glutenin subunits of wheat endosperm by two-dimensional electrophoresis and the chromo-somal location of their controling genes // Theor Appl. Genet. 1983. Vol. 66. Pp. 29–37.Metakovsky E. Gliadin allele identification in common wheat: Catalogu of gliadin alleles in common wheat // J. Genet. Breed. 1991. Vol. 45. Pp. 325–344.Metakovsky E. Bloks of gliadin components in winter detected by one-dimensional pol-yacrylamide gel electrophoresis // Theor. Appl. Genet (TAG). 1984. Vol. 67. Pp. 559–568.Shepherd K. Chromosomal control of endosperm proteins in wheat and rye // Proc. 3rd Jnt. Wheat Genet. Symp., Canberra, 1968. Pp. 86–96.Metakovsky E. Gliadin allele identification in common wheat: Catalogu of gliadin alleles in common wheat // J. Genet. Breed. 1991. Vol. 45. Pp. 325–344.Shewry P. High-molecular-weight subunits of wheat glutenin // J. Cereal Sei. 1992. Vol. 15. Pp. 105–120.Shepherd K. Chromosomal control of endosperm proteins in wheat and rye // Proc. 3rd Jnt. Wheat Genet. Symp., Canberra, 1968. Pp. 86–96.Taddei G. Kicerche sul qlutine del frumento. Giornale di ficica chemica, e storia naturall // Bruqnatelli. 1819. 2. Pp. 360–361.Shewry P. High-molecular-weight subunits of wheat glutenin // J. Cereal Sei. 1992. Vol. 15. Pp. 105–120.Taddei G. Kicerche sul qlutine del frumento. Giornale di ficica chemica, e storia naturall // Bruqnatelli. 1819. 2. Pp. 360–361.Taddei G. Kicerche sul qlutine del frumento. Giornale di ficica chemica, e storia naturall // Bruqnatelli. 1819. 2. Pp. 360–361.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.