ГІБРИДИ КУКУРУДЗИ СПЕЦІАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ ДЛЯ ПОТРЕБ ТВАРИННИЦТВА
Анотація
Каротиноїди виступають одним з найбільш поширених класів рослинних пігментів, які застосовується для профілактики захворювань у людини і тварин та мають широкі перспективи використання в клінічній практиці. В статті викладено результати селекції гібридів кукурудзи з підвищеним вмістом вітамінів каротиноїдного комплексу. Визначено вміст каротиноїдів в зерні гібридів, зареєстрованих в Україні, виявлено ген crtRB1, який є одним із ключових в біосинтезі каротиноїдів та пов’язаний з їх накопиченням у ендоспермі кукурудзи. Визначено три поліморфні ділянки цього гена як маркери каротиногенезу. За даними аналізу виявлено сприятливу для накопичення β-каротину алель у ліній ДК253ЗСЗМ; ДК 633/266зС, зМ; ДК 366зС, зМ.
Розроблено технологію отримання гібридів кукурудзи силосного типу з використанням міжпідвидових схрещувань та отримання кременисто-цукрових та зубоподібно-цукрових форм, що при всіх інших позитивних показниках збільшує вміст жиру в силосній масі на 0,7 %. Для впровадження силосної кукурудзи на північ залучено до гібридизації високо холодостійкі зразки зі зменшеною нормою висіву розлусної кукурудзи із зубоподібною та кременистою. Результати генетично-селекційної роботи у рослинництві створюють потужну кормову базу для відродження тваринництва і на цій основі зміцнюють продовольчу безпеку України, що сприяє здоров’ю та довголіттю нації.
Список літератури
Tsykov, V. S. (1998). Kukurudza – na kharchovi y promyslovi tsili [Corn – for food and industrial purposes]. Propozytsiya, 7, 20-23. [In Ukranian].
Konoplya, N. I. (1993). Kormovaya tsennost’ zerna [Feed value of grain ]. Kukuruza i sorgo, 4, 4-5 [In Russian].
Neuffer M. G. (1997). Mutant of Maize. Corn: improvement of varieties, seed production, use: per./ M.G. Neuffer, E.H. Coe, S. R. Wessler // N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory Press.
Yugenkheymer, R. U. (1979). Kukuruza: uluchsheniye sortov, proizvodstvo semyan, ispol’zovaniye [Corn: improvement of varieties, seed production, use] M.: Kolos [In Russian].
Lyashenko, N. O., Halushko, Yu.V (2003). Intensyfikatsiya – osnovnyy faktor pidvyshchennya efektyvnosti vyrobnytstva zerna kukurudzy v Stepu Ukrayiny [Intensification is the main factor in increasing the efficiency of corn grain production in the Steppe of Ukraine] Byuleten’ Instytutu zernovoho hospodarstva UAAN, 20, 62-64. [In Ukranian].
Kyrpa, N. Ya. (2007). Problemy razvytyya proyzvodstva y obrabotky zerna kukuruzy v ahropromyshlennom komplekse [Problems of production and processing of corn grain in an agro-industrial complex]. Naukovi pratsi Odes’koyi natsional’noyi akademiyi kharchovykh tekhnolohiy, 30 (2). [In Russian].
9 oshelomlyayushchikh faktov ob ukrainskoy kukuruze / AGGEEK. 27-12-2016. [9 stunning facts about Ukrainian corn] http://www.http://aggeek.net/ru/markets/id/9-oshelomljajuschih-faktov-ob-ukrainskoj-kukuruze-222
Ukraina vpervyye postavila v YES sakharnuyu kukuruzu i spirt [Yelektronniy resurs] / AgroPortal. 16-12-2016. [Ukraine first delivered sweet corn and alcohol to the EU] http://agroportal.ua/news/ukraina/ukraina-vpervye-postavila-v-es-sakharnuyu-kukuruzu-i-spirt/ [In Russian].
Kuregyan A.G. (2015). Izucheniye karotinoidov tykvy meto-dami spektrofotometrii i tonkosloynoy khromato-grafii] [Study of pumpkin carotenoids by spectrophotometry and thin layer chromatography. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya. 1, 121-132. [In Russian].
Natural genetic variation in lycopene epsilon cyclase tapped for maize biofortification/ C.E. Harjes, , T.R. Rocheford, L. Bai, T.P. Brutnell, et al.// Science. – 2008. – Vol. 319 - P. 330–333.
QTL and candidate genes phytoene synthase and z-carotene desaturase associated with the accumulation of carotenoids in maize / Wong J. C., Lambert R. J., Wurtzel E. T., et al. // Theor. Appl. Genet . – 2004. – Vol. 51. – P. 349-359.
Color of сorn grains and carotenoid profile of importance for human health/ Sara de Almeida Rios, Maria Cristina Dias Paes, Wilton Soares Cardoso // American Journal of Plant Sciences. - 2014.- № 5.- Р. 857-862.
Karnaukhov, V.N. (1988). Biologicheskiye funktsii karotinoidov [Biological functions of carotenoids]. M.: Nauka. [In Russian].
Musiyenko, M. I., Porshkova, T. V., Slavnyy, P. S. (2001). Spektrofotometrychni metody v praktytsi fiziolohiyi, biokhimiyi ta ekolohiyi roslyn [Spectrophotometric methods in the practice of physiology, biochemistry and ecology of plants ] K.: Fitotsentr [In Ukranian].
Warburton M. L. Identification and use of rare natural genetic sequence variation to improve levels of β-carotene in maize / M. L. Warburton// Information Systems for Biotechnology News Report. – 2010. – June. – P.1-5.
Harjes C. E. Natural genetic variation in lycopene epsilon cyclase tapped for maize biofortification / C. E. Harjes, T. R. Rocheford, L. Bai [et al.] // Science. – 2008. – Vol. 319. – P. 330-333.
Naqvi S. Transgenic multivitamin corn through biofortification of endosperm with three vitamins representing three distinct metabolic pathways / S. Naqvi, C. Zhu, G. Farre [et al.] Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2009. – Vol. 106, N 16. – P.7762-7767.
Satarova, T. M., Shevtsova, I. Yu., Cherchel, V. Yu. (2007). Uspadkuvannya konsystentsiyi endospermu ta vmistu karotynoyidiv v zerni kharchovoyi kukurudzy [Inheritance of the consistency of the endosperm and the content of carotenoids in the grain of food corn]. Selektsiya i nasinnytstvo, 94, 141-150. [In Ukranian].
Cherchel V. Yu. Samples with high carotenoid and anthocyan contents in maize heterosis breeding / V. Yu. Cherchel, B. V. Dzubetskij, T. A. Myronenko, T. N. Satarova // 57-th Annual Maize Genetics Conference (12-15 march 2015). – Pheasant Run St/ Charles., Illinois. – 2015. – P. 224.
Sagare D. B. Screening of maize (Zea mays L.) germplasm for crtRB1-3’TE allele enhancing provitamin A concentration in endosperm / D. B. Sagare, P. Shetti, S. S. Reddy [et al.] // Res. Environ. Life Sci. – 2015. – Vol 8, N 4. – P. 673 – 674.
Yan J. Rare genetic variation at Zea mays crtRB1 increases beta-carotene in maize grain / J. Yan, C. B. Kandianis, C. E. Harjes [et al.] // Nat. Genet. – 2010. – Vol. 42. – P. 322 – 327.
Honcharov, Yu. O., Dzyubets’kyy, B. V., Satarova, T. M., Cherchel, V. Yu. (2016). Alel’nyy stan klyuchovykh heniv karotynohenezu za DNK-markeramy u liniy kukurudzy ta yikhnikh hibrydiv [Allelic status of key carotenogenesis genes according to DNA markers in maize lines and their hybrids]. Sortovyvchennya ta okhorona prav na sorty roslyn, 4 (33), 26 – 32 [In Ukranian].
Khadzhinov, M. I.,. Zima, K. N. (1972). .K probleme vysokolizinovoy kukuruzy [On the problem of high-lysine corn]. Effektivnost’ vysokolizinovoy kukuruzy v kormlenii sel’skokho-zyaystvennykh zhivotnykh. [In Russian].
Fedorenko, E. M. (1994). Efektyvnist’ selektsiyi tsinnykh henotypiv vysokolizinovoyi kukurudzy iz syntetykiv druhoho tsyklu doboru [Effectiveness of selection of valuable genotypes of high-lysine corn from synthetics of the second cycle of selection] (Extended abstract of candidate’s thesis). Dnipropetrovs’k [In Ukranian].
Domashnev, P. P. Rybak, V. I., Glushko, V. V. (1986). Ispol’zovaniye modifikatorov gena opeyk-2 v selektsii vysokolizinovoy kukuruzy [The use of opeik-2 gene modifiers in the selection of high-lysine maize] Selektsiya i semenovodstvo kukuruzy. Dnepropetrovsk, 98-105. [In Russian].
Abisova, V. V., Romanchenko, V. V (1986). Kachestvo zerna gibridov visokoli-zinovoy kukuruzy [Grain quality of hybrids of vysokolizin corn] Selektsiya i semenovodstvo kukuruzy. Dnepropet-rovsk: VNIIK,– S.105-109. [In Russian].
Kozubenko, L. V.. Gur’yeva I. A. (2000). Selektsiya kukuruzy na rannespelost’ʹ[Breeding maize for early maturity]. Khar’kov. [In Russian].
Oliz’ko, A. P. (1987). Ispol’zovaniye nizkoligninovykh mutantov kukuruzy v selektsii gibridov silosnogo tipa [The use of low-lignin maize mutants in the selection of silage-type hybrids] (Extended abstract of candidate’s thesis). Khar’kov. [In Russian].
Telyatnikov, N. Ya., Mikhal’chevskiy, B. M. (1986). Ispol’zovaniye na korm visokolizinovoy i nizkoligninovoy kukuruzy [The use of high-lysine and low-lignin corn for feed] Selektsiya i semenovodstvo kukuruzy. Dnepropetrovsk: VNIIK, 109-117. [In Russian].
Prilipskoy, N. I. (1999). Vliyaniye mutatsiy o2, bm3, o2bm3 na morfologicheskiye priznaki kukuruzy i us-toychivostʹ k boleznyam i vreditelyam [Influence of o2, bm3, o2bm3 mutations on the morphological characteristics of maize and resistance to diseases and pests]. Genetika, selektsiya i tekhnologiya vozdelyvaniya kukuruzy. Krasnodar. 58 – 64. [In Russian].
Simeonov, N. (1985). Sŭzdavane i prouchvane na dvoĭni mezhdulineĭni khibridi tsarevitsa na silazh s uchastie-to na Zea mays Indentata i Zea mays Everta [Creation and study of double interline hybrids of silage corn with the participation of Zea mays Indentata and Zea mays Everta] Genetika i selektsiya, 4 (18), 284-290 [in Bulgarian].
Sokolov, B. P., Burlay, G. K (1986). Selektsiya melkosemennykh form kukuruzy na silos i zelënyy korm [Selection of small-seeded forms of corn for silage and green fodder]. Selektsiya i semenovodstvo kukuruzy. Dnepropetrovsk. 72-75 [In Russian].