Marker-assisted breeding of hybrid lines of Triticum dicoccon (Schrank) Schuebl. x Triticum aethiopicum Jakubz. with purple grain | Маркер-ориентированная селекция в создании гибридных линий Triticum dicoccon (Schrank) Schuebl. x Triticum aethiopicum Jakubz. с фиолетовоокрашенным зерном

English. Cereals whose grain contains antioxidants salutary for human health, in particular anthocyanins, giving the grain a purple color, are promising for functional nutrition. The objective of the work was to assess the content of anthocyanins in emmer grain and the productivity of breeding lines having purple-colored grain. The study included the F9 lines developed by two-step hybridization between purple-colored Ethiopian wheat (Triticum aethiopicum Jakubz. var. arraseita) and emmer (Triticum dicoccon (Schrank) Schuebl.), and those isolated in F2 using marker-based selection for homozygous dominant alleles of two genes. The parent forms of the hybrids were a naked-grain emmer cultivar 'Gremmeh', an awnless emmer accession (k-25516) from the VIR collection, and an accession from the collection of IPK Gatersleben (Ethiopian wheat line TRI 15744), the donor of the purple color. The content of anthocyanins in whole-grain flour was measured in 12 lines, a structural analysis of plants was carried out, and their quantitative characteristics were assessed. The highest anthocyanin content (82.5 µg per 1 g) was observed in line No. 10 of the 27-3 hybrid. The largest share of threshed naked grains (86.9 ± 7.3%) was recorded for line No. 6 of the 31-19 hybrid. Line No. 11 of the 27-12 hybrid had the highest bulk density (802 ± 13 g/L). Line No. 9 of the 27-1 hybrid showed the best index of grain productivity (389 ± 25 g/m2). Marker-assisted selection made it possible to identify homozygous dominant alleles of the two complementary interacting genes, Pp3 and Pp-B1, which cause the purple color of the grain pericarp. Breeding lines with purple-colored grain demonstrated different levels of the total anthocyanin content, bulk density, and grain yield. The lines with high indices of these traits are valuable for breeding practice.

Russian. Злаки, содержащие полезные для здоровья людей антиоксиданты, в частности антоцианы, придающие зерну фиолетовую окраску, представляют интерес для использования их в функциональном питании. Целью работы была оценка селекционных линий гибридов полбы с фиолетовой окраской зерна по содержанию антоцианов в зерне и по продуктивности. Изучали линии F9, созданные двухступенчатой гибридизацией фиолетовозерной эфиопской пшеницы (Triticum aethiopicum Jakubz. var. arraseita) с полбой (Triticum dicoccon (Schrank) Schuebl.), и выделенные в F2 с помощью маркер-ориентированной селекции по гомозиготным доминантным аллелям двух генов, комплементарное взаимодействие которых приводит к фиолетовой окраске зерна. В происхождении линий участвовали сорт голозерной полбы 'Греммэ', безостая полба к-25516 из мировой коллекции ВИР и эфиопская пшеница TRI15744 – донор фиолетовой окраски перикарпия зерна из коллекции IPK Gatersleben. Определяли содержание антоцианов в муке из цельного зерна у 12 линий и родительских форм, проводили структурный анализ растений и оценивали количественные признаки. Наивысшее содержание антоцианов (82,5 мкг на 1 г) отмечено у линии № 10 гибрида 27-3. Наибольшее количество зерновок без пленок (86,9 ± 7,3%) вымолочено у линии № 6 гибрида 31-19. Высокая натура зерна (802 ± 13 г/л) отмечена у линии № 11 гибрида 27-12. По зерновой продуктивности отличилась линия № 9 гибрида 27-1 (389 ± 25 г/м2). Маркер-ориентированный метод селекции позволил выделить гомозиготные доминантные аллели двух комплементарно взаимодействующих генов Pp3 и Pp-В1, отвечающих за проявление фиолетовой окраски перикарпия зерна. Линии с фиолетовым перикарпием характеризуются различным содержанием в нем антоцианов, различной натурой зерна и продуктивностью. Селекционную ценность представляют линии с высокими показателями этих признаков.