Genetic structure analysis of leaf rust resistant triticale accessions from the VIR collection using gliadin patterns | Анализ по спектрам глиадина генетической структуры устойчивых к бурой ржавчине образцов тритикале из коллекции ВИР

Английский. The gliadin banding patterns of important accessions from the collection of the N. I. Vavilov All‑Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR) registered in the form of “protein formulas” provide reliable information for the preparation of a “protein passport” for each accession and is convenient for storage and computer processing. It helps to control originality and integrity of accessions during regeneration and their use in breeding. The study involved 17 triticale accessions resistant to leaf rust. The analysis was carried out on single grains of the original accession (a sample of 13–26 kernels) according to the standard protocol adopted by VIR and approved by the International Seed Testing Association (ISTA). The gliadin electrophoretic banding patterns of triticale accessions were registered in the form of “protein formulas”; polymorphism of each accession and genetic diversity within the collection were estimated, and genetic structure of accessions was identified based on the marker protein components. A large variety of the revealed genotypes opens a possibility to identify accessions that combine resistance with other useful traits. Stable and polymorphic accessions including from 2 to 7 biotypes were found. The discovery of interbiotype hybrids and recombinant genotypes in the composition of some polymorphic accessions indicates the instability of their genetic structure and the ongoing formation process. This is due to the heterogeneity of the original parental forms, the tendency to cross‑pollination and insufficiently thorough selection. The data on the triticale genotypic structure can be used in introgressive breeding to control the transfer of rye genetic material to wheat varieties in order to increase their immunity and resistance to adverse factors.

Русский. Регистрация спектров глиадина ценных коллекционных образцов из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова (ВИР) в виде «белковых формул» дает надежную информацию для составления «белкового паспорта» каждого образца, удобна для хранения и компьютерной обработки и позволяет контролировать сохранность оригинальности образцов в процессе репродуцирования и использования в селекции. В изучение были вовлечены 17 образцов тритикале, выделенные по устойчивости к бурой ржавчине. Анализ проводили на единичных зерновках оригинальных образцов (выборка 13–26 зерновок) по стандартной методике, принятой в ВИР и утвержденной Международной ассоциацией по семенному контролю (ISTA). Зарегистрированы спектры глиадина тритикале в виде «белковых формул», дана оценка полиморфизма каждого образца и генетического разнообразия в пределах данной коллекции; по маркерным компонентам установлена генетическая структура образцов. Обнаружено большое разнообразие генотипов, что открывает возможность отбора образцов, сочетающих устойчивость с другими полезными признаками. Выявлены стабильные и полиморфные образцы, включающие от двух до семи биотипов. Наличие межбиотипных гибридов и рекомбинантных генотипов в составе некоторых полиморфных образцов свидетельствует о нестабильности их генетической структуры и продолжающемся формообразовательном процессе. Это связано с неоднородностью исходных родительских форм, склонностью к перекрестному опылению и недостаточной селекционной проработкой. Данные о структуре генотипов тритикале могут быть использованы в интрогрессивной селекции для контроля переноса генетического материала ржи в сорта пшеницы с целью повышения их иммунитета и устойчивости к неблагоприятным факторам.