Мінливість гліадинових блоків у гібридних похідних пшениці Мігушової та пшениці м’якої

Автор(и)

  • Вікторія Володимирівна Плигун Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна https://orcid.org/0000-0001-5987-3293
  • Вікторія Сергіївна Мартиненко Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна https://orcid.org/0000-0002-1306-9299
  • Тамара Костянтинівна Терновська Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна https://orcid.org/0000-0002-9712-1516

DOI:

https://doi.org/10.18523/2617-4529.2026.9.12-21

Ключові слова:

пшениця м’яка, пшениця Мігушової, гліадини, гібридний геном, новітні ознаки

Анотація

Вивчено електрофоретичні спектри гліадинових компонентів для Triticum migusсhоvae Zhir., нащадків B1F4 від схрещування пшениці Мігушової з сортами пшениці м’якої Вдала та Панна, озимих сортів пшениці м’якої T. aestivum L. (AuAuBBDD) Аврора, Вдала, Лелека, Ніконія, Одеська 267, Панна, Селянка, Тіра. Порівняння електрофоретичних спектрів гліадинів батьківських рослин, використаних для отримання гібридів F1, виявило наявність різниці за деякими компонентами спектра для обох пар – пшениця Мігушової х Вдала та пшениця Мігушової х Панна. Для першої пари компонентів, що виявилися поліморфними для спектрів батьківських рослин, було 17 із 25, для другої пари – 10 із 27. У гліадинових спектрах зернівок В1F4 виявили поєднання компонентів, притаманних батьківським рослинам, що дали гібриди F1, що свідчить про гібридне походження зернівки В1F4.
У спектрах зернівок F4 домінують поліморфізми, властиві пшениці Мігушової. Винятком є лише компоненти 14 і 24, за якими домінує поліморфізм «0», властивий спектру сорту Вдала. Компонентів 7 та 21 у батьківських рослин цього схрещування не було, але на електрофоретичних спектрах нащадків В1F4 вони з’явились. Версію про перезапилення гібридів T. miguschovae x T. aestivum довелось відкинути через повну стерильність таких гібридів, відому з попередніх років роботи з гібридами пшениці Мігушової та пшениці м’якої. Тобто 7 та 21 компоненти новітні.
Для гібридів від схрещування пшениці Мігушової з сортом Панна тенденція домінування компонентів спектра, властивих пшениці Мігушової, зберігається, хоча і тут також є винятки: за компонентами 8 та 18 поліморфізм «1» характеризує Панну, і саме він найчастіше реєструється в спектрах зернівок. У спектрах гібридів від цього схрещування також наявні новітні компоненти 7 та 21. Компонент 21 трапляється практично у всіх спектрах за рідкісними винятками. Компонент 7 наявний серед нащадків чотирьох із шести гібридів F3 від схрещування пшениці Мігушової з Вдалою, а серед гібридів із Панною він наявний у спектрах 11 з 12 гібридів F3. Іншими новітніми компонентами є 26 та 27. Вони наявні в спектрах зернівок В1F4, які пішли від однієї рослини F3 № 621. Можна припустити, що молекулярна подія, наслідком якої стала поява новітніх компонентів у гліадиновому спектрі, відбулася саме в цій рослині. Її нащадки F4 можуть бути залучені для подальших досліджень на рівні послідовності нуклеотидів гліадинових генів для з’ясування питання щодо природи молекулярних процесів, які відбуваються в геномах гібридного походження та стають джерелом виникнення новітніх ознак.

Біографії авторів

Вікторія Володимирівна Плигун, Національний університет «Києво-Могилянська академія»

доктор філософії з біології, асистентка кафедри біології Національного університету «Києво-Могилянська академія» (НаУКМА), Київ, Україна

v.plyhun@ukma.edu.ua

Вікторія Сергіївна Мартиненко, Національний університет «Києво-Могилянська академія»

кандидат біологічних наук, старший викладач кафедри біології Національного університету «Києво-Могилянська академія» (НаУКМА), Київ, Україна

v.martynenko@ukma.edu.ua

Тамара Костянтинівна Терновська, Національний університет «Києво-Могилянська академія»

доктор біологічних наук, професор кафедри біології Національного університету «Києво-Могилянська академія» (НаУКМА), Київ, Україна

ternovska@ukma.edu.ua

Посилання

  1. Chaudhary HK, Kaila V, Rather SA, Badiyal A, Hussain W, et al. Wheat. In: Pratap A, Kumar J, editors. Alien Gene Transfer in Crop Plants, Volume 2. Achievements and Impacts. Springer Science+Business Media, LLC; 2014. p. 1-26. doi: 10.1007/978-1-4614-9572-7_1
  2. Ceoloni C, Kuzmanovic L, Forte P, Virili ME, Bitti A. Wheat perennial Triticeae introgressions: major achievements and prospects. In: Molnár-Láng M, Ceoloni C, Doležel J, editors. Alien introgression in wheat. Cytogenetics, molecular biology, and genomics. New York (NY): Springer; 2015. p. 273-314. doi: 10.1007/978-3-319-23494-6_11
  3. Crespo-Herrera LA, Garkava-Gustavsson L, Ahman I. A systematic review of rye (Secale cereale L.) as a source of resistance to pathogens and pests in wheat (Triticum aestivum L.). Hereditas. 2017;154:14. doi: 10.1186/s41065-017-0033-5
  4. Gill BS, Friebe BR, White FF. Alien introgressions represent a rich source of genes for crop improvement. Proc Natl Acad Sci USA. 2011;108:7657-8. doi: 10.1073/pnas.1104845108
  5. Ogbonnaya FC, Abdalla O, Mujeeb-Kazi A, Kazi AG, Xu SS, et al. Synthetic hexaploids: harnessing species of primary gene pool for wheat improvement. Plant Breed Rev. 2013;37:35-122. doi: 10.1002/9781118497869
  6. Rasheed A, Mujeeb-Kazi A, Ogbonnaya FCh, He Zh, Rajaram S. Wheat genetic resources in the post-genomics era: promise and challenges. Ann Bot. 2017. doi: 10.1093/aob/mcx148
  7. Dai Y, Fei W, Chen S, Shi J, Ma H, et al. Using Transcriptomics to Determine the Mechanism for the Resistance to Fusarium Head Blight of a Wheat-Th. elongatum Translocation Line. Int J Mol Sci. 2024 Aug 30;25(17):9452. doi: 10.3390/ijms25179452
  8. Ma H, Liu Y, Zhang S, Sha J, Sun Y, et al. Wheat resistance to Fusarium head blight and breeding strategies. Crop Health. 2025 Apr 8;3(1):9. doi: 10.1007/s44297-025-00048-1
  9. Zhirov EG. Synthesis of new hexaploid wheat. Bulletin of Applied Botany, Genetics and Plant-Breeding. 1980;68:14-6.
  10. Zlatskaya AV, Marusik IN, Ternovskaya TK. Search for high-protein samples among introgressive lines of Triticum aestivum L. – T. miguschovae Zhir. Abstract additional Inter conf. “Scientific Principles of Stabilization of the Production of Forest Products” 5-8 June 1999. Kharkiv, 1999.
  11. Fedak G. Alien Introgressions from wild Triticum species, T. monococcum, T. urartu, T. turgidum, T. dicoccum, T. dicoccoides, T. carthlicum, T. araraticum, T. timopheevii, and T. miguschovae. In: Molnár-Láng M, Ceoloni C, Doležel J, editors. Alien introgression in wheat. Cytogenetics, molecular biology, and genomics. New York (NY): Springer; 2015. p. 191-220. doi: 10.1007/978-3-319-23494-6_8
  12. Ma H, Liu Y, Zhao X, Zhang S, Ma H. Exploring and applying genes to enhance the resistance to Fusarium head blight in wheat. Front Plant Sci. 2022 Oct 27;13:1026611. doi: 10.3389/fpls.2022.1026611
  13. Ma H, Liu Y, Zhang S, Sha J, Sun Y, et al. Wheat resistance to Fusarium head blight and breeding strategies. Crop Health. 2025 Apr 8;3(1):9. doi: 10.1007/s44297-025-00048-1
  14. Sirangelo TM. Molecular Investigations to Improve Fusarium Head Blight Resistance in Wheat: An Update Focusing on Multi-Omics Approaches. Plants (Basel). 2024 Aug 6;13(16):2179. doi: 10.3390/plants13162179
  15. Muslu T, Kahraman K, Akpinar BA, Cagirici HB, Jaronski E, et al. Noncoding elements in wheat defence response to Fusarium head blight. Sci Rep. 2025 Apr 30;15(1):15167. doi: 10.1038/s41598-025-00067-6
  16. Wu F, Zhou Y, Shen Y, Sun Z, Li L, et al. Linking Multi-Omics to Wheat Resistance Types to Fusarium Head Blight to Reveal the Underlying Mechanisms. Int J Mol Sci. 2022 Feb 18;23(4):2280. doi: 10.3390/ijms23042280
  17. Wang YM, Dong ZY, Zhang ZJ, Lin XY, Shen Y, Zhou D, and Liu B. Extensive de novo genomic variation in rice induced by introgression from wild rice (Zizania latifolia Griseb.). Genetics. 2005;170(4):1945-56. doi: 10.1534/genetics.105.040964
  18. Yang Ch, Zhang T, Wang H, Zhao N, Liu B. Heritable alteration in salt-tolerance in rice induced by introgression from wild rice (Zizania latifolia). Rice. 2012;5:36. doi: 10.1186/1939-8433-5-36
  19. Iefimenko TS, Antonyuk MZ, Martynenko VS, Navalihina AG, Ternovska TK. Introgression of Aegilops mutica genes into common wheat genome. Cytol Genet. 2018;52(1):21-30. doi: 10.3103/S0095452718010048
  20. Jighly A, Joukhadar R, Singh S, Ogbonnaya FC. Decomposing additive genetic variance revealed novel insights into trait evolution in synthetic hexaploid wheat. Front Genet. 2018;9:27. doi: 10.3389/fgene.2018.00027
  21. Coombes B, Fellers JP, Grewal S, Rusholme-Pilcher R, Hubbart-Edwards E, et al. Whole-genome sequencing uncovers the structural and transcriptomic landscape of hexaploid wheat/Ambylopyrum muticum introgression lines. Plant Biotechnol J. 2023;21(3):482-96. doi: 10.1111/pbi.13859
  22. Wang J, Wang C, Zhen S, Li X, Yan Y. Low-molecular-weight glutenin subunits from the 1U genome of Aegilops umbellulata confer superior dough rheological properties and improve breadmaking quality of bread wheat. J Sci Food Agric. 2018;98(6):2156-67. doi: 10.1002/jsfa.8700
  23. Ternovska TK, Antonyuk MZ. Introgression within Triticeae As a Source and Inductor of Variability. Cytol Genet. 2026;60:168-83. doi: 10.3103/S009545272602009X
  24. Gorafi YS, Eltayeb AE, Tsujimoto H. Alteration of wheat vernalization requirement by alien chromosome-mediated transposition of MITE. Breed Sci. 2016;66(2):181-90. doi: 10.1270/jsbbs.66.181
  25. Jia J, Xie Y, Cheng J, Kong C, Wang M, et al. Homology-mediated inter-chromosomal interactions in hexaploid wheat lead to specific subgenome territories following polyploidization and introgression. Genome Biol. 2021;22(1):26. doi: 10.1186/s13059-020-02225-7
  26. Zheng XL, Zhou JP, Zang LL, Tang AT, Liu DQ, et al. Genetic and epigenetic alterations induced by different levels of rye genome integration in wheat recipient. Genet Mol Res. 2016;15(2). doi: 10.4238/gmr.15028001
  27. Zhang Z, Lv R, Wang B, Xun H, Liu B, et al. Effects of allopolyploidization and homoeologous chromosomal segment exchange on homoeolog expression in a synthetic allotetraploid wheat under variable environmental conditions. Plants (Basel). 2023;12(17):3111. doi: 10.3390/plants12173111
  28. McIntosh RA, Yamazaki Y, Dubcovsky J, Rogers J, Morris C, et al. Catalogue of gene symbols for wheat [Internet]. 2013. In: KOMUGI-integrated wheat science database. Available from: [http://www.shigen.nig.ac.jp/wheat/komugi/genes/download.jsp](http://www.shigen.nig.ac.jp/wheat/komugi/genes/download.jsp)
  29. Brzezinski W, Mendelenski P. Improved PAGA procedure for identification of wheat, triticale, barley and cultivar [Internet]. XII Eucarpia.

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-28

Як цитувати

1.
Плигун ВВ, Мартиненко ВС, Терновська ТК. Мінливість гліадинових блоків у гібридних похідних пшениці Мігушової та пшениці м’якої. NRPBE [інтернет]. 28, Травень 2026 [цит. за 31, Травень 2026];9:12-21. доступний у: https://nrpbe.ukma.edu.ua/article/view/362918

Номер

Том 9 (2026): Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія

Розділ

Біологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 V. Plyhun, V. Martynenko, T. Ternovska

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

а) Автори зберігають за собою авторські права на твір на умовах ліцензії CC BY 4.0 Creative Commons Attribution International License, котра дозволяє іншим особам вільно поширювати (копіювати і розповсюджувати матеріал у будь-якому вигляді чи форматі) та змінювати (міксувати, трансформувати, і брати матеріал за основу для будь-яких цілей, навіть комерційних) опублікований твір на умовах зазначення авторства.

б) Журнал дозволяє автору (авторам) зберігати авторські права без обмежень.

в) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо поширення твору (наприклад, розміщувати роботу в електронному репозитарії), за умови збереження посилання на його першу публікацію. (Див. Політика Самоархівування)

г) Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у репозитаріях) тексту статті, як до подання його до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).