Наследование высокого содержания стеариновой кислоты в масле семян подсолнечника

Актуальность. Создание гибридов подсолнечника с полутвердым типом масла за счет повышенного содержания стеариновой кислоты привлекает внимание как диетологически обоснованная альтернатива пальмовому маслу и гидрогенизированным трансжирам. Изучение генетического контроля мутации высокостеариновости у различных источников необходимо для разработки научной стратегии селекции.

Материалы и методы. В работе использовали линии генетической коллекции: высокостеариновую высокоолеиновую ЛГ31, высокостеариновую низкоолеиновую ЛГ33, высокостеариновую низкоолеиновую ЛГ35, высокоолеиновую ВК1-клп, а также ВК101 и ВК580. Изучали семена поколений Р, F₁ и F₂ .Жирнокислотный состав определяли газожидкостной хроматографией на приборе «Хроматэк-Кристалл 2000».

Результаты. При скрещивании ВК580 × ЛГ33 в F₁ наблюдали неполное доминирование низкого содержания стеариновой кислоты с показателем h/d = −0,68 и расщепление в F₂ по дигенной схеме 9 : 6 : 1. При скрещивании ВК1- клп × ЛГ31 на высокоолеиновом фоне в F₁ также наблюдали неполное доминирование низкозначимого родителя с h/d = −0,76 с аналогичным дигенным расщеплением в F₂ . Реципрокное скрещивание ВК101 × ЛГ35 показало в F₁ промежуточное наследование содержания стеариновой кислоты, а в F₂ наблюдали континуальное варьирование с появлением мутантного фенотипа линии ЛГ35 по дигенной схеме 15 : 1.

Заключение. Признак высокого содержания стеариновой кислоты контролировался дигенно. Линии ЛГ31 и ЛГ33, происходящие из одного источника, показали рецессивное наследование высокостеариновости, а линия ЛГ35 характеризовалась промежуточным наследованием признака. Высокостеариновый мутантный генотип es₁es₁ es₂es₂ максимально фенотипически экспрессировался в отсутствие мутации высокоолеиновости Ol масла семян.

1. Cantisán S., Martínez-Force E., Garcés R. Enzymatic studies of high stearic acid sunflower seed mutants. Plant Physiology and Biochemistry. 2000;38(5):377-382. DOI: 10.1016/S09819428(00)00758-0

2. Demurin Y., Chebanova Y., Zemtseva T. Variability and inheritance of high stearic acid content in the seed oil of sunflower inbred lines. Helia. 2022;45(77):127-133. DOI: 10.1515/helia-2022-0016

3. Демурин Я.Н., Чебанова Ю.В., Земцева Т.А., Перетягина Т.М., Рубанова О.А., Фролов С.С. Высокостеариновый гибрид подсолнечника Стеарин. Масличные культуры. 2024;2(198):126-129. DOI: 10.25230/2412-608Х-2024-2-198-126-129

4. Fernández-Moya V., Martínez-Force E., Garcés R. Temperature effect on a high stearic acid sunflower mutant. Phytochemistry. 2002;59(1):33-38. DOI: 10.1016/s00319422(01)00406-x

5. ГОСТ 31663-2012. Межгосударственный стандарт. Масла растительные и жиры животные. Определение методом газовой хроматографии массовой доли метиловых эфиров жирных кислот. Москва: Стандартинформ; 2019). URL: https://docs.cntd.ru/document/1200104486 [дата обращения: 30.11.2024].

6. ГОСТ Р 31665- 2012. Межгосударственный стандарт. Масла растительные и жиры животные. Получение метиловых эфиров жирных кислот. Москва: Стандартинформ; 2019. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200104357 [дата обращения: 30.11.2024].

7. Honfo F.G., Akissoe N., Linnemann A.R., Soumanou M., Van Boekel M.A.J.S. Nutritional composition of shea products and chemical properties of shea butter: a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2014;54(5):673-686. DOI: 10.1080/10408398.2011.604142

8. Kirov I. Toward transgene-free transposon-mediated biolo gical mutagenesis for plant breeding. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(23):17054. DOI: 10.3390/ijms242317054

9. Mather K., Jinks J.L. Components of means: additive and dominance effects. In: K. Mather, J.L. Jinks (eds). Biometrical Genetics. 3rd ed. Boston, MA: Springer; 1982. p.65- 81. DOI: 10.1007/978-1-4899-3406-2

10. Naik B., Kumar V. Cocoa butter and its alternatives: a review. Journal of Bioresource Engineering and Technology. 2014;1:7-17.

11. Osorio J., Fernández-Martínez J.M., Mancha M., Garcés R. Mutant sunflowers with high concentration of saturated fatty acids in the oil. Crop Science. 1995;35(3):739-742. DOI: 10.2135/cropsci1995.0011183x003500030016x

12. Pérez-Vich B., Garcés R., Fernández-Martínez J., Genetic control of high stearic acid content in the seed oil of the sunflower mutant CAS-3. Theoretical and Applied Genetics. 1999;99:663-669. DOI: 10.1007/s001220051282Pérez-Vich B., Garcés R., Fernández-Martínez J.M. Genetic relationships between loci controlling the high stearic and the high oleic acid traits in sunflower. Crop Science. 2000;40(4):990-995. DOI: 10.2135/cropsci2000.404990x

13. Pérez-Vich B., Knapp S.J., Leon A.J., Fernández-Martínez J.M., Berry S.T. Mapping minor QTL for increased stearic acid content in sunflower seed oil. Molecular Breeding. 2004a;13(4):313-322. DOI: 10.1023/B:MOLB.0000034081.40930.60

14. Pérez-Vich B., Leon A.J., Grondona M., Velasco L., Fernández-Martínez J.M. Molecular analysis of the high stearic acid content in sunflower mutant CAS-14. Theoretical and Applied Genetics. 2006a;112(5):867-875. DOI: 10.1007/ s00122-005-0188-8

15. Pérez-Vich B., Muñoz-Ruz J., Fernández-Martínez J.M. Developing midstearic acid sunflower lines from a high stearic acid mutant. Crop Science. 2004b;44(1):70-75. DOI: 10.2135/cropsci2004.7000b

16. Pérez-Vich B., Velasco L., Munoz-Ruz J., Fernández-Martínez J.M. Inheritance of high stearic acid content in the sunflower mutant CAS-14. Crop Science. 2006b;46(1):2229. DOI: 10.2135/cropsci2004.0723

17. Salas J.J., Martinez-Force E., Harwood J.L., Venegas-Calerón M., Aznar-Moreno J.A, Moreno Pérez A.J. et al. Biochemistry of high stearic sunflower, a new source of saturated fats. Progress in Lipid Research. 2014;55:30-42. DOI: 10.1016/j.plipres.2014.05.001

18. Sanyal A., Merrien A., Decocq G., Fine F. Stearic sunflower oil as a sustainable and healthy alternative to palm oil. A review. Agronomy for Sustainable Development. 2017;37(3):18. DOI: 10.1007/s13593-017-0426-x

19. Valenzuela A., Delplanque B., Tavella M. Stearic acid: A possible substitute for trans fatty acids from industrial origin. Grasas y Aceites. 2011;62(2):131-138. DOI: 10.3989/gya.033910

20. Zzaman W., Issara U., Febrianto N., Yang T. Fatty acid composition, rheological properties and crystal formation of rambutan fat and cocoa butter. International Food Research Journal. 2014;21(3):1019-1023.