• Ешқандай Нәтиже Табылған Жоқ

Күріш үлгілерін амилоза мөлшері бойынша жіктеу

In document bulbio.enu.kz (бет 42-48)

Перикарпы боялған күріш генотиптеріне амилоза мөлшері бойынша скрининг

Кесте 1 Күріш үлгілерін амилоза мөлшері бойынша жіктеу

Генотиптер Амилоза

мөлшері, %

Жіктелуі

1 2 3

F6 Yir 5815/ Бақанас var.sundensis Koern 23,7 орташа амилозалы F6 Yir 5815/ Бақанас var.pyrоcarpa Alef 22,1 орташа амилозалы F6 Yir 5815/Пак-Ли var.sundensis Koern 15,8 төмен амилозалы F6 Yir 5815/Пак-Ли var.subpyrocarpa Gust 13,9 төмен амилозалы

F6 Yir 5815/ Пак Ли var.pyrоcarpa Alef 16 төмен амилозалы

F6 Қара күріш/Янтарь антоциановой окраской 10,2 төмен амилозалы F6 Қара күріш/Янтарь var.pseudovialonica Vasc 0,9 глютинозды F6 Қара күріш/Янтарь var.nigrispina Port 19,6 төмен амилозалы F6 Қара күріш/Янтарь var.Desvauxii Koern 19,9 төмен амилозалы

F6 Қара күріш/Маржан 22,5 орташа амилозалы

F7 Мавр/Курчанка var.pyrоcarpa Alef 13,3 төмен амилозалы

F7 Мавр/Бақанас var.Desvauxii Koern 18,8 төмен амилозалы

F7 Қара күріш/Бақанас var.para-Gastrol Port 1,1 балауызды F7 Қара күріш/Бақанас var.pseudovialonica Vasc 0,0 глютинозды F7 Қара күріш/Бақанас var.Desvauxii Koern 0,1 глютинозды F7 Қара күріш/Бақанас var.Eediana Koern 0,2 глютинозды

ДГ F2 Yir 5815/Маржан var.pyrоcarpa Alef 20,5 орташа амилозалы

ДГ F2 Қара күріш/Бақанас 0,4 глютинозды

Yir 5815 14,6 төмен амилозалы

Бақанас 24,5 орташа амилозалы

Қара күріш 1,4 балауызды

Пак Ли 11,1 төмен амилозалы

Янтарь 15,4 төмен амилозалы

Маржан 24,1 орташа амилозалы

Мавр 15,6 төмен амилозалы

Курчанка 18,6 төмен амилозалы

Талқылау

Алынған мәліметтер бойынша күріштің барлық генотиптері 4 топқа жіктелді: F6 Қара күріш/Янтарь var.pseudovialonica Vasc, F7 Қара күріш/Бақанас var.pseudovialonica Vasc, F7 Қара күріш/Бақанас var.Desvauxii Koern, F7 Қара күріш/Бақанас var.Eediana Koern гибридтері мен ДГ F2 Қара күріш/Бақанас дигаплоидында амилоза мөлшері 0-ден 0,9% дейін ауытқып глютинозды топқа жатқызылды.

Балауызды топқа F7 Қара күріш/Бақанас var.para-Gastrol Port гибриді мен Қара күріш сорты жатады және амилоза мөлшері сәйкесінше 1,1 және 1,4% тең.

F6 Yir 5815/Пак-Ли var.sundensis Koern, F6 Yir 5815/Пак-Ли var.subpyrocarpa Gust, F6 Yir

ВЕСТНИК ЕНУ имени Л.Н. Гумилева. Серия Биологические науки № 1(138)/2022 41

Перикарпы боялған күріш генотиптеріне амилоза мөлшері бойынша скрининг

5815/Пак Ли var.pyrоcarpa Alef, F6 Қара күріш/Янтарь ант.окр., F6 Қара күріш/Янтарь var.nigrispina Port, F6 Қара күріш/Янтарь var.Desvauxii Koern, F7 Мавр/Курчанка var.pyrоcarpa Alef, F7 Мавр/Бақанас var.Desvauxii Koern гибридтері мен Yir 5815, Пак Ли, Янтарь, Мавр, Курчанка сорттары төмен амилозалы топқа жатады және амилоза мөлшері 10,2-19,9% ауытқиды.

Орташа амилозалы топқа F6 Yir 5815/Бақанас var.sundensis Koern, F6 Yir 5815/ Бақанас var.pyrоcarpa Alef, F6 Қара күріш/Маржан гибридтері (22,1-23,7%) және ДГ F2 Yir 5815/Маржан var.pyrоcarpa Alef дигаплоиды мен Бақанас және Маржан сорттары жатады (20,5, 24,5 және 24,1 сәйкесінше).

Осылайша, болашақтағы селекциялық жұмыстарға пайдаланылу үшін биохимиялық параметрі бойынша бағалау жүргізу нәтижесінде әр түр мен әртүрлі ұрпақтардың перспективті гибридтері бөлініп алынды және сипатталды.

Қорытынды

Перикарпы боялған күріштің F6-F7 ұрпақтарының гибридтеріне амилоза мөлшеріне биохимиялық талдау жүргізілді. Нәтижесінде, зерттелініп отырған 26 күріш үлгілерінде (соңғы ұрпақтың 18 гибриді және 8 ата-аналық түр) жоғары амилозалы генотиптер жоқтығы және амилоза мөлшері 0-ден 24,5% дейін ауытқитындығы анықталды. Мақалада генотиптер амилоза мөлшері бойынша 4 топқа жіктелінді: глютинозды (амилоза мөлшері 0-0,9%) – 5 үлгі; балауызды (1,1-1,4 %) – 2 үлгі; төмен амилозалы (10,2-19,9%) – 13 үлгі; орташа амилозалы (20,5-24,5%) – 6 үлгі.

Алғыс. Беркімбай Х., Усенбеков Б., Амирова К. зерттеу жұмысын жобалады және қолжазбаны ойластырды. Беркімбай Х. зертханалық жағдайда деректерді қалыптастырды.

Беркімбай Х., Усенбеков Б. фенотиптік деректерді қалыптастырды. Беркімбай Х., Амирова К.

деректерді өңдеп, қолжазбаны жазды. Барлық авторлар қолжазбаны қарап шықты.

Өсімдіктер биологиясы және биотехнологиясы институтының «Өсімдіктер физиологиясы және биохимиясы» зертханасының қызметкерлеріне осы мақалаға қосқан үлестері үшін алғыс білдіреміз.

Мақала ГҚ5/АР 05132714 «Перикарпы боялған отандық күріш сорттарын шығарудың физиологиялық-биохимиялық және молекулалық-генетикалық негіздері» жобасы аясында жүзеге асырылды.

Әдебиеттер тізімі

1. Гончарова Ю.К. Влияние стрессовых факторов на содержание амилозы в образцах риса отечественной селекции // Вестник РАСХН. – 2013. – №5. – С.45-48.

2. Лоточникова Т.Н., Остапенко Н.В., Лоточников С.В. Стабильность и качество новых сортов селекции ВНИИ риса Соната и Ласточка: Матер. междунар. научно-прак. конф. «Научно- инновационные основы развития рисоводства в Казахстане и странах зарубежья». – Кызылорда, 2012. – С. 97-101.

3. Гончарова Ю.К. О взаимосвязи между эффективностью работы фотосинтетического аппарата, адаптивностью и стабильностью урожайности у различных сортов риса //

Сельскохозяйственная биология. – 2006. – №5. – С. 92-97.

4. Zhu C.L., Shen W.B., Zhai H.Q., Wan J.M. Progresses in researches of the application of low- amylose content rice gene for breeding // Agricultural Sciences in China. – 2004. – Vol. 3(2). – P. 81-88.

5. Wang C., Zhang Y., Zhu Z., Chen T., Zhao L., Lin J, Zhou L. Development of a New japonica Rice Variety Nan-jing 46 with Good Eating Quality by Marker Assisted Selection //Rice Genomics and Genetics. – 2010. – Vol. 1(3). – P.15-17.

6. Jin L., Lu Y., Shao Y., Zhang G., Xiao P., Shen S., Corkeb H., Bao J. Molecular marker assisted 42 № 1(138)/2022 Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Хабаршысы. Биологиялық ғылымдар сериясы ISSN(Print) 2616-7034 eISSN 2663-130Х

Х.Ә. Беркімбай, Б.Н. Усенбеков, А.К. Амирова selection for improvement of the eating, cooking and sensory quality of rice (Oryza sativa L.) // Journal of Cereal Science. – 2010. – Vol. 51(1). – P.159-164.

7. Juliano B.O., Pascual C.G. Quality Characteristics of Milled Rice Grown in Different Countries // In IRRI Research Paper Series, 48th International Rice Research Institute. – Los Baños, Philippines, 1980. – Р.25.

8. Сартбаева И.А., Усенбеков Б.Н., Мамонов Л.К., Зеленский Г.Л., Булатова К.М. Скрининг сортообразцов риса российской и казахстанской селекции на содержание амилозы // Зерновое хозяйство России. Теоретический и научно-практический журнал. – 2013. – №6 (30). – С.12-16.

9. Chun A., Lee H.J., Hamaker B.R., Janaswamy S. Effects of ripening temperature on starch structure and gelatinization, pasting, and cooking properties in rice (Oryza sativa) // J. Agric. Food Chem. – 2015. – Vol. 63(12). – P.3085-93.

10. Lindeboom N., Chang P.R., Tyler R.T. Analytical, biochemical and physicochemical aspects of starch granule size, with emphasis on small granule starches: a review // Starch/Starke. – 2004. – Vol.

56. – P.89-99.

11. Fitzgerald M. Rice: Chemistry and Technology. [Electronic resource]. – URL:

https://www.cerealsgrains.org/publications/onlinebooks/ grainscience/Rice_2004 (Accessed: 25.09.2020).

12. Zhou Li-jie, Sheng Wen-tao, Wu Jun, Zhang Chang-quan, Liu Qiao-quan, Deng Qi-yun.

Differential expressions among five Waxy alleles and their effects on the eating and cooking qualities in specialty rice cultivars // Journal of Integrative Agriculture. – 2015. – V.14. – P.1153-1162.

Х.А. Беркимбай1,2, Б.Н. Усенбеков2, А.К. Амирова3

1Казахский национальный аграрный университет, Алматы, Казахстан

2Институт биологии и биотехнологии растений, Алматы, Казахстан

3Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан Cкрининг генотипов риса с окрашенным перикарпом на содержание амилозы

Аннотация. Рис относится к числу древнейших сельскохозяйственных культур. Крахмал и белок относится к основным компонентам зерна. Помимо этого в нем присутствуют витамины, минералы и жиры. В разных странах критерии на высококачественный рис неодинаковы. Так, на Филиппинах, в Бангладеше и Индии предпочитают рис с высоким содержанием амилозы. А в Японии, Египте и Корее предпочитают низкоамилозные сорта. В Китае, Мьянме, Непале и в Малаизии пользуются всеми сортами.

Крахмал является основным фактором, влияющим на кулинарные и пищевые качества риса. В зернах злаковых крахмал состоит из С6-сахара, который полимеризован в гранулы крахмала эндосперма. Различают два типа полимеризации: амилозу с прямыми цепями и амилопектин с разветвленными цепями молекул сахара, которые связаны гликозидными связами.

Светооптические свойства зерновки зависят от вида полимеризации крахмала. У зерновок, которые содержат 20-30% амилозы, эндосперм прозрачный, а с восковидными крахмалами – мутный. По составу крахмала зерна делятся на глютинозные и неглютинозные. Однако существует множество промежуточных форм.

Амилоза синтезируется ферментами гликозилтрансферазами и составляет до 30%

запасного крахмала зерновки; остальная его часть состоит из амилопектина. Крахмал глютинозного риса представлен только из амилопектина.

Одним из важных показателей и хорошим индикатором оценки качества зерна является содержание амилозы. От содержания амилозы зависят кулинарные достоинства крупы риса (коэффициент водопоглощения и привара, вкус и консистенция каши). В Казахстане до настоящего времени не проводились целенаправленные исследования по определению количественного содержания амилозы у генотипов риса с окрашенным перикарпом. Поэтому ВЕСТНИК ЕНУ имени Л.Н. Гумилева. Серия Биологические науки № 1(138)/2022 43

Перикарпы боялған күріш генотиптеріне амилоза мөлшері бойынша скрининг

нами предпринят биохимический скрининг на содержание амилозы у генотипов риса с окрашенным перикарпом и их родительских форм.

В данной статье приведены результаты биохимического анализа гибридов F6-F7 поколений с окрашенным перикарпом на содержание амилозы. В результате исследования выявлено, что среди изученных образцов риса отсутствуют высокоамилозные генотипы, и содержание амилозы колеблется от 0 до 24,5%. По содержанию амилозы исследуемые генотипы риса были классифицированы на 4 группы.

Ключевые слова: рис с окрашенным перикарпом, черный рис, красный рис, амилоза, крахмал, амилопектин, гибриды.

Kh.A. Berkimbay1,2, B.N. Ussenbekov2, A.K. Amirova3

1Kazakh National Agrarian Research University, Almaty, Kazakhstan

2Institute of Plant Biology and Biotechnology, Almaty, Kazakhstan

3Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan

Screening of genotypes of rice with colored pericarp for amylose content

Аbstract. Rice is one of the oldest crops. Starch and protein are among the main components of grains. In addition, it contains vitamins, minerals and fats. The criteria for high quality rice vary from country to country. For example, in the Philippines, Bangladesh and India, a preference is given to rice with a high amylose content. In Japan, Egypt and Korea, a preference is given to low-amylose varieties.

All varieties are used in China, Myanmar, Nepal and Malaysia.

Starch is a major contributor to the culinary and nutritional quality of rice. In cereal grains, starch consists of C6 sugar, which is polymerized into endosperm starch granules. There are two types of polymerization: straight-chain amylose and amylopectin with branched-chain sugar molecules that are linked by glycosidic bonds.

The light-optical properties of the caryopsis depend on the type of starch polymerization. In caryopses that contain 20-30% amylose, the endosperm is transparent, and with waxy starches, it is cloudy. According to the composition of starch, grains are divided into glutinous and non-glutinous.

However, there are many intermediate forms.

One of the important indicators and a good indicator for assessing the quality of grain is the content of amylose. The culinary advantages of rice cereals (coefficient of water absorption and weld, taste and consistency of porridge) depend on the content of amylose. In Kazakhstan, targeted studies have not been carried out to determine the quantitative content of amylose in rice genotypes with a colored pericarp. Therefore, the authors undertook biochemical screening for amylose content in rice genotypes with a stained pericarp and their parental forms.

The article presents results of biochemical analysis of generations F6-F7 hybrids with stained pericarp for amylose content. As a result of the study, it was revealed that among the studied rice samples there are no high amylose genotypes, and the amylose content ranges from 0 to 24.5%. In terms of amylose content, the studied rice genotypes were classified into 4 groups.

Keywords: rice with colored pericarp, black rice, red rice, amylose, starch, amylopectin, hybrids.

References

1. Goncharova YU.K. Vliyanie stressovyh faktorov na soderzhanie amilozy v obrazcah risa otechestvennoj selekcii, Vestnik RASKHN [Influence of stress factors on the content of amylose in rice samples of domestic breeding, Bulletin RASKHN], 5, 45-48 (2013). [in Russian]

2. Lotochnikova T.N., Ostapenko N.V., Lotochnikov S.V. Stabil'nost' i kachestvo novyh sortov selekcii VNII risa Sonata i Lastochka: Mater. mezhdunar. nauchno-prak. konf. «Nauchno-innovacionnye

44 № 1(138)/2022 Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Хабаршысы. Биологиялық ғылымдар сериясы ISSN(Print) 2616-7034 eISSN 2663-130Х

Х.Ә. Беркімбай, Б.Н. Усенбеков, А.К. Амирова osnovy razvitiya risovodstva v Kazahstane i stranah zarubezh'ya» [Stability and quality of new varieties of the All-Russian Research Institute of Rice, Sonata and Swallow: Mater. int. scientific and practical conf. "Scientific and innovative foundations for the development of rice growing in Kazakhstan and foreign countries"]. Kyzylorda, 2012. S. 97-101. [in Russian]

3. Goncharova YU.K. O vzaimosvyazi mezhdu effektivnost'yu raboty fotosinteticheskogo apparata, adaptivnost'yu i stabil'nost'yu urozhajnosti u razlichnyh sortov risa, Sel'skohozyajstvennaya biologiya [On the relationship between the efficiency of the photosynthetic apparatus, adaptability and stability of yield in different varieties of rice, Agricultural biology], 5, 92-97 (2006). [in Russian]

4. Zhu C.L., Shen W.B., Zhai H.Q., Wan J.M. Progresses in researches of the application of low- amylose content rice gene for breeding, Agricultural Sciences in China, 3(2), 81-88 (2004).

5. Wang C., Zhang Y., Zhu Z., Chen T., Zhao L., Lin J, Zhou L. Development of a New japonica Rice Variety Nan-jing 46 with Good Eating Quality by Marker Assisted Selection, Rice Genomics and Genetics, 1(3), 15-17 (2010).

6. Jin L., Lu Y., Shao Y., Zhang G., Xiao P., Shen S., Corkeb H., Bao J. Molecular marker assisted selection for improvement of the eating, cooking and sensory quality of rice (Oryza sativa L.), Journal of Cereal Science, 51(1), 159-164 (2010).

7. Juliano B.O., Pascual C.G. Quality Characteristics of Milled Rice Grown in Different Countries.

In IRRI Research Paper Series, 48th International Rice Research Institute. Los Baños, Philippines, 25, (1980).

8. Sartbaeva I.A., Usenbekov B.N., Mamonov L.K., Zelenskij G.L., Bulatova K.M. Skrining sortoobrazcov risa rossijskoj i kazahstanskoj selekcii na soderzhanie amilozy, Zernovoe hozyajstvo Rossii, Teoreticheskij i nauchno-prakticheskij zhurnal [Screening of varieties of rice of Russian and Kazakhstani selection for amylose content, Grain economy of Russia, Theoretical and scientific-practical journal], 6(30), 12-16 (2013). [in Russian]

9. Chun A., Lee H.J., Hamaker B.R., Janaswamy S. Effects of ripening temperature on starch structure and gelatinization, pasting, and cooking properties in rice (Oryza sativa), J. Agric. Food Chem., 63(12), 3085-93 (2015).

10. Lindeboom N., Chang P.R., Tyler R.T. Analytical, biochemical and physicochemical aspects of starch granule size, with emphasis on small granule starches: a review, Starch/Starke, 56, 89-99 (2004).

11. Fitzgerald M. Rice: Chemistry and Technology. [Electronic resource]. Available at:

https://www.cerealsgrains.org/publications/onlinebooks/ grainscience/Rice_2004 (Accessed: 25.09.2020).

12. Zhou Li-jie, Sheng Wen-tao, Wu Jun, Zhang Chang-quan, Liu Qiao-quan, Deng Qi-yun.

Differential expressions among five Waxy alleles and their effects on the eating and cooking qualities in specialty rice cultivars, Journal of Integrative Agriculture, 14, 1153-1162 (2015).

Авторлар туралы мәліметтер:

Беркімбай Х.Ә. – Қазақ ұлттық аграрлық университеті «Агрономия» мамандығының 3 курс докторанты, кіші ғылыми қызметкер, Өсімдіктер биологиясы және биотехнологиясы институты, Тимирязев к-сі 45, Алматы, Қазақстан.

Усенбеков Б.Н. – биология ғылымдарының кандидаты, қауымдастырылған профессор,

«Өсімдіктер физиологиясы және биохимиясы» зертханасының меңгерушісі, Өсімдіктер биологиясы және биотехнологиясы институты, Тимирязев к-сі 45, Алматы, Қазақстан.

Амирова А.К. – биология ғылымдарының кандидаты, әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің молекулалық биология және генетика кафедрасының аға оқытушысы, әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, әл-Фараби даңғылы 71, Алматы, Қазақстан.

ВЕСТНИК ЕНУ имени Л.Н. Гумилева. Серия Биологические науки № 1(138)/2022 45

Перикарпы боялған күріш генотиптеріне амилоза мөлшері бойынша скрининг

Berkimbay Kh.A. – The 3rd year Ph.D. student in Agronomy, Kazakh National Agrarian Research University, Junior Researcher, Institute of Plant Biology and Biotechnology, 45 Timiryazev str., Almaty, Kazakhstan.

Ussenbekov B.N. – Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Head of the Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry, Institute of Plant Biology and Biotechnology, 45 Timiryazev str., Almaty, Kazakhstan.

Amirova A.K. – Candidate of Biological Sciences, Senior Lecturer, Department of Molecular Biology and Genetics, Al-Farabi Kazakh National University, Al-Farabi Kazakh National University, 71 Al-Farabi ave., Almaty, Kazakhstan.

46 № 1(138)/2022 Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Хабаршысы. Биологиялық ғылымдар сериясы ISSN(Print) 2616-7034 eISSN 2663-130Х

МРНТИ 34.27.19

Д.М. Ерпашева, Н.Ж. Шуменова*, М.Б. Бостубаева, М.М. Макенова, А.П. Науанова

Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина, Нур-Султан, Казахстан

*Автор для корреспонденции: nazym.shumenova@mail.ru

Подбор консорциумов на основе эффективных штаммов гриба

In document bulbio.enu.kz (бет 42-48)