Изучение генетического разнообразия генофонда яровых сортов и интрогрессивных линий мягкой и тврдой пшеницы по содержанию макро- и микроэлементов и качеству зерна

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 23-16-00041

НазваниеИзучение генетического разнообразия генофонда яровых сортов и интрогрессивных линий мягкой и тврдой пшеницы по содержанию макро- и микроэлементов и качеству зерна

Руководитель Леонова Ирина Николаевна, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук" , Новосибирская обл

Конкурс №80 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-104 - Агробиотехнологии

Ключевые слова мягкая пшеница, твердая пшеница, макроэлементы, микроэлементы, биофортификация, белок, высокомолекулярные глютенины, SNP маркеры, полногеномный поиск ассоциаций,

Код ГРНТИ34.23.57, 68.37.07

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Мягкая (T. aestivum L.) и твердая (T. durum Desf.) пшеницы играют ключевую роль в большинстве стран мира как источники полноценного растительного белка. За последние 50 лет достигнут значительный прогресс в создании высокоурожайных сортов мягкой пшеницы. Однако повышение продуктивности сопровождается снижением качественных характеристик современных сортов. Твердая пшеница, несмотря на низкий объем мирового производства, является экономически важной культурой и сырьем для изготовления макаронных изделий высшего качества, в которых содержится больше питательных веществ, чем в изделиях из мягкой пшеницы. Основными факторами, ограничивающими рост посевных площадей твердой пшеницы в России и рост экспорта, является низкое качество клейковины и уровня желтых пигментов у отечественных сортов. Для современных сортов твердой пшеницы также отмечается низкий уровень содержания минеральных элементов по сравнению с зарубежными образцами. Поэтому создание новых селекционных линий мягкой и твердой пшеницы с высоким содержанием белка, клейковины, минеральных веществ является актуальной проблемой селекции. Для решения данной проблемы необходима разработка оптимальных технологий генетической биофортификации. Проект направлен на изучение генетического разнообразия коллекций яровых образцов мягкой и твердой пшеницы по признакам, определяющим качество зерна и его питательную ценность с использованием расширенного фенотипирования, методов генетического картирования, полногеномного анализа ассоциаций и молекулярного маркирования для поиска благоприятных аллелей генов и создания новых селекционных образцов с улучшенными свойствами. В работе будут использованы панели современных и стародавних сортов, селекционных и интрогрессивных линий яровой мягкой и твердой пшеницы пшеницы из коллекций Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики СО РАН и Самарского НИИ Сельского Хозяйства - филиала САМНЦ РАН. Задачи проекта включают: 1) Комплексный анализ образцов мягкой и твердой пшеницы по содержанию микро- и макроэлементов и признакам, определяющим качество зерна и продуктивность; 2) Молекулярно-генетический анализ, молекулярное маркирование, ассоциативное картирование коллекции сортов для оценки генетической архитектуры признаков, влияющих на минеральных состав и технологические характеристики зерна мягкой и твердой пшеницы; 3) Детекция хромосомных районов, содержащих локусы, ответственные за признаки качества и продуктивность; 4) Идентификация локусов, происходящих из генома видов трибы Triticeae, влияющих на признаки качества зерна; 5) Разработка и валидация KASP маркеров к локусам, ассоциированным с содержанием микро- и макроэлементов с использованием результатов генетического и ассоциативного картирования; 6) Отбор и рекомендация образцов в качестве источников и доноров изучаемых признаков для создания новых селекционных линий мягкой и твердой пшеницы. Комплексные исследования для мягкой пшеницы по идентификации генетических локусов, ассоциированных с признаками качества и минеральным составом, в России начаты только недавно и выполнены, в основном, с использованием коллекций синтетических линий гексаплоидной пшеницы и сортов зарубежного происхождения (СИММИТ, Казахстан). Что касается образцов яровой твердой пшеницы российской селекции, то молекулярно-генетические исследования до настоящего времени не проводились. Использование методов молекулярного маркирования и ассоциативного картирования в дополнении к классическим селекционным методам позволит более детально охарактеризовать генофонд яровой мягкой и твердой пшеницы, а также выявить новые аллели генов, влияющих на качество и питательную ценность сортов. Полученные знания будут использованы для получения новых селекционных линий мягкой и твердой пшеницы и решения проблемы повышения качества зерна, технологических и питательных свойств.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Потапова Н.А., Тимощук А.Н., Тийс Е.С., Виниченко Н.А., Леонова И.Н., Салина Е.А., Цепилов Я.А. Multivariate Genome-Wide Association Study of Concentrations of Seven Elements in Seeds Reveals Four New Loci in Russian Wheat Lines Plants, 12, 3019. (год публикации - 2023)
10.3390/plants12173019

2. Мальчиков П.Н., Мясникова М.Г. Развитие селекции яровой твердой пшеницы в России (странах бывшего СССР), результаты и перспективы Вавиловский журнал генетики и селекции, т. 27, №6, стр. 591- 608 (год публикации - 2023)
10.18699/VJGB-23-71

3. Мальчиков П.Н., Мясникова М.Г., Чахеева Т.В. ЯРОВАЯ ТВЕРДАЯ ПШЕНИЦА БЕЗЕНЧУКСКИЙ ПОДАРОК Зерновое хозяйство России, т. 15, №4, стр. 43-50 (год публикации - 2023)
10.31367/2079-8725-2023-87-4-43-50

4. Леонова И.Н., Шумный В.К. Cоздание и изучение коллекции интрогрессивных линий мягкой пшеницы, полученных с участием Triticum timopheevii (Zhuk.) Zhuk Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции, т. 9, №3, стр. 111-116 (год публикации - 2023)
10.18699/LettersVJ-2023-9-14

5. Л.П. Сочалова, В.А. Апарина, Н.И. Бойко, Е.В. Зуев, Е.В. Морозова, К.К. Мусинов, Н.А. Виниченко, И.Н. Леонова, В.В. Пискарев Изучение коллекции образцов мягкой пшеницы по устойчивости к бурой ржавчине, урожайности и качеству зерна в экологических условиях Новосибирской области Вавиловский журнал генетики и селекции, т. 27, №8, стр. 988-999 (год публикации - 2023)
10.18699/VJGB-23-114

6. Леонова И.Н., Киселева А.А., Бережная А.А., Потапова Н.А., Цепилов Я.А., Виниченко Н.А., Салина Е.А. Common wheat introgression lines with genetic material of the tribe Triticeae as a source of diversity for quality traits Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology (PlantGen2023): abstracts. The 7th International Scientific Conference (Jule 10–15, 2023, Kazan, Russia). Kazan, 2023, The 7th International Scientific Conference "Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology" (PlantGen2023) July 10–15, 2023, Kazan, Tatarstan, Russia, p. 238 (год публикации - 2023)
10.18699/PlantGen2023-38

7. Адонина И.Г., Тимонова Е.М, Салина Е.А. Интрогрессивная гибридизация мягкой пшеницы Хромосома – 2023 : материалы Междунар. конф. 5–10 сентября 2023 г. / Ин-т молекулярной и клеточной биологии СО РАН ; Новосиб. гос. ун-т. — Новосибирск : ИПЦ НГУ, 2023. — 226 с., Хромосома – 2023 : материалы Междунар. конф. 5–10 сентября 2023 г. — Новосибирск : ИПЦ НГУ, 2023. с. 53-54 (год публикации - 2023)
10.25205/978-5-4437-1514-8

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Коллекция сортов твердой пшеницы, состоящая из четырех групп различного происхождения (исторические российские сорта, селекционные линии Самарского НИИСХ, сорта зарубежной селекции и селекционные линии России) была оценена по содержанию белка, клейковины и концентрации химических элементов в зерне. Оценка содержания белка и клейковины показала, что, в среднем, показатели варьировали в диапазоне 15-20% для белка и 32-45% для клейковины, при этом среди образцов с высокими показателями входили образцы из всех четырех групп. Сравнение индивидуальных групп свидетельствует, что по содержанию как белка, так и клейковины сорта иностранной селекции, в среднем, превышают остальные образцы. Содержание в зерне твердой пшеницы восьми микро-макроэлементов (Ca, K, Mg, Cu, Mn, Zn, Fe, Na) и четырех тяжелых металлов (Pb, Cd, Cr, Al) выявило широкий диапазон вариации для большинства из них. Наиболее высокое содержание кальция отмечено в образцах, входящих в группу селекционных центров РФ (Омский лазурит, Лариса Янтарная, Шукшинка). Наибольшее содержание железа выше 60 мг/кг и цинка выше 65 мг/кг отмечено для сортов селекции Самарского НИИСХ (1922Д-14 (SP3/2), 2442д-2), для исторических сортов (Безенчукский подарок, Безенчукская степная, Вольнодонская) и иностранных сортов Hyperno и Tammaroi. Высокое содержание кадмия в диапазоне 60-85 мкг/кг обнаружено у ряда сортов иностранного происхождения (Аккилле, Hyperno, Тессадур, Фуэго, Бурбон). Построены молекулярно-генетические карты хромосом линии 1102 (T. aestivum/S. cereale/Ae. speltoides) с использованием данных генотипирования картирующей популяции (1102xLut85) с помощью 9955 полиморфных маркеров. Всего было построено 27 групп сцепления, которые относились к хромосомам: 1A, 1B, 1D, 2A, 2B, 2D, 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B, 6A, 6B, 6D, 7A, 7B и 7D. Суммарная длина построенных карт составила 2253.24 сМ, среднее расстоянием между маркерами 2,92 сМ. Группы сцепления значительно отличались как по числу маркеров, так и дистанции между ними. Генетические карты были использованы для картирования локусов, определяющих содержание белка, клейковины и микро- макроэлементов в зерне. В хромосоме 6А в районе ~ 52 сМ генетической карты был выявлен локус, достоверно влияющий на содержание как белка, так и клейковины. В коротком плече хромосомы 1В был детектирован локус, ассоциированный с содержанием клейковины. По результатам оценки содержания микро- макроэлементов элементов было выявлено 10 локусов: для содержания кальция (хромосомы 3А и 6А), хрома (3В и 4В), железа (5А), цинка (2А), калия (4В), магния (2В), натрия (5А), свинца (2В) Панель сортов и интрогрессивных линий мягкой пшеницы с генетическим материалом T. timopheevii, T. kiharae, T. durum, T. dicoccum, T. dicoccoides была использована для выявления локусов, ассоциированных с содержанием цинка и железа в зерне. Полногеномный анализ (GWAS) выявил 19 новых ассоциаций маркер-признак, из которых 12 в хромосомах 1B, 2A, 2B, 5A и 5B имели отношение к концентрации Zn; пять - в хромосомах 2A, 2B и 5D – к концентрации Fe; две ассоциации - в хромосомах 2A и 2B - к концентрации обоих микроэлементов. Большинство обнаруженных локусов унаследованы из At и G хромосом T. timopheevii и T. kiharae и характеризуются положительным эффектом в отношении концентрации данных элементов. Получено авторское свидетельство на базу данных «Маркеры однонуклеотидных полиморфизмов, ассоциированных с концентрацией железа и цинка в зерне мягкой пшеницы Triticum aestivum L. (МКЖЦ)», которая включает список из 101 информативных SNP маркеров. Коллекция сортов твердой пшеницы была изучена по содержанию локусов высокомолекулярных глютенинов (ВМГ). Анализ субъединичного состава ВМГ показал, что из трех субъединиц локуса Glu-A1 наиболее высокая частота встречаемости (67%) отмечена для субъединицы Ax0, которая выявлена у 95 образцов из 142. Сорок пять генотипов содержат субъединицу Ax1 (32%); только у двух образцов (сорта Аннушка и Памяти Янченко) выявлена Ax2* субъединица. Следует отметить, что все иностранные сорта, входящие в состав коллекции, содержат субъединицу Ах0. Анализ субъединичного состава Glu-B1 локуса свидетельствует, что у 95 образцов присутствует аллель Glu-B1b (субъединицы Bx7 + By8). Сочетание субъединиц Bx6 + By8 было выявлено у 30 образцов. Тринадцать генотипов (9%) содержат комбинацию субъединиц Bx7 + By16. У двух селекционных линий из Самарского НИИСХ обнаружен аллель Glu-B1c (Bx7 + By9). Редкая комбинация (Bx7 + By20) обнаружена у двух образцов (сорта Ядрица и Ярина). Использован метод BLUP для оценки селекционной ценности 149 российских сортов и интрогрессивных линий яровой пшеницы по содержанию в зерне K, Ca, Mg, Mn, Fe, Zn, Cu. Оценка селекционной ценности была определена с помощью кросc-валидации методом случайного разделения выборки на пять частей, одна из которых выступала в качестве тестовой популяции. Для 30 сортов, показавших лучшие значения сортовой ценности, средняя селекционная ценность для Ca, K и Mn была выше на 296.43, 785.11 и 4.87 мг/кг соответственно, чем средняя селекционная ценность популяции. Результаты показали возможность применения моделей геномной селекции на ограниченных по размеру выборках образцов. Модели для K, Ca и Mn, показавшие наилучший результат, пригодны для оценки селекционной ценности российских сортов пшеницы для данных признаков.

Публикации

1. Н.А. Потапова, А.С. Злобин, И.Н. Леонова, Е.А. Салина, Я.А. Цепилов Использование метода BLUP для оценки селекционной ценности образцов мягкой яровой пшеницы по содержанию микро- и макроэлементов в зерне Вавиловский журнал генетики и селекции, т. 28, №4, 456-462 (год публикации - 2024)
10.18699/vjgb-24-51

2. П.Н. Мальчиков, М. Г. Мясникова, Е. Н. Шаболкина, Л. В. Пронович Дифференцирующая способность условий среды и оценка сортов яровой пшеницы твердой по числу падения Зерновое хозяйство России, т. 16, №4, с. 67-74 (год публикации - 2024)
10.31367/2079-8725-2024-93-4-67-74

3. Мальчиков П.Н., Мясникова М.Г. Вклады массы 1000 зерен и числа зерен в прирост урожайности в процессе селекции твердой пшеницы в Самарском НИИСХ Достижения науки и техники АПК, т. 38, №9, с. 10-16 (год публикации - 2024)
10.53859/02352451_2024_38_9_10

4. Пискарев В. В., Бойко Н. И., Давыдова Н. В. Изучение генофонда яровой мягкой пшеницы по показателям качества и продуктивности зерна в условиях лесостепи Приобья СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ IX МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АГРАРНОЙ НАУКИ» , Сборник тезисов, с. 48-49 (год публикации - 2024)
10.5281/zenodo.13910937

5. Леонова И.Н., Виниченко Н.А., Салина Е.А. Минеральный состав зерна интрогрессивных линий мягкой пшеницы с генетическим материалом тетраплоидных видов рода Triticum ГЕНОФОНД И СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ. Материалы 7-й Международной конференции, посвященной 95-летию академика РАН П.Л. Гончарова. Новосибирск, 2024, с. 192-194 (год публикации - 2024)
10.18699/GPB2024-49

6. Стасюк А.И., Леонова И.Н., Мальчиков П.Н., Пискарев В.В Изучение коллекции образцов твердой пшеницы по качеству зерна и аллельному составу локусов высокомолекулярных глютенинов ГЕНОФОНД И СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ. Материалы 7-й Международной конференции, посвященной 95-летию академика РАН П.Л. Гончарова. Новосибирск, 2024, c. 341-344 (год публикации - 2024)
10.18699/GPB2024-86

7. Леонова И.Н., Киселева А.А., Салина Е.А. Маркеры однонуклеотидных полиморфизмов, ассоциированных с концентрацией железа и цинка в зерне мягкой пшеницы Triticum aestivum L. (МКЖЦ) Бюллетень Роспатента №12, 2024, ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ГОСУДАРСТВЕННАЯ РЕГИСТРАЦИЯ БАЗЫ ДАННЫХ, ОХРАНЯЕМОЙ АВТОРСКИМИ ПРАВАМИ, номер свидетельства RU 2024625491 (год публикации - 2024)

8. И.Н. Леонова, Е.В. Агеева, В.К. Шумный Перспективы биообогащения пшеницы минералами: классическая селекция и агрономия Вавиловский журнал генетики и селекции, т. 28, №5, с. 523-535 (год публикации - 2024)
10.18699/vjgb-24-59

9. И. Н. Леонова, П. Н. Мальчиков, А. А. Киселева, О. А. Орловская, В. В. Пискарев, Е. А. Салина Качество зерна мягкой (T. aestivum L.) и твердой (T. durum Desf.) пшеницы в различных экологических условиях МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС "VIII СЪЕЗД ВАВИЛОВСКОГО ОБЩЕСТВА ГЕНЕТИКОВ И СЕЛЕКЦИОНЕРОВ, ПОСВЯЩЕННЫЙ 300-ЛЕТИЮ РОССИЙСКОЙ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ" Сборник тезисов. Санкт-Петербург, 2024, МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС "VIII СЪЕЗД ВАВИЛОВСКОГО ОБЩЕСТВА ГЕНЕТИКОВ И СЕЛЕКЦИОНЕРОВ, ПОСВЯЩЕННЫЙ 300-ЛЕТИЮ РОССИЙСКОЙ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ", Сборник тезисов. Издательский дом «Петрополис», Санкт-Петербург, 2024, с. 213 (год публикации - 2024)

10. Мальчиков П.Н., Мясникова М.Г. Эволюция урожайности, устойчивости к стрессам и качества зерна, яровой твердой пшеницы в процессе селекции в Самарском НИИСХ МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС "VIII СЪЕЗД ВАВИЛОВСКОГО ОБЩЕСТВА ГЕНЕТИКОВ И СЕЛЕКЦИОНЕРОВ, ПОСВЯЩЕННЫЙ 300-ЛЕТИЮ РОССИЙСКОЙ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ" Сборник тезисов. Санкт-Петербург, 2024, МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС "VIII СЪЕЗД ВАВИЛОВСКОГО ОБЩЕСТВА ГЕНЕТИКОВ И СЕЛЕКЦИОНЕРОВ, ПОСВЯЩЕННЫЙ 300-ЛЕТИЮ РОССИЙСКОЙ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ", Сборник тезисов. Издательский дом «Петрополис». Санкт-Петербург, 2024, с. 650 (год публикации - 2024)

11. И.Н. Леонова, А.А. Киселева, Е.А. Салина Identification of Genomic Regions Conferring Enhanced Zn and Fe Concentration in Wheat Varieties and Introgression Lines Derived from Wild Relatives International Journal of Molecular Sciences, 25, 10556 (год публикации - 2024)
10.3390/ijms251910556

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Проведен статистический анализ результатов оценки образцов твердой пшеницы, выращенных в Самарской и Новосибирской областях в 2023-2024 гг. по качеству и минеральному составу зерна. Усредненные данные по двум сезонам показывают, что содержание белка варьирует от 16 до 22%, содержание клейковины от 32-48%. В группу образцов с высокими показателями (выше 18% для белка и 40% для клейковины) входили, в основном, образцы иностранной селекции и пшеница туранская Хоросан. Среди российских сортов с высокими показателями белка следует отметить сорта Вольнодонская, Салют Алтая, Аннушка, Ядрица, Ярина, Мелянопус, Алтайская нива, Алтайский янтарь. Для клейковины – Салют Алтая, Мелянопус 69, Вольнодонская, Ярина. Наиболее высокое содержание кальция (> 1000 мг/кг) отмечено в сортах, созданных в Самарском НИИСХ и Алтайском АНЦ (Безенчукская юбилейная, Безенчукская золотистая, Аннушка, Салют Алтая, Памяти Чеховича). Наибольшее содержание цинка (> 50 мг/кг) отмечено для сортов Жемчужина Сибири, Памяти Чеховича, Вольнодонская, стародавних сортов Мелянопус 69, Харьковская 46, Хоросан. Высокие концентрации железа (>50 мг/кг) демонстрируют сорта и линии иностранной селекции (Tammaroi, Hyperno, линия usd232N), российские сорта Аннушка, Безенчукская нива, Вольнодонская, Ярина и Хоросан. Сорта Аннушка, Салют Алтая, Памяти Чеховича, Вольнодонская, Хоросан, Фея, Мелянопус 69, Hyperno отличаются высокими характеристиками по нескольким минеральным элементам. Изучена генетическая структура популяции коллекции яровой твердой пшеницы из 188 образцов. Данные генотипирования полиморфными SNP маркерами показали, что образцы группируются в шесть кластеров, из которых кластеры 1, 2 и 3 включали 56, 42 и 69 образцов соответственно. Остальные три кластера (4, 5 и 6) были минорными и состояли из 7, 10 и 4 генотипов соответственно. Кластер 1 включал образцы из Казахстана и Омского АНЦ. Кластер 2 состоял из иностранных образцов и семи линий, созданных в НЦ Зерна (Краснодар). Кластер 3 включал сортов и селекционные линии, созданные в Самарском НИИСХ им. Тулайкова. Распределение образцов в пространстве двух координат показало, что значительная часть образцов локализуется в левой части, что указывает на то, что данная группа может иметь ряд схожих характеристик. Генотипы, находящиеся вдали от основного кластера, представляют образцы с отличительными свойствами. Результаты PCoA свидетельствуют о наличии как общей структуры коллекции образцов, так и отдельных групп в исследуемых данных. Проведено картирование локусов, ассоциированных с содержанием химических элементов, содержанием белка, клейковины, желтых пигментов и элементов структуры урожая у твердой пшеницы. Для микро-и макроэлементов было обнаружено 34 маркера, значимо ассоциированных с содержанием Ca, Cd, Na, Cr, Al, Fe, Zn. Некоторые маркеры были ассоциированы одновременно с неcколькими признаками, как, например, AX-111466791 на хромосоме 5А с содержанием Cr и Ca. Пять маркеров на хромосоме 1B образовывали локус в области 541.4–670.6 Mbp и были ассоциированы с содержанием Cd на основании данных двух сезонов вегетации в разных регионах. Для содержания жёлтых пигментов было выявлено 30 SNP маркеров в хромосомах 1A, 2B, 3A, 4B, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A и 7B. Вклад локусов в фенотип составлял от 12 % (хромосома 5А) до 25% (7В). С содержанием белка и клейковины в зерне были связаны 25 SNP в хромосомах 1В, 2А, 2В, 3В, 6В и 7В. При этом в хромосомах 2А и 2В локусы для белка и клейковины находятся в близко расположенных районах. Для элементов структуры урожая было детектировано 61 SNP (масса зерна с колоса) и 37 для массы 1000 зерен, которые расположены на всех 14 хромосомах твердой пшеницы. Некоторые маркеры проявляли ассоциации с несколькими признаками. Так, wsnp_Ex_c6826_11774795 (1A) и BobWhite_c40602_313 (6А) были ассоциированы с обоими признаками структуры урожая. AVRIG14736 на 1A был связан с массой 1000 зерен и количеством жёлтых пигментов. Тестирование ПЦР маркеров, разработанных для локусов низкомолекулярных глютенинов (НМГ), установило стабильную амплификацию только для двух маркера из 16, предлагаемых в литературе для тестирования алеллей НМГ. Маркер SB4F/SB4R, выявляющий аллель Glu-B3d, показал стабильную амплификацию целевого фрагмента в образцах твердой пшеницы. Проверка сортообразцов твердой пшеницы на наличие аллеля Glu-B3d установила его присутствие у 117 генотипов из 142. При анализе субъединичного состава Glu-B1 локуса выявлен нетипичный паттерн амплификации маркера для локуса Glu-B1b, который характерен для образца Хоросан (Triticum turanicum) и для 39 сортов и селекционных линий различного происхождения. Данный локус был обозначен как Glu-B1d-td. На основании полученных результатов была подготовлена база данных по аллельному состоянию высокомолекулярных глютенинов и получено авторское свидетельство RU2025624482 государственной регистрации.

Публикации

1. Леонова И.Н., Мальчиков П.Н., Виниченко Н.А., Пискарев В.В., Мясникова М.Г., Апарина В.А., Чахеева Т.В. Вариабельность минерального состава зерна твердой пшеницы (Triticum durum Desf.) в различных экологических условиях Вавиловский журнал генетики и селекции, т. 29, №6, с. 789-797 (год публикации - 2025)
10.18699/vjgb-25-86

2. Стасюк А.И., Леонова И.Н., Мальчиков П.Н., Пискарев В.В., Чахеева Т.В., Мясникова М.Г. Анализ содержания желтых пигментов в зерне образцов коллекции твердой пшеницы Генетика, геномика, биоинформатика и биотехнология растений (PlantGen2025): 8-я Международная научная конференция (2–5 июля 2025 г., Новосибирск): тезисы докладов / Федер. исслед. центр Ин-т цитологии и генетики Сиб. отделения Рос. академии наук; Новосибирский нац. исслед. гос. ун-т. Новосибирск: ИЦиГ СО РАН, 2025. 314 с. doi 10.18699/PlantGen2025-Abstracts. ISBN 978-5-91291-072-2, Тезисы докладов 8-ой Международной научной конференции "ГЕНЕТИКА, ГЕНОМИКА, БИОИНФОРМАТИКА И БИОТЕХНОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ (PLANTGEN2025)", Новосибирск, 2025, стр. 200 (год публикации - 2025)
10.18699/PlantGen-2025-200

3. И.Н. Леонова, И.Г. Адонина, Н.А. Виниченко, Е.А. Салина, В.К. Шумный Чужеродные генетические локусы влияют на содержание минеральных элементов в зерне синтетической линии пшеницы Генетика, том 61, № 9, стр. 64–77 (год публикации - 2025)
10.1134/S1022795425700620

4. Пискарев В.В., Бойко Н.И., Апарина В.А., Сочалова Л.П., Морозова Е.В., Леонова И.Н. Изучение коллекционных образцов яровой пшеницы, несущих ген устойчивости Lr23 в экологических условиях Новосибирской области Российская сельскохозяйственная наука, №6, стр. 31-39 (год публикации - 2024)
10.31857/S2500262724060053

5. Мальчиков П.Н., Мясникова М.Г. Урожайность зерна селекционных линий яровой твердой пшеницы, созданных в селекционных центрах России в условиях Самарского НИИСХ Зернобобовые и крупяные культуры, №4 (52), стр. 128-138 (год публикации - 2024)
10.24412/2309-348X-2024-4-128-138

6. Леонова И.Н., Киселёва А.А., Стасюк А.И., Эмирсалием А.О. База данных аллельного состава локусов высокомолекулярных глютенинов у яровых сортов и селекционных линий твердой пшеницы Triticum durum Desf. (ВМГлюТП) / A database of allelic composition of high-molecular weight glutenin loci in spring varieties and breeding lines of durum wheat Triticum durum Desf (HMGluDW) Патентное ведомство: Россия, Бюл. № 10, RU 2025624482 (год публикации - 2025)

7. Леонова И.Н., Мальчиков П.Н., Киселева А.А., Адонина И.Г., Орловская О.А., Салина Е.А. Качество зерна мягкой (T. aestivum L) И твердой (T. durum Desf.) пшеницы: сравнительный анализ генетических локусов Материалы VI Международной научной конференции «Генетика и биотехнология XXI века: проблемы, достижения, перспективы», 18-20 ноября 2025 г., Минск, стр. 114, Материалы VI Международной научной конференции «Генетика и биотехнология XXI века: проблемы, достижения, перспективы», 18-20 ноября 2025 г., Минск, стр. 114 (год публикации - 2025)

8. Леонова И.Н., Киселева А.А., Адонина И.Г., Мальчиков П.Н., Пискарев В.В., Апарина В.А., Салина Е.А. Минеральный состава зерна мягкой и твердой пшеницы: атлас картированных QTLs Генетика, геномика, биоинформатика и биотехнология растений (PlantGen2025): 8-я Международная научная конференция (2–5 июля 2025 г., Новосибирск): тезисы докладов / Федер. исслед. центр Ин-т цитологии и генетики Сиб. отделения Рос. академии наук; Новосибирский нац. исслед. гос. ун-т. Новосибирск: ИЦиГ СО РАН, 2025. 314 с. doi 10.18699/PlantGen2025-Abstracts. ISBN 978-5-91291-072-2, Тезисы докладов 8-ой Международной научной конференции "ГЕНЕТИКА, ГЕНОМИКА, БИОИНФОРМАТИКА И БИОТЕХНОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ (PLANTGEN2025)", Новосибирск, 2025, стр. 130 (год публикации - 2025)
10.18699/PlantGen-2025-130

Возможность практического использования результатов
Сорта яровой твердой пшеницы российской селекции были охарактеризованы по признакам качества зерна, времени колошения и созревания, урожайности, по минеральному составу зерна и по геномному составу. Проявление признаков было оценено в разных экологических зонах России, полученные данные позволят оценить адаптивность и пластичность сорта. Проведена оценка белковых компонентов у образцов пшеницы, влияющих на питательные свойства зерна. Полученные результаты могут быть востребованы учреждениями и селекционными центрами в научных и практических целях для подбора оптимальных пар для скрещивания. Массив проведенных проверок в условиях двух регионов и проведенное молекулярно-генетическое тестирование образцов мягкой и твердой пшеницы позволит анализировать созданные коллекции образцов по дополнительным хозяйственно-важным признакам.