2 - Akademos - Academia de Ştiinţe a Moldovei

Ştiinţă Genetică şi educaţieacademicianului AŞM A. Kovarskii şi efectuate încadrul Secţiei de Genetică a plantelor a AŞM (1968– 1973), Institutului de Cercetări Ştiinţifice pentruPorumb şi Sorg (1974 – 1975) şi Universităţii Agrarede Stat din Moldova (1976 – până în prezent).Materialul şi metoda de cercetareÎn calitate de material biologic iniţial am utilizatdiverse linii consangvinizate, soiuri-populaţii, sursegenetice ale mutaţiilor structurii endospermului (o 2,fl 2, su 1, su 2, wx 1, ae, etc.), donori ai conţinutului înaltde proteine în bob (Illinois High Protein) şi alte surseprimite din colecţia mondială a Institutului Unionalde Fitotehnie „N. Vavilov” din St. Petersburg.Transferarea genelor mutante în scopul obţineriiliniilor – analoage s-a realizat prin metoda backcrosstimp de 5-6 generaţii succesive. Liniile consangvinizate,bogate în proteină, lizină şi amilopectinăau fost obţinute prin autopolenizare şi selecţieindividuală repetată.Principalele caracteristici studiate au fost celeprivind proprietăţile fizice ale structurii endospermului,capacitatea de producţie, exprimată în q/hboabe cu 14% umiditate, perioada de vegetaţie, conţinutulde proteine şi lizină, amidon şi amilopectinăîn boabe.Materialul pentru analizele biochimice a fostobţinut prin reproducerea controlată sub izolatoare.Conţinutul de proteine a fost determinat prin metodamicro-Kjeldahl şi transformarea azotului total înproteină prin înmulţirea cu coeficientul 6,25. Conţinutulde lizină şi al altor aminoacizi a fost determinatla amino-analizatoarele de tipul 6020A şi HD– 1200.Prelucrarea datelor principale obţinute în experienţes-a efectuat prin analiza varianţelor. Rezultatelesegregării în F 2au fost apreciate prin testul ξ 2 .Rezultatele cercetărilor şi discuţiiCrearea materialului iniţial pentru ameliorareaporumbului la calitatea bobului.Începând cu anul 1968 şi până în prezent, a fostcreată o colecţie de circa 460 linii analoage, în genotipulcărora au fost încorporate diverse gene (o 2,fl 2, su 1, su 2, wx 1, ae, etc.) ce determină structura fizicăa endospermului şi modificări în complexul glucido-proteic.Această colecţie se foloseşte pe larg înprogramele de genetică şi ameliorare a porumbuluila calitatea bobului, atât la noi în ţară, cât şi dupăhotare.Pentru asigurarea unei diversităţi genetice maimari, în procesul de ameliorare, în paralel cu creareamaterialului iniţial nou, utilizând la început sursegenetice de provenienţă americană, am efectuatun studiu detaliat al resurselor genetice colecţionatede către acad. A. Kovarskii şi colaboratorii săi înanii 1945-1949, în condiţiile Republicii Moldova.În urma studierii a 678 probe, în cercetările noastrerealizate în colaborare cu T. Cialîc şiV. Micu aufost depistate 5 surse genetice noi care determinăun conţinut ridicat de lizină, ce posedă mutaţiaopaque-2 şi două surse - mutaţia fl oury-2 (5).În procesul de creare a liniilor-analoage, pe bazamutaţiei fl 2, am descoperit o genă nouă, pe care amnumit-o cfl 2(complementary fl oury-2 (6). Luând înconsideraţie natura triploidă a endospermului, amconstatat că prezenţa în genotipul endospermului adouă alele cfl 2şi doar a unei alele fl 2condiţioneazăaspectul opaque al bobului. Concomitent am constatatcă gena cfl 2în prezenţa unei alele fl 2contribuiela majorarea conţinutului de metionină (20-25%)şi lizină (10-15%) în boabe, comparativ cu formeleporumbului comun (7).Ameliorarea conţinutului de lizină înproteinele din endospermProblema ameliorării conţinutului de proteine înbob a fost şi rămâne în centrul atenţiei multor cercetători.În urma investigaţiilor biochimice s-a constatatcă, de regulă, ponderea proteinelor în bobul deporumb este de 80% în endosperm, 17% în embrionşi 3% în părţile periferice ale bobului. Dintre proteine,prolaminele (zeina-fracţie alcool-solubilă estefoarte săracă în unii aminoacizi esenţiali cum ar filizina şi triptofanul) reprezintă cea mai mare parte(29,9%), fiind urmată de gluteline (27,9%), albumine(27,1%) şi globuline (15,7%).Folosirea metodelor tradiţionale de ameliorare(selecţie, hibridare interspecifică, poliploidie, mutagenezăindusă) a contribuit la obţinerea unor formede porumb cu un conţinut foarte bogat de proteine(18-28%). Numeroase cercetări au arătat însă că,odată cu sporirea conţinutului substanţelor proteiceîn endosperm, creşte respectiv şi conţinutul dezeină.Lucrările de ameliorare a calităţii proteinelordin porumb au luat o amploare mare în urma descopeririiefectului biochimic al genelor mutante recesiveopaque-2 (o 2) şi fl oury-2 (fl 2). Aceste geneîn stare homozigotă controlează structura făinoasă aendospermului şi condiţionează concomitent o acumularesporită de lizină şi triptofan în proteina dinbob (3,4).Deja în primii ani de cercetări ale formelor noide porumb create pe baza acestor gene, în diverseinstituţii au fost obţinute rezultate practice valoroase.În urma folosirii boabelor de porumb mutant înnr.4(11), decembrie 2008 - 67