2 - Akademos - Academia de Ştiinţe a Moldovei

Ştiinţă Genetică şi educaţiedifi catoare ale fenotipului făinos constituie unuldintre principalele aspecte ale cercetărilor noastre îndirecţia ameliorării proprietăţilor fizice ale endospermuluiopaque-2.În procesul de creare a liniilor-analoage o 2amobservat că la autopolenizarea plantelor heterozigotepentru gena o 2, pe unul şi acelaşi ştiulete, alăturide boabe cu endospermul tipic (cornos sau făinos) launele genotipuri apare o clasă fenotipică intermediară– boabe cu endospermul mozaicat, semisticlos.În urma selecţiei formelor de porumb după acestcaracter, au fost obţinute linii o 2cu endospermul modificatce se apropie, după densitate, de cel al porumbuluicomun (15). Deşi moştenirea fenotipului modificatal endospermului la hibrizi are un caracter destulde complicat (instabil), totuşi am reuşit să punem înevidenţă unele combinaţii hibride înalt productive cuendospermul o 2modificat, aproape sticlos, care dupăconţinutul de lizină, practic, nu cedează formelor o 2cu structura făinoasă a bobului. Unul din astfel de hibrizi,cu endospermul o 2modificat – Chişinău 401L– a fost omologat în anul 2001 pentru toate zonelepedoclimaterice din republică.O altă direcţie de cercetare în vederea ameliorăriistructurii fizice a endospermului o 2a fost bazatăpe folosirea interacţiunii dintre gena o 2şi gena su 2.În cercetările noastre a fost elaborată o metodă originalăde obţinere a formelor dublu recesive, care apermis crearea mai rapidă a unei colecţii de linii ceconţin în genotipul lor recesiva dublă o 2su 2.Drept rezultat al interacţiunii genelor o 2şi su 2,fiind incluse în acelaşi genotip, s-a restabilit fenotipulsticlos al endospermului, păstrându-se în acelaşitimp efectul biochimic specific pentru mutaţiao 2. Boabele formelor o 2su 2, comparativ cu cele aleformelor o 2, au o densitate mai mare şi practic nudiferă după această caracteristică de formele normale.Aceasta se datorează acţiunii epistatice a geneisu 2, care se manifestă fenotipic suprimând acţiuneagenei o 2.Din păcate, concomitent cu ameliorarea consistenţeişi densităţii endospermului la hibrizii o 2su 2,am constatat o atenuare a heterozisului faţă de omologiicu endospermul normal. Reducerea producţieide boabe la hibrizii o 2su 2, în mare măsură, este condiţionatăde micşorarea masei şi volumului boabelor.Nivelul producţiei de boabe este determinat nemijlocitde genotipul combinaţiei hibride. Astfel,au fost evidenţiaţi unii hibrizi o 2su 2care nu se deosebescsemnificativ de omologii cu endospermulobişnuit. După conţinutul de lizină din bob, hibriziio 2su 2nu se deosebesc de analogii o 2, fiind în unelecazuri superiori. La formele o 2su 2s-a observat şiunele modificări pozitive în componenţa aminoacizilor,mai ales în ce priveşte micşorarea conţinutuluide leucină şi al acidului glutamic. La genotipurileo 2su 2, comparativ cu cele o 2şi normale, s-a relevatşi o tendinţă de majorare a conţinutului de proteinedin bob (17).Considerăm că pentru obţinerea unor hibriziproductivi de tipul o 2su 2este necesară extinderealucrărilor în vederea creării materialului iniţial, lărgindîn acest scop şi amplitudinea variabilităţii genetice.Am ajuns, de asemenea, la concluzia că genasu 2, care determină o consistenţă sticloasă a endospermuluişi un conţinut relativ sporit de lizină, poatefi folosită în ameliorarea calităţii bobului atât singură,cât şi în combinaţie cu alte gene ale structuriiendospermului.În linii generale, se impune precizarea că, deşiefectul biochimic al mutaţiei opaque-2 a fost descoperitacum 45 de ani, noul tip de porumb obţinutpe baza acestei mutaţii îşi croieşte drum în producţiedoar ultimul timp. Astfel, dacă în anul 2000 hibriziide porumb cu un conţinut sporit de lizină înplan mondial ocupau 1,038 mln hectare, apoi dejaîn 2003 suprafaţa ocupată atinge cifra de 3,495 mlnha. Actualmente, porumbul opaque-2 ocupă suprafeţeconsiderabile în Mexic, China, El Salvador, Venezuela,Guatemala etc.(http://www.cimmyt.cgiar.org/)Folosirea acţiunii genei waxy 1(wx 1)în ameliorarea calităţii bobului la porumbGena recesivă wx 1, care în stare homozigotă determinăstructura „ceroasă” a endospermului, esteuna din variaţiile genetice folosite, mai frecvent, încercetările de genetică şi ameliorare a porumbului.Efectul biochimic al acestei gene se manifestă prinmajorarea conţinutului fracţiei de amilopectină dinamidonul endospermului, practic, până la 100% şireducerea la minim a conţinutului amilozei din amidon.În cercetările noastre am încercat să folosim acţiuneamutaţiei wx 1în două aspecte:- ameliorarea structurii fizice a endospermuluila formele de porumb opaque-2;- folosirea nemijlocită a efectului biochimical genei wx 1în scopul creării unor hibrizi de porumbcu un conţinut înalt de amilopectină în bob.În vederea ameliorării proprietăţilor fizice aleendospermului opaque-2 a fost creată o serie de linii– analoage o 2wx 1. Endospermul formelor dublu recesiveo 2wx 1fenotipic diferă puţin de endospermulcondiţionat de genele o 2şi wx 1, fiind intermediar,nr.4(11), decembrie 2008 - 69