Из всех компонентов урожайности пшеницы (Triticum aestivum L.) особенно большое значение имеет масса 1 000 зерен (Thousand Grain Weight, TGW) как наиболее стабильный признак с высокой наследуемостью. Масса зерна определяется главным образом его размером (длиной и шириной). В данном исследовании в коллекции 40 линий мягкой пшеницы с интрогрессией генетического материала видов рода Triticum и 15 родительских генотипов изучен полиморфизм генов TaGW2-6A, TaGW2-6В, TaTGW6-A1, TaGs3-4А, TaGs5-3А, TaGs3-D1, TaGASR7-A1, TaCKX6-D1, ТaD11-2A, TaCYP78A5, участвующих в формировании размера зерновки, для выявления их связи с массой зерна, а также оценена возможность сочетания высокой TGW и качества зерна у линий пшеницы с чужеродным генетическим материалом. Установлено, что данные гены оказывают значимый вклад в изменчивость изученных признаков, за исключением генов TaGW2-6A и TaD11-2А, для которых не выявлена роль в формировании морфометрических показателей и TGW соответственно. Во всей коллекции доля благоприятных гаплотипов/аллелей большинства генов была на высоком уровне (60,0–100,0 %). У генотипов с высокой TGW чаще всего отмечено следующее сочетание гаплотипов: TaGS3-D1а, H1c, Hap-6A-G, Hap-6B-2, TaD11-2A-HapI и Ap-HapII.
В среднем за двухлетний период у интрогрессивных линий длина зерновки была значимо выше, а ширина – значимо ниже, чем у сортов; TGW была больше, чем у родительских форм, но статистически значимо – только по сравнению с сородичами мягкой пшеницы. 19 интрогрессивных линий из 40 исследованных достоверно превышали исходный сорт по TGW, при этом 11 из них также характеризовались высокими показателями по содержанию белка и клейковины в зерне, что указывает на возможность создания линий с включением чужеродного генетического материала, сочетающих высокую массу и качество зерна.

1. Biofortification and bioavailability of Zn, Fe and Se in wheat: present status and future prospects / P. K. Gupta, H. S. Balyan, S. Sharma, R. Kumar // Theoretical and Applied Genetics – 2021. – Vol. 134, N 1. – P. 1–35. https://doi.org/10.1007/s00122-020-03709-7

2. Zeibig, F. The grain quality of wheat wild relatives in the evolutionary context / F. Zeibig, B. Kilian, M. Frei // Theoretical and Applied Genetics. – 2022. – Vol. 135, N 11. – P. 4029–4048. https://doi.org/10.1007/s00122-021-04013-8

3. Орловская, О. А. Влияние интрогрессии чужеродного генетического материала на основные показатели качества зерна мягкой пшеницы / О. А. Орловская, Л. В. Хотылёва, А. В. Кильчевский // Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси; гл. ред. А. В. Кильчевский. – Мн., 2024. – Т. 36. – С. 24–34.

4. Dissecting the genetics underlying the relationship between protein content and grain yield in a large hybrid wheat population / P. Thorwarth, G. Liu, E. Ebmeyer [et al.] // Theoretical and Applied Genetics. – 2019. – Vol. 132, N 2. – P. 489–500. https://doi.org/10.1007/s00122-018-3236-x

5. Validation of Candidate Gene-Based Markers and Identification of Novel Loci for Thousand-Grain Weight in Spring Bread Wheat / D. Sehgal, S. Mondal, C. Guzman [et al.] // Frontiers in Plant Science. – 2019. – Vol. 10. – Art. 1189. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01189

6. Li, N. Molecular Networks of Seed Size Control in Plants / N. Li, R. Xu, Y. Li // Annual Review of Plant Biology. – 2019. – Vol. 70. – P. 435–463. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-050718-095851

7. Dissection of Genetic Basis Underpinning Kernel Weight-Related Traits in Common Wheat / S. Li, L. Wang, Y. Meng [et al.] // Plants. – 2021. – Vol. 10, N 4. – Art. 713. https://doi.org/10.3390/plants10040713

8. Genetic architecture underpinning yield component traits in wheat / Sh. Cao, D. Xu, M. Hanif [et al.] // Theoretical and Applied Genetics. – 2020. – Vol. 133, N 6. – P. 1811–1823. https://doi.org/10.1007/s00122-020-03562-8

9. Ассоциация генов, контролирующих синтез крахмала, с основными признаками продуктивности у линий мягкой пшеницы с интрогрессиями чужеродного генетического материала / О. А. Орловская, К. К. Яцевич, Л. В. Милько, А. В. Кильчевский // Весці Hацыянальнай Акадэмii нвук Беларусі. Серыя біялагічных навук. – 2025. – Т. 70, № 4. – С. 293–303.

10. Function of TaGW2-6A and its effect on grain weight in wheat (Triticum aestivum L.) / X. Zhang, J. Chen, C. Shi [et al.] // Euphytica. – 2013. – Vol. 192, N 3. – P. 347–357. https://doi.org/10.1007/s10681-012-0858-y

11. SNP identification and allelic-specific PCR markers development for TaGW2, a gene linked to wheat kernel weight / Z. Yang, Z. Bai, X. Li [et al.] // Theoretical and Applied Genetics. – 2012. – Vol. 125, N 5. – P. 1057–1068. https://doi.org/10.1007/s00122-012-1895-6

12. Homologous haplotypes, expression, genetic effects and geographic distribution of the wheat yield gene TaGW2 / L. Qin, Ch. Hao, J. Hou [et al.] // BMC Plant Biology. – 2014. – Vol. 14. – Art. 107. https://doi.org/10.1186/1471-2229-14-107

13. Functional markers developed from TaGS3, a negative regulator of grain weight and size, for marker-assisted selection in wheat / W. Zhang, H. Li, L. Zhi [et al.] // The Crop Journal. – 2020. – Vol. 8, N 6 – P. 943–952. https://doi.org/10.1016/j.cj.2020.03.003

14. TaGS5-3A, a grain size gene selected during wheat improvement for larger kernel and yield / L. Ma, T. Li, Ch. Hao [et al.] // Plant Biotechnology Journal. – 2016. – Vol. 14, N 5. – P. 1269–1280. https://doi.org/10.1111/pbi.12492

15. The brassinosteroid biosynthesis gene TaD11-2A controls grain size and its elite haplotype improves wheat grain yields / H. Xu, H. Sun, J. Dong [et al.] // Theoretical and Applied Genetics. – 2022. – Vol. 135, N 8. – P. 2907–2923. https://doi.org/10.1007/s00122-022-04158-0

16. Modified expression of TaCYP78A5 enhances grain weight with yield potential by accumulating auxin in wheat (Triticum aestivum L.) / L. Guo, M. Ma, L. Wu [et al.] // Plant Biotechnology Journal. – 2021. – Vol. 20, N 1. – P. 168–182. https://doi.org/10.1111/pbi.13704

17. Лагуновская, Е. В. Оценка гомозиготности и аллельного состава генов, ассоциированных с хозяйственно ценными признаками, у линий удвоенных гаплоидов пшеницы и тритикале / Е. В. Лагуновская // Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси; гл. ред. А. В. Кильчевский. – Мн., 2023. – Т. 34. – С. 28–40.

18. Identification and development of a functional marker of TaGW2 associated with grain weight in bread wheat (Triticum aestivum L.) / Z. Su, Ch. Hao, L. Wang [et al.] // Theoretical and Applied Genetics. – 2011. – Vol. 122, N 1. – P. 211–223. https://doi.org/10.1007/s00122-010-1437-z

19. Natural variation of TaGASR7-A1 affects grain length in common wheat under multiple cultivation conditions / L. Dong, F. Wang, T. Liu [et al.] // Molecular Breeding. – 2014. – Vol. 34, N 3. – P. 937–947. https://doi.org/10.1007/s11032-014-0087-2

20. TaGS-D1, an ortholog of rice OsGS3, is associated with grain weight and grain length in common wheat / Y. Zhang, J. Liu, X. Xia, Z. He // Molecular Breeding. – 2014. – Vol. 34, N 3. – P. 1097–1107. https://doi.org/10.1007/s11032-014-0102-7

21. TaCKX6-D1, the ortholog of rice OsCKX2, is associated with grain weight in hexaploid wheat / L. Zhang, Y.-L. Zhao, L.-F. Gao [et al.] // New Phytologist. – 2012. – Vol. 195, N 3. – P. 574–584. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2012.04194.x

22. TaTGW6-A1, an ortholog of rice TGW6, is associated with grain weight and yield in bread wheat / M. Hanif, F. Gao, J. Liu [et al.] // Molecular Breeding. – 2016. – Vol. 36. – Art. 1. https://doi.org/10.1007/s11032-015-0425-z