A new sunflower mutant with increased levels of palmitic acid in seed oil

Abstract

SUMMARY Sunflower oil with increased levels of saturated fatty acids has important applications in food industry. The objective of this research was to develop novel variations with increased saturated fatty acid levels by chemical mutagenesis. Seeds of four different accessions of Peredovik were treated with a solution of ethylmethane sulfonate. M2 seeds from a single M1 plant exhibited a large variation (5-29%) for palmitic acid content. The progenies of all selected M2 seeds showed again continuous ranges of variation (10-30%) for palmitic acid content. Similar continuous segregation was observed in some M3:4 and M4:5 families derived from high palmitic half seeds (>25%), although other families had uniformly high palmitic acid content. Previous genetic studies of CAS-5, a high palmitic acid mutant which showed clear bimodal distributions in the M2 generation, concluded that the trait was genetically controlled by alleles at three loci. The different segregation patterns observed in NP-40, the new high palmitic acid mutant, suggested that it was genetically different from CAS-5. RESUMEN El aceite de girasol con niveles elevados de ácidos grasos saturados tiene importantes aplicaciones en la industria alimentaria. El objetivo de este trabajo fue el desarrollo de nueva variabilidad para niveles elevados de ácidos grasos saturados en semillas de girasol mediante mutagénesis química. Se trataron semillas de cuatro entradas diferentes de la variedad Peredovik con una solución de metilsulfonato de etilo. Las semillas M 2 de una planta M 1 individual mostraron una amplia variación (5-29%) para contenido en ácido palmítico. La descendencia de las semillas M 2 seleccionadas mostraron de nuevo rangos continuos de variación (10-30%) para contenido en ácido palmítico. Algunas familias M 3:4 y M 4:5 procedentes de medias semillas con alto contenido en ácido palmítico (>25%) mostraron asimismo segregación continua para el contenido en este ácido graso, si bien hubo familias que mostraron un alto contenido uniforme en ácido palmítico. Estudios genéticos previos sobre el mutante con alto contenido en ácido palmítico CAS-5, que mostró una clara distribución bimodal en la generación M 2 , concluyeron un control genético basado en alelos en tres loci. Los diferentes patrones de segregación para ácido palmítico observados en el nuevo mutante, denominado NP-40, sugieren diferencias genéticas entre este nuevo mutante y CAS-5. RÉSUMÉ L’huile de tournesol avec des niveaux élevés d’acides gras saturés a d’importantes applications dans l’agro-industrie. L’objectif de cette recherche était de développer de nouvelles variations pour les niveaux d’acides gras saturés par mutagénèse. Les semences de 4 accessions différentes de “Peredovik” ont été traitée avec une solution d’“ethylmethane sulfonate”. Les semences M 2 provenant d’un plant simple M 1 ont révélées une grande variation (5-29%) pour la teneur en acide palmitique. Les descendances de toutes les semences sélectionnées M 2 montre à nouveau des variations continues (10-30%) en acide palmitique. Des ségrégations similaire a été observées dans certaines familles de M 3:4 et M 4:5 derivées de demi-graines à hautes teneurs en acide palmitique (>25%), bien que d’autres familles aient une teneur d’acide palmitique stable. De précédentes études génétiques sur la haute teneur en acide palmitique issue du mutant CAS-5 qui a démontré de claires distributions bimodales dans la génération M 2 , concluaient sur un contrôle génétique allélique à trois loci. Les différents modèles de ségrégations observées sur ce nouveau mutant NP-40 suggèrent des différences génétiques avec CAS-5.