Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Использование генетически обусловленного полиморфизма запасных белков в семеноводстве ярового ячменя
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Использование генетически обусловленного полиморфизма запасных белков в семеноводстве ярового ячменя"
На правах рукописи
РГ5 ОД
ЛЯЛИНА Елена Владимировна ^ ЛВГ 2000
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННОГО ПОЛИМОРФИЗМА ЗАПАСНЫХ БЕЛКОВ В СЕМЕНОВОДСТВЕ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ
06.01.05 — селекция и семеноводство 03.00.15 — генетика
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
МОСКВА 2000
Работа выполнена на кафедре селекции и семеноводства полевых культур Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева и в лаборатории генетики растений Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН.
Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.Н. Березкин; кандидат биологических наук A.A. Поморцев.
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор A.B. Смиряев; кандидат сельскохозяйственных наук В.М. Лапочкин.
Ведущее учреждение — Государственная семенная инспекция Российской Федерации. . qq
Защита состоится . . мая 2000 г. в ./.V. .. . ч на заседании диссертационного совета Д 120.35.04 в Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева по адресу: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49.
Ученый совет МСХА, корп. 3.
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева.
Автореферат разослан .'.(. апреля 2000 г.
Ученый секретарь диссертационного cobi
Р. Р. Усманов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы: В связи с принятием законов Российской Федерации "О селекционных достижениях", "О семеноводстве", особо актуальным стал вопрос о контроле подлинности и сортовой чистоты семенного материала. В соответствии с первым из вышеуказанных законов, патентообладатель несет полную ответственность за качество выпускаемых семян. Однако на данный момент только существующими методами, какими являются апробация и грунтовой контроль, гарантировать подлинность и высокую сортовую чистоту семян не представляется возможным.
Многие современные- сорта сходны друг с другом по морфологическим признакам. В связи с этим апробация и грунтовой контроль не всегда могут дать реальное представление о чистосортности семенных посевов. Кроме этого, апробационные признаки подвержены модификациям под воздействием окружающей среды. Из-за возможных нарушений технологической дисциплины при уборке, послеуборочной доработке, транспортировке и при хранении семян, полевые методы не могут гарантировать сортовую чистоту семян на этапе реализации. Существенным недостатком этих методов является сезонность их использования и невозможность быстрой проверки семян на сортовую принадлежность и чистоту.
Законом "О семеноводстве" для определения сортовых качеств семян наряду с апробацией и грунтовым контролем предусмотрено введение лабораторного сортового контроля элитных и репродукционных семян, поступающих в оборот. Для этого необходимо иметь быстрые и дешевые методы, использующие в анализе семяна, а не растения, и неопнрающиеся на описание морфологии. В настоящее время такие методы существуют. К ним относятся, прежде всего, электрофоретические методы анализа белков семян.
Различными методами электрофореза показано наличие генетически обусловленного полиморфизма некоторых белков семян, многократно превышающего разнообразие по морфологическим признакам. У ячменя наибольшим полиморфизмом обладают спирторастворимые белки зерна -гордеи ны.
Цель и задачи: цель данной работы состоит в изучении полиморфизма запасных белков у современных сортов ярового ячменя и возможности его использования в семеноводстве. Задачи исследований:
- идентификация в гибридологическом анализе ранее предварительно выделенных блоков компонентов для дальнейшего их использования в селскционно-семеноводческой работе;
- изучение полиморфизма современных сортов, допущеппых к использованию на территории РФ и создание нового каталога аллельных вариантов гордеинов;
- изучение гетерогенных сортов но ряду хозяйственно ценных признаков в связи с задачами семеноводства;
- исследование состояния внутрихозяйственного семеноводства в Московской области с использованием электрофоретического анализа сортовой чистоты семян.
Научная новизна выполненных исследований заключается в идентификации трех аллелей основных гордеинкодирующих локусов, создании нового каталога аллельных вариантов блоков компонентов, контролируемых полиморфными локусами Нп! определении генетических формул всех изученных сортов ячменя Государственного реестра селекционных достижений, допущенных к использованию в 1999 году, установлении закономерности распространения частотот аллельных вариантов локусов Hrd А, Ilrd В и Hrd F на территории регионов РФ, изучении влияния состава биотипов у гетерогенных сортов Зазсрский 85 и Московский 3 на урожай и некоторые элементы его структуры.
Практическая значимость работы состоит в том, что результаты исследований могут быть использованы в селекции и семеноводстве ярового ячменя для определения подлинности и сортовой чистоты семенного материала.
Апробация: Основные результаты работы были доложены на заседании кафедры селекции и семеноводства полевых культур (1999 г.) и на научных конференциях МСХА в 1998 и 1999 годах. По результатам исследований опубликовано 3 научные работы, список которых представлен в конце автореферата.
Структура и объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, главы условия, материалы и методы работы, 4 глав • экспериментальной части, заключения, выводов, списка литературы, включающего 234 наименования, в т. ч. 100 иностранных авторов и приложения. Работа изложена на 156 страницах, содержит 26 таблиц и 23 рисунка.
УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Экспериментальная работа выполнена в 1997-1999 годах на СЕ/1ЕКЦМ0НН£ станции МСХА им. П. И. Лисицына и в лаборатории генетики растений ИОГен им. Н. И. Вавилова РАН.
г
Из трех лет проведения полевых экспериментов наиболее благоприятным для развития растений был вегетационный период 1997 года, а 1999 год -наименее благоприятным, с холодным маем месяцем и необычайно сухим, жарким летом.
Для изучения наследования и идентификации аллельных блоков компонентов гордеина анализировали потомства растений F2, полученных от скрещивания линии CI 13664) с линией R. I. Wolfe, несущей множественные доминантные маркеры (ДМ). При составлении каталога аллельных вариантов локусов Hrd А, В, F анализировали семена ярового ячменя, включенные в Государственный реестр селекционных достижений 1999 года. Для определения чистоты партий семян анализировали семена сорта Зазерский 85. Материном для изучения гетерогенных по запасным белкам сортов ярового ячменя служили сорта — Зазерский 85 и Московский 3. Испытывали биотипы и варианты их искусственных смесей с разным соотношением.
Электрофорез гордеинов проводили в стеклянных трубках длиной 120 мм и диаметром 4 мм, заполненных 12-14%-ным крахмальным гелем с ЗМ мочевиной в алюминий-лактатном буфере (рН 3,1) по методике А.А. Созинова и Ф.А. Попереля (1978) с некоторыми модификациями.
При изучении наследования гордеинов соответствие наблюдаемого расщепления ожидаемому оценивали с помощью критерия хи-квадрат (х2). Величину рекомбинации между локусами Hrd A, Hrd В и Hrd F рассчитывали методом максимального правдоподобия. Однородность аллельного состава популяций в регионах РФ оценивали по Д*1" установления связи частот аллелей основных локусов Hrd с климатическими характеристиками регионов проводили регрессионный и корреляционный анализ, используя пакеты статистических программ "Statistics 4.5" и "Systat 4.0". Дчя определения меры генетического сходства частот алли^Ч в наборах сортов из разных регионов, рассчитывали генетические расстояния по методу Нея (1972). Существенность различий по урожаю и элементам его структуры между вариатами опытов определяли с помощью дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Наследование и генетический контроль компонентного состава гордеинов ячменя
Дзя • изучения наследования компонентного состава гордеинов анализировали по 4 зерна от каждой из 147 ссмсй - потомств растений F2 от скрещивания линии CI 13664 с линией ДМ.
Варианты гордеинов у формы С1 13664, согласно каталогу вариантов гордеина (Почорпгз и р., 1985) предварительно были определены как НШЗ А21, ШШ В11,11КО РЗ. а у линии ДМ - НЛО А2, ШШ В35, ШШ Р1.
На рисунке 1а представлены электрофорефаммы гордеинов родитетьскик форм и гибрида Р| между ними. Как видно из рисунка, на электрофореграмме гибрида присутствуют все компоненты родителей, что свидетельствует о кодоминантном характере наследования гордеинов.
НЯВ А2
№
НЮЭ В35
; I
НЫ)Р1 М
| А21
В11
РЗ
1 23
йи^ц
1 23456789 10
Рис. 1. Наследование компонентов гордеина в комбинации скрещивания С113664 х ДМ: а) электрофорефаммы гордеина -1 - С113664, 2 - Р) С113664 х ДМ, 3 - ДМ; б) электрофорефаммы гордеина (1 - 10), обнаруженные в Р2 (С113664 х ДМ).
При анализе потомств растений Р2 к гетерозиготным по локусам Нгс1 относили те из них, на электрофорефаммах гордеинов которых обнаруживали оба родительских варианта в гомо- или гетерозиготном состоянии. В результате анализа потомств растений Р2 было обнаружено 14 фенотипических классов по спектрам гордеина. Некоторые из них представлены на рисунке 16.
В Р2 по каждому из локусов Нг<1 А, Нгс! В и Нгс! Р можно выделить три фенотипических класса. Один из них соответствует материнской форме, другой - отцовской, а третий характерен для гетерозиготы. Численности фенотипических классов представлены в таблице 1. Как видно из таблицы, расщепление по каждому из локусов соответствовало ожидаемому 1:2:1. Анализ наследования локусов Нгс! А, Нгс! В и Нгс! Р относительно друг друга показал наличие сцепление между ними (табл. 2). Из полученных данных следует, что на сегменте хромосомы локусы Нгс! А, Нгс! В и Нгс! Р располагаются в указанном порядке.
Таблица 1
Расщепление по локусам Нгс1 Л, Нгё В и Нгс1 Р в Р2 от скрещивания С1 13664 х ДМ
Численность
Локус фенотипических классов N X2 Для скГ Р
АА Аа аа 1:2:1
Нгс! А 43 62 42 147 3.61 2 >0.10
Нп1 В 43 67 37 147 1.63 2 >0.25
нга р 43 69 35 147 1.42 2 >0.25
Таблица 2
Оценка сцепления между локусами Нг<1 А, Нг(1 В и Нгс1 Р в Р2 от скрещивания С1 13664 х ДМ
Численности Величина
Локусы фенотипических п 2* X рекомби-
А х а классов нации, %
В Ь ВВ ВЬ ЬЬ
Нгс! А2 , Нгс! А21 Нг<1 В35 Нп1 В11 АА 29 И 3 147 90,99. 20,60 ±2,69
Аа 11 43 8
Аа 3 13
Нп1 А2 , Нгс! А21 Нгс1Р' Нг<1 РЗ АА 28 12 3 147 77,60 22,35 ±2,38
Аа 11 43 8
Аа 4 14 24
Нгс! В35 , Нгс1В11 Нгс! Р1 Нгс! РЗ АА 42 1 0 147 250,77 1,38 ±0,50
Аа 0 67 0
Аа 1 1 35
*- х2лля расщепления (1:2:1) (1:2:1)
2. Полиморфизм горденнов современных сортов, допущенных к использованию
Наследование компонентов блоками позволяет регистрировать электрофоретические спектры горденна сортов в виде простых генетических формул и в дальнейшем использовать их при определения сортоЬой чистоты и подлинности ссмян. Однако прежде чем использовать электрофорез как метод
лабораторного контроля чистоты и подлинности семян, необходимо изучение компонентного состава I ордеина у сортов, допущенных к использованию.
2.1. Полиморфизм гордсинов у сортов ярового ячменя, допущенных к использованию в 1999 году
При анализе 101 сорта, допущенного к использованию (Государственный реестр, 1999г.)', было обнаружено 16 типов блоков компонентов, контролируемых .'¡ллелями локуса Нгс! А, 22 - контролируемых локусом Нг<1 В и 4 - контролируемых ло:сусом Нгс1 Р (рис. 2). Среди аллелей локуса Нгё В было обнаружено три новых варианта, обозначенных нами как В93, В94 и В95. Аллель В93 имеет сорт Виконт, аллель В94 - сорт Янгве, а В95 - сорт Дина.
ШША
г**
ш^й и м У « в
Ч—м — м! В
II1 ■ :1
2 32 8 47244 28 17 1 40 12 18 1321 2320
Н1ШВ Н1ШР
■I
• 4
и.. и
1 *
' !
(1
1 63 67 2 19 19 35 37 53 18 21 21 8 3 39 13 93 17 45 94 29 25 84* 84 95 3 113 13111101222-233333 1313
> л
I
Рнс. 2. Типы блоков компонентов, контролируемые аллелями локусов Нгс! А, В, Р, обнаруженные при анализе 101 сорта, рекомендованного к использованию в
РФ в 1999г.
Как видно из рисунка, варианты гордеинов, контролируемые локусом Нгс1 А, различаются по количеству, интенсивности и подвижности компонентов. Вместе с тем, среди обнаруженных вариантов по степени сходства можно выделить группы или "семейства" типов блоков компонентов. В пределах семейства типы различаются по подвижности или присутствию/отсутствию отдельных компонентов, но все они могут происходить от одного типа блоков. В первое семейство можно объединить блоки компонентов НИХ) А2, Н1Ш А32,
НШ> А8, НШ) А4, НЯВ А24, НЕШ А47. Так, хорошо видно, что Н1Ш А47 отличается от НМ> А2 отсутствием самого медленного, НЛО А4 - отсутствием наиболее быстроподвижного компонента, а блок Н1Ш А24 - относительно медленной подвижностью этого 5ке компонента. Второе семейство включает в себя блоки Н1Ш А1, А12, А17, А18 и А40. Предполагается, что возникновение таких семейств является следствием мутаций (делеций и точечных мутаций) в сложном локусе (Баупоуа е1. а1., 1992). Аналогичные семейства можно выделить и по блокам В гордеинов. По локусу Нгс1 Р - обнаружено 3 аллеля, различающихся по подвижности и вариант с отсутствием продукта этого локуса ("нуль"-аллель).
2.1.1. Регистрация электрофореграмм гордеина сортов в виде генетических формул
Идентификация серий аллелей и составление каталога типов блоков компонентов, контролируемых локусами Нгс! А, Нгс! В и Нгс! Р, позволяет записывать электрофореграммы сортов в виде простых генетических формул (Поморцев и др., 1985). В полной формуле гордеина сорта указывается сокращенное обозначение гордеинов - Нгс), затем следуют буквенное обозначение локуса и порядковый номер соответствующего аллеля (блока компонентов). В сокращенном варианте в формуле последовательно указываются только аллельные варианты блоков компонентов гордеинов, контролируемые локусами Нгс! А, Нгс! В и Нгё Р, разделяемые точками. Например, электрофореграмму сорта Михайловский можно записать Нг(1 А2 В8 Р2 или 2.8.2. Располагая формулой гордеина сорта и каталогом вариантов блоков компонентов, можно по формуле легко представить спектр запасных белков, что невозможно при использовании способов записи спектров, предлагаемых в методиках ВИР или 15ТА.
Анализ сортов показал, что часть из них является линейными по спектру гордеинов, а часть - гетерогенными, т. е. состоят из нескольких биотипов, различающихся по электрофореграммам проламинов. Под гетерогенностью мы понимаем одновременное присутствие у сорта нескольких аллельных блоков • компонентов, связанпое не с засорением, а обусловленное особенностями создания сорта - отбором родоначального гетерозиготного по горденновым локусам растения сорта. Например, сорт Московский 3 состоит из четырех биотипов: Нгс! А2 В19 , Нгс! А21 В25 Р1, идентичных по электрофореграммам родительским сортам Вуни и Топаз, соответственно, и Нгс! А21 В19 Г1, Нгс! Л2 В25 П, являющихся рекомбинантными. Суммарную формулу этого сорта
можно записать следующим образом: Нг(1 А2+21 В19+25 Р1 или 2+21.19+25.1, разделяя аллели одного локуса знаком "+".
2.1.2. Частоты аллелей локусов Нгс! А, Нп1 В и Иге! Г у сортов, лзпущенных к использованию.
Используя составленный каталог типов блоков компонентов гордеинов А, В, Р" и изложенный выше способ записи электрофореграмм, были определены генетические формулы гордеина у всех изученных сортов. 28,7% исследованных сортов являются гетерогенными. В таблице 3 представлены частоты аллелей локусов Иге! у изученных сортов. Из 16 аллелей локуса Нг<1 А по частоте резко доминирует аллель А2 - 54,0%. Остальные встречаются с частотами 0,5 - 12,5%. По локусу Нгс! В из 22 аллелей относительно высокую частоту имеют три - В8 (21,8%), В17 (13,9%), В19 (17,8%). Частоты остальных аллелей варьирует от 0,5 до 4,5%. Варианты аллелей локуса Нгс1 Р встречаются
Таблица 3
Частота аллелей (Р) локусов Нгс1 А, Нгй В и Нгс1 Р в сортах ярового ячменя, допущенных к использованию в РФ (п=101)
Нгё А Нгс1 В Нгс1 р
Аллель Р,% Аллель Р,% Аллель Р,% Аллель Р,%
1 1,9 1 3,9 63 1,0 1 32,7
2 54,0 2 3,5 67 2,5 2 28,7
4 0,5 3 1,9 84 3,5 3 37,6
8 1,0 8 21,8 93 0,5 0 1,0
12 12,5 13 3,9 94 0,5 »
13 1,9 17 13,9 95 1,0
.17 1,0 18 0,5
18 3,5 19 17,8
20 . 3,0 21 2,5
21 3,0 25 4,5
23 5,4 29 4,5
24 1,9 35 3,5
28 7,4 37 4,5
32 1,0 39 0,5
40 1,5 45 1,9
47 0,5 53 1,9
с близкими частотами - от 28,7% (F2) до 37,6% (F3). Лишь у одного сорта на электрофореграмме гордеин F отсутствует(аллель F0).
2.2. Закономерности распределения аллельных вариантов локуеов Hrd A, Hrd В н Hrd F на территории РФ
Полиморфизм шрдеинов имеет адаптивное значение. Показано, что на географическое распространение аллелей гордеинкодирукицих локуеов оказывают значительное влияние такие климатические факторы, как количество осадков в год, средняя температура июля, сумма эффективных температур и континентальность климата (Поморцев и др., 1994). Е. Nevo et. al. (1983) была обнаружена связь между вариантами электрофоретических спектров гордеинов дикого ячменя Hordeum spontaneum Koch. и эдафическими условиями его произрастания. Отметим, что исследования по изучению закономерностей распределения аллелей в зависимости от климатических факторов выполнены на сортах, выращивавшихся в бывшем СССР с 1929 по 1991 гг в пределах природно-сельскохозяйственных провинций. В связи с тем, что в процессе сортосмены состав сортов значительно изменился, а их использование рекомендуется в границах регионов, мы изучали закономерности распределения частот аллей локуеов Hrd по регионам РФ.
Анализ распределения частот алеллей гордеиновых локуеов по регионам выявил высокую степень неоднородности. сгановлено, что некоторые аллели (Hrd А2, А12, Hrd В8, Hrd F2) распространены по всем регионам, другие (например, Hrd А17, А40, Hrd В39, В93, Hrd FO) - встречаются лишь в каком-то одном. Сравнение частот аллелей у'сортов различных регионов но критерию ~¿ показало существенные различия между ними: для локуса Hrd А = 465,97, d. f. = 165, Р< 0,001; для локуса Hrd В х" = 536,97, d. f. =231, Р< 0,001; для локуса Hrd F х* = 121,89, d. f. = 33, Р< 0,001. Учитывая данные литературы, можно предположить, что распространение аллелей локуеов Hrd на территории РФ связано с влиянием климатических факторов.
В результате корреляционного и регрессионного анализов, не обнаружено связи между частотами аллеллей гордеиновых локуеов и годовым количеством осадков в регионах. Вероятно, это обусловлено тем, что территории регионов включают области, относящиеся к различным природно-сельскохозяйственным провинциям. Например, в Центральный регион входят области, относящиеся к Средне-Русской избыточно влажной и к "СреднеРусской полувлажной природно-сельскохозяйственным провинциям. В то же время, нами обнаружена связь частот некоторых аллелей локуеов Hrd со
средней температурой июля. Величины коэффициентов корреляции представлены б таблице I.
Таблица 4
Коэффициенты корреляции между частотами аллелей локусов Нгё Л, Нг(1 В, Нг<1 Р и средней температурой июля в регионах РФ .
Аллель Коэффициент корреляции, г Вероятность, Р
А23 0,66 0,019
В8 -0,88 0,000
В17 0,79 0,002
В29 0,72 0,008
В45 -0,68 0,015
В 95 -0,72 0,008
Р2 -0,82 0,001
РЗ 0,75 0,005
На основе частот аллелей в популяциях ярового ячменя были рассчитаны стандартные генетические расстояния Нея, характеризующие близость наборов сортов по локусам Нг(1 в сравниваемых регионах. В результате проведенных рдссчетов была составлена матрица генетических расстояний, и на ее основе проводили многомерное шкалирование и кластерный анализ. Пороговое значение генетических расстояний при выделении кластеров принято равным 0,0913. В кластеры объединяли популяции (наборы сортов в регионах), если расстояние между парой сравниваемых популяций меньше порогового значения. Всего было выделено четыре кластера. В первый кластер вошли Северо-Западный, Центральный, Волго-Вятский, Западно-Сибирский и Дальневосточный регионы. Ко второму кластеру отнесены ЦентральноЧерноземный и Средневолжский регионы. В третий и четвертый кластеры входят Северо-Кавказский, Нижневолжский и Северный, Восточно-Сибирский регионы, соответственно. Схема расположение регионов и их кластеры на территории РФ в границах основных посевов ячменя представлена на рисунке 3.
Анализ показал значимую линейную связь первых двух главных факторов, вычисленных с помощью многомерного шкалирования, с температурными характеристиками регионов. Множественный коэффициент корелляции составляет 0,92. При этом на первый главный фактор приходится более 70% общей изменчивости.
Рис. 3. Схема регионов и их кластеров в границах основных посевов ярового ячменя на территории РФ.
На рисунке 4 представлено расположение популяций в координатах этих главных факторов. Как видно из рисунка, по первому главному фактору регионы разделяются на две группы. В первую группу попадают южные регионы: 5 - 9. Во вторую группу - все остальные регионы (Север, Сибирь и Дальний Восток).
и и о»
а
0
5 04
4
1 00 ™ -04
-08
-12
5 \
7 \ А
• «Г ® в "Жг 11 1 сб О О
-О 8 -0-2 0 4 10 18
Первый фактор
Рис. 4. Расположение популяций сортов из регионов РФ в координатах первых двух главных факторов.
По второму главному фактору регионы также разделяются на две группы. В первую входят регионы 2, 3, 5,7, во вторую - 1,6, 8,10, 11, 12. Первую группу регионов можно интерпретировать как Запад. Вторую группу интерпрнтировать сложно, так как в нее попадают Северный и южные регионы, а также регионы Сибири и Дальнего Востока.
Таким образом, распространение и частоты аллелей локусов Нг<1 А, Нг<1 В и Нгс1 Р у изученных сортов ячменя в регионах РФ, существенно зависят от средней температуры июля. Вероятно, это обусловлено важностью этого показателя, так как в июле идет налив и созревание зерна.
23. Дифференциация сортов на основе электрофоретического анализа гордеинов
Эффективность любого метода, используемого для определения сортовой принадлежности и чистоты семян зависит от его возможности отличать сорта и идентифицировать сортовую примесь. С помощью метода электрофореза гордеинов удается различить 83% всех изученных нами сортов. Однако ряд сортов имеет одинаковые формулы гордсина, например, Биос 1 и Михайловский имеют формулу гордеина 2.8.2. В таком случае различить сорта по гордсинам и определить чистоту при их взаимном засорении невозможно. Как видно из таблицы 5, в Северном регионе по спектрам гордеинов
Таблица 5
Доля дифференцируемых с помощью электрофореза гордеинов сортов ярового ячменя, допущенных к возделыванию в регионах РФ
Регион Количество Доля различимых
сортов, шт. сортов, %
Северный 5 100,0
Северо-Западный 19 . 78,6
Центральный 19 86,7'
Волго-Вятский 20 93,8
Центрально-Черноземный 15 93,3
Северо-Кавказский 19 75,0
Срсдневолжский 18 76,9
Нижнсволжск'ий 15 66,7
Уральский 18 86,7
Западно-Сибирский 22 89,5
Восточно-Сибирский 19 88,2
Дальневосточный 12 90,9
различаются все сорта, в других, за исключением Нижневолжского, - 75-93,8%.
Следует отметить, что доля дифференцируемых по данным электрофоретического анализа гордеинов сортов не является постоянной и зависит от конкретного набора сортов, используемых в произведете в тог или иной промежуток времени. Поэтому составленные каталоги необходимо ежегодно уточнять.
3. Оценка состояния внутрихозяйственного семеноводства ярового ячменя с помощью электрофореза гордеинов
Электрофоретический анализ гордеинов как метод лабораторного контроля может быть применен для оценки сортовой чистоты и подлинности партий семян во внутрихозяйственном семеноводстве. При этом от каждой партии семян отбирается средняя проба и из нее электрофоретическому анализу подвергают 100 случайно взятых зерен. Объем выборки семян был определен на практике и рекомендуется многими как зарубежными, так и российскими учеными (Конарев, 1989, Соок, 1992). В некоторых спорных случаях оно может быть увеличено. Полученные электрофореграммм сравнивают с каталогом и устанавливают формулы гордеина. Затем определяют идентичность copra и устанавливают процентное содержание примеси в образце. К примеси относят все зерна, электрофореграммы гордеина которых нетипичны для сорта. В целом ряде случаев можно определять, какой сорт (или сорта) составляет примесь. . Это позволяет определить и вероятный этап, на котором произошло засорение.
Для анализа состояния анутрихозянст вечного семеноводства нами были взяты партии семян гетерогенного но гордецам сорта ячменя Зазерский 85 из хозяйств Дмитровского и Луховицкого райсиол Московской области (табл. 6). Как видно из таблицы, в Дмитровском районе в 1996 году из 9 партий лишь 3 имели сортовую примесь на уровне 2-3 %. В 1997 году из 12 партий уже 9 имели сортовую примесь, причем размах варьирования чистоты в этом году составил 80 - 98 %., а одна партия представляла собой сортовую смесь с долей заявленного сорта лишь 15%. Большую часть примеси составили семена, электрофореграммы гордеина которых имели блоки компонентов не встречающиеся у современных сортов. Видимо, подмена сорта произошла в селекционно-семеноводческом учреждении, так как редкие варианты блоков гордеинов могут быть лишь в коллекции, а не в обычном хозяйстве. В Луховицком районе в 1996 году 11 из 13-и партий имели сортовую примесь, а в 1997 г. - уже все партии были с примесью.
Таблица 6
Чистота партий семян ячменя сорта Зазерский 85 из хозяйств Московской
области
Район Число Число Число Размах
хозяйств исследуе- партий с варьирования
мых примесью чистоты в партиях
партий с примесью, %
1996 год
Дмитровский 5 9 3 97-98
Луховицкий 7 13 11 72-94
1997 год
Дмитровский 7 12 9 (15) 80-98
Луховицкий 5 12 12 60-95
4. Влияние состава биотипов на урожаи и элементы его структуры у гетерогенных по запасным белкам сортов ярового ячменя
По современным представлениям, основная масса существующих сортов зерновых культур являются сортами-популяциями, выровненными по морфологическим признакам, но гетерогенными по неконтролируемым генам и локусам (Гуляев,1993). В литературе имеются сведения о связи компонентного состава запасных белков ячменя с некоторыми хозяйственно ценными признаками: морозостойкостью, устойчивость к болезням, продуктивностью (Гриб, 1992). Однако в ряде работ такой связи установлено не было (Бугрий, 1989). Некоторые авторы отмечают, что состав и частоты биотипов в гетерогенных сортах может изменяться под действием условий выращивания (Мстаковскнй и др., 1987, Солоненко и др., 1995) и приводить к изменению характеристик сорта, благодаря которым он прошел Государственное испытание. В связи с этим мы исследовали влияние соотношения биотипов на урожай и некоторые элементы его структуры у гетерогенных сортов.
4.1. Изучение влияния состава биотипов па урожай н его структуру у сорта Зазерский 85
Сорт Зазерский 85 включает 4 биотипа с формулами гордемна 2.19.1, 2.53.1, 12.19.1, 12.53.1. Для выделения биотипов методом электрофореза было нроанали шровано 300 растений этого сорта (по два зерна с каждого).
Потомства растений с одинаковыми электрофоре! ическнми спектрами объединяли и использовали п полевых экспериментах.
Ежегодно из выделенных биотипов составляли смеси в различных сочетаниях и соотношениях. В каждом варианте определяли урожай и некоторые элементы его структуры: продуктивную кустистость, массу зерна с главного колоса и с растения. По всем показателям за время проведения эксперимента достоверных различий между вариантами опыта не установлено. Лишь по урожаю зерна с делянки в 1998 г. имели место существенные различия между вариантами опыта (табл. 7).
Таблица 7
Урожай зерна с делянки (10 м2) у сорта Зазерский 85, биотипов и их . . смесей, кг
Вариант 1997 г. 1998 г. 1999 г.
12.19.1 4,23 4,50 0,93
2.53.1 4,62 4,32 1,05
12.53.1 4,46 4,54 0,82
2.19.1 3,98 4,18 1,03
Зазерский 85 4,20 ■4,07 1.01
12.19.1+2.53.1,(1:1) 4,67 4,09 0,85
12.19.1 + 12.53.1,(1:1) 4,75 3,81 1,19
12.19.1+2.19.1,(1:1) 4,36 4,70 1,15
2.53.1 + 12.53.1,(1:1) - 4,35 0,92
2.53.1+2.19.1,(1:1) 4,81 3,69 1,07
12.53.1 +2.19.1,(1:1) 4,70 3,93 0,91
12.19.1 +2.53.1 + 12.53.1,(1:1:1) - 3,48 0,97
12.19.1+2.53.1+2.19.1,(1:1:1) - 4,45 0,93
12.19.1 + 12.53.1 +2.19.1,(1:1:1) - 4,10 1,17
2.53.1 + 12.53.1 +2.19.1,(1:1:1) - 3,83 1,09
12.19.1 +2.53.1 + 12.53.1 + 2.19.1,(1:1:1:1) 4,50 3,58 1,13
40,72% 2.19.1 + 17,16% 2.53.1 + 28,38% 12.53.1 + 13,74% 12.19.1 - 3,94 0,89
Р* 1,47 1,95 0,97
Р05 2,12 1,95
НСР05 - 0,71 -
Так, биотипы 12.19.1 и 12.53.1, а также вариант 12.19.1 + 2.19.1, достоверно превышалит варианты - 12.19.1. + 2.53.1. + 12.53.1, 2.53.1 + 2.19.1 и 12.19.1
2.53.1 + 12.53.1 +2.19.1. поэтому показателю. Однако при сравнении вариантов опыта с контролем, существенных различий не выявлено.
4.2. Изучение влияния состава биотипов на урожай и его структуру у сорта Московский 3
Как упоминалось ранее, сорт Московский 3 включает 4 биотипа: 2.19.1, 2.25.1, 12.19.1, 12.25.1.- Схема выделения биотипов, варианты опытов и изучаемые признаки были аналогичны таковым у сорта Зазерский 85. По всем показателям, исключая урожай, достоверных различий между исходным сортом и вариантами опыта не установлено. По урожаю зерна с делянки (табл. 8) в
Таблица 8
Урожай зерна с делянки (10 м2) у сорта Московский 3, биотипов и их смесей, кг
Вариант 1997 г. 1998 г. 1999 г.
21.19.1 4,02 3,41 1,21*
21.25.1 3,98 3,54 0,95
2.19.1 3,74 3,71 1,19*
2.25.1 4,35 3,42 1,19*
Московский 3 3,82 2,91 0,95
21.19.1+21.25.1,(1:1) 3,75 3,19 1,03
21.19.1 +2.19.1.(1:1) 4,04 2,97 1,00
21,19.1 +2.25.1,(1:1) • 4,03 . 3,29 1,10
21.25.1 +2.19.1,(1:1) 3,72 3,42 0,97
21.25.1 +2.25.1,(1:1) 4,08 3,43 1,03
2.19.1+2.25.1,(1:1) 4,08 3,59 0,96
21.19.1 +21.25.1 +2.19.1,(1:1:1) 4,06 3,34 1,01
21.19.1 +21.25.1 +2.25.1,(1:1:1) - 3,42 1,07
21.19.1 +2.19.1+2.25.1,(1:1:1) 3,98 3,69 1,01
21.25.1 +2.19.1 +2.25.1,(1:1:1) 4,17 3,49 0,94
21.19.1 +21.25.1 +2.19.1 +2.25.1, (1:1:1:1) 3,94 3,50 0,87
4,5% 21.19.1 +60,5% 21.25.1 + 14% 2.19.1 +21% 2.25.1 ■ 3,59 0,89
РФ 0,68 0,63 2,44
2.00 1,95
НСР„, - - 0,19
М'апнчня достоверны при 5%-иом уровне значимости
первые два года между вариантами опыта достоверных различий не было выявлено. В 1999 году все чистые биотипы, за исключением 21.25.1, имели урожай существенно выше, чем у исходного сорта. Сочетание биогнпон и различных смесях такого эффекта не дало.
Таким образом, у гетерогенных сортов Зазерский 85 и Московский 3 не установлено существенного влияния состава биотипов на урожай и элементы его структуры. Различия по этому показателю между исходным сортом и :го биотипами проявились у сорта Московский 3 лишь в год с экстремальными условиями вегетационного периода. Поэтому семеноводство данных сортов можно вести по обычной схеме, рекомендуемой Методическими указаниями по производству семян элиты.
ВЫВОДЫ
1. В результате гибридологического анализа растений Р2 от скрещивания CI13664 х ДМ показано, что компоненты гордсина, выявляемые с помощью электрофореза, наследуются группами (блоками) по кодоминантиому типу. Это совпадает с данными других исследователей. Установлено, что ранее предварительно выделенные блоки компонентов HRD Л21, HRD В11 и HRD В35 действительно контролируются аллелями локусов Hrd А21 и Hrd В11 и Hrd В35, соответственно.
2. Локусы Hrd A, Hrd В и Hrd F наследуются сцепленно. Величина рекомбинации между локусами Hrd А и Hrd В составляет 20,60 ± 2,69 %, между Hrd А и Hrd F - 22,35 ± 2,38 %, а между Hrd В и Hrd F -1,38 ± 0,50 %.
3. При анализе 101 сорта, допущенного к использованию на территории РФ в 1999 году, обнаружено 16 вариантов блоков компонентов гордеина, контролируемых локусом Hrd А, 22 варианта, контролируемых локусом Hrd В и 4 - контролируемых локусом Hrd F. Среди яллелей локуса Hrd В было обнаружено три новых варианта, обозначенных нами как В93, В94 и В95. По локусам Hrd А и Hrd F новых вариантов не найдено.
4. Составлен новый каталог аллельных вариантов блоков компонентов и с его использованием определены генетические формулы гордеинов у всех исследуемых сортов.
5. Обнаруженные аллели локусов Hrd значительно различаются по частотам. С наибольшей частотой встречаются аллели Hrd А2 - 54,0%, Hrd В8 -21,8%, Hrd В17 - 13,9%, Hrd В19 - 17,8%, Hrd F1 - 32,7%, Hrd F2 - 28,7% и Hrd F3 - 37,6%. Частоты остальных аллелей горденнкодирующих локусов варьирует от 0,5 до 12,5%.
6. Группы сортов, рекомендованные к использованию в различных регионах РФ, существенно различаются по составу и частотам аллелей локусов Нг(1 Л, 11г(1 В и Нг(1 Р. Распределение частот аллелей этих локусов по регионам носит неслучайный характер. Установлено, что основным фактором, влияющим на распределение частот гордеинкодирующих локусов в регионах РФ, является средняя температура июля.
7. С помощью электрофореза гордеинов в крахмальном геле при использовании созданного каталога, удается различить 83% всех исследованных сортов. Доля различимых сортов по регионам составляет 77 -100%, за исключением Нижневолжского - 66,7%.
. 8. Среди изученных сортов около 30% являются гетерогенными по запасным белкам, т. с. состоят из двух и более биотипов, различающихся по компонентному составу гордеина.
9. Анализ внутрихозяйственного семеноводства сорта Зазерский 85 в течение 1996-1997 гг. показал, что в ряде хозяйств Дмитровского и Луховицкого района Московской области для семенных целей используются не сортовые семена, а смеси нескольких сортов.
10. Не выявлено существенного влияния состава биотипов на урожай и некоторые элементы его структуры у гетерогенных сортов Зазерский 85 и Московский 3. Первичное семеноводство этих сортов можно вести по обычной схеме, рекомендуемой Методическими указаниями по производству семян элиты.
РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Начиная с первичных звеньев семеноводства, рекомендуется использовать метод электрофореза на всех этапах работы для определения подлинности и сортовой чистоты семян. Для проведения электрофоретических аналшон предлагается использовать методику электрофореза в крахмальном 1еле но прописи А. А. Созинова и Ф. А. Попереля с модификациями.Начиная с питомника размножения, чистоту семенного материала необходимо усишавлинагь исходя из анализа средней пробы партии семян, после проведения апробации. В том случае, когда по результатам апробации посевы не могут быгь признаны сортовыми, электрофорез проводить не нужно.
2. Метод электрофореза рекомендуется при арбитражных разбирательствах для установления подлинности семенного материала. Для тою. чтобы использовать его в определении сортовой чистоты, необходимо разработать стандарты.
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Лялина, Елена Владимировна
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1 Л. Белки как генетические маркеры.
1.2. Классификация белков зерна ячменя и их общая характеристика.
1.3. Основные типы электрофореза запасных белков.
1.4. Генетический контроль и полиморфизм гордеина.
1.5. Практическое использование результатов электрофореза запасных белков.
ГЛАВА II. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Условия проведения полевого эксперимента.
2.2. Растительный материал.
2.3. Методы исследований.
2.3.1. Методика полевого опыта.
2.3.2. Методика электрофореза гордеинов.
2.3.2.1. Возможности дифференциации сортов.
2.3.2.2. Система регистрации и интерпретация результатов электрофореза.
2.3.2.3. Электрофорез гордеина в крахмальном геле.
2.3.3. Статистические методы анализа.
ГЛАВА III. НАСЛЕДОВАНИЕ И ГЕНЕТИЧЕСКИЙ
КОНТРОЛЬ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА
ГОРДЕИНОВ ЯЧМЕНЯ.,.
ГЛАВА IV. ПОЛИМОРФИЗМ ГОРДЕИНОВ СОВРЕМЕННЫХ
СОРТОВ, ДОПУЩЕННЫХ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ.
4.1. Полиморфизм гордеинов у сортов ярового ячменя, допущенных к использованию в 1999 году.
4.1.1. Регистрация электрофореграмм гордеина сортов в виде генетических формул.
4.1.2. Частоты аллелей локусов Hrd A, Hrd В и Hrd F у сортов, допущенных к использованию.
4.2. Закономерности распределение аллельных вариантов трех основных гордеинкодирующих локусов на территории РФ.
4.3. Дифференциация сортов на основе электрофоретического анализа гордеинов.
ГЛАВА V. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ
ВНУТРИХОЗЯЙСТВЕННОГО СЕМЕНОВОДСТВА ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ С ПОМОЩЬЮ
ЭЛЕКТРОФОРЕЗА ГОРДЕИНОВ.
ГЛАВА VI. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА БИОТИПОВ НА УРОЖАЙ И ЭЛЕМЕНТЫ ЕГО СТРУКТУРЫ У ГЕТЕРОГЕННЫХ ПО ЗАПАСНЫМ БЕЛКАМ
СОРТОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ.
6.1. Изучение влияния состава биотипов на урожай и его структуру у сорта Зазерский 85.
6.2. Изучение влияния состава биотипов на урожай и его структуру у сорта Московский 3.
Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Использование генетически обусловленного полиморфизма запасных белков в семеноводстве ярового ячменя"
В настоящее время система семеноводства находиться в тяжелом положении. Так, по данным Кокиной Т. П. [50], под урожай 1999 года было заготовлено 7933,7 тыс. тонн семян, из которых более 31% оказались не кондиционными и всего 13,8% - первого класса.
В связи с принятием законов Российской Федерации "О селекционных достижениях", "О семеноводстве", особо актуальным стал вопрос о контроле подлинности и сортовой чистоты семенного материала. В соответствии с первым из вышеуказанных законов, патентообладатель несет полную ответственность за качество выпускаемых семян. Однако на данный момент только существующими методами, какими являются апробация и грунтовой контроль, гарантировать подлинность и высокую сортовую чистоту семян не представляется возможным, на что указывают некоторые авторы [6, 79].
Используя в работе ограниченный набор родителей и доноров хозяйственно ценных признаков, сами селекционеры сужают генетическое разнообразие сортов. Поэтому многие современные сорта фенотипически сходны друг с другом по морфологическим признакам. В связи с этим, апробация не всегда может дать реальное представление о чистосортности семенных посевов. Кроме этого, апробационные признаки подвержены модификациям под воздействием окружающей среды. Из-за возможных нарушений технологической дисциплины при уборке, послеуборочной доработке, транспортировке и при хранении семян, апробация не может гарантировать их сортовую чистоту на этапе реализации. Информация о чистосортности семенного материала, полученная с помощью грунтового контроля, более надежна. Однако в силу указанных выше причин, и этот метод не всегда может дать реальное представление о чистосортности и подлинности семян, готовых к реализации. Существенным недостатком этих методов является сезонность их использования и невозможность быстрой проверки семян на сортовую принадлежность и чистоту.
Законом "О семеноводстве" для определения сортовых качеств семян сельскохозяйственных растений наряду с апробацией и грунтовым контролем предусмотрено введение лабораторного сортового контроля элитных и репродукционных семян, поступающих в оборот. Для этого необходимо иметь достаточно быстрые и дешевые методы, использующие в анализе семяна, а не растения, и неопирающиеся на описание морфологии. В настоящее время такие методы существуют. К ним относятся, прежде всего, электрофоретические методы анализа белков семян.
С использованием различных методов электрофореза показано наличие генетически обусловленного полиморфизма многих белков семян, во много раз превышающего разнообразие по морфологическим признакам. Это навело на мысль о возможности использования таких белковых систем для дифференциации сортов и определении сортовой чистоты семян.
У ячменя для идентификации сортов все большее распространение получают различные методы электрофореза спирторастворимых белков зерна - гордеинов. Это обусловлено следующими причинами:
- гордеины чрезвычайно полиморфны и их электрофоретические спектры высоко сортоспецифичны;
- электрофореграммы гордеинов стабильны и не зависят от условий выращивания, длительности и условий хранения семян;
- доля гордеинов в суммарном белке зерна может достигать 50% и они легко выделяются;
- некоторые существующие методики электрофореза гордеинов пригодны для массовых анализов;
- генетический контроль гордеинов хорошо изучен.
Важнейшей частью метода анализа гордеинов для целей определения сортовой чистоты и подлинности семян являются способы интерпретации результатов. Здесь существует два подхода. Первый -"биохимический", основанный лишь на учете количества электрофоретических компонентов белков и определении их относительной электрофоретической подвижности в сравнении с каким-либо эталоном. Второй подход основан на знании наследования и генетического контроля белков. С использованием генетического подхода созданы каталоги вариантов гордеинов для сотен сортов мировой колекции, позволяющий записывать электрофореграммы гордеинов в виде генетических формул [100, 101]. Однако современные сорта ячменя, выращивающиеся на территории Российской Федерации оказываются практически не исследованными по гордеинам. Из-за того, что используются разные методики, часто происходит недопонимание и дискредитация метода электрофореза. Поэтому в задачи наших исследований входило:
1. Идентификация в гибридологическом анализе ранее установленных блоков компонентов для дальнейшего их использования в селекционно-семеноводческой работе.
2. Изучение полиморфизма современных сортов, допущенных к использованию на территории РФ и составление нового каталога аллельных вариантов гордеинов.
3. Изучение гетерогенных сортов по ряду показателей в связи с проблемой их семеноводства.
4. Исследование состояния внутрихозяйственного семеноводства в Московской области с использованием электрофоретического анализа сортовой чистоты семян.
Полученные в настоящей работе результаты обладают определенной научной новизной и практической ценностью. Так, в гибридологическом анализе были идентифицированы ранее предварительно выделенные блоки компонентов НШЗ А21, НЖ) В11 и НШ) В35. Проведенный анализ сортов ярового ячменя Государственного реестра селекционных достижений, допущенных к использованию в 1999 году, показал наличие полиморфизма по запасным белкам. Это позволило создать новый каталог по гордеинкодирующим локусам. По локусу Нгс! В обнаружено три новых аллеля. У каждого сорта была определена генетическая формула гордеина, в результате чего установлено, что около 30% сортов гетерогенны по запасным белкам. Рассчитана частота встречаемости аллелей основных гордеинкодирующих локусов как в целом, так и по регионам РФ. Установлено, что распределение частот аллелей гордеинкодирующих локусов на территории России связано со средней температурой июля. При анализе состояния внутрихозяйственного семеноводства показано, что в некоторых хозяйствах Московской области на семенные цели используются не сортовые семена, а смеси сортов. В результате изучения влияния состава биотипов у гетерогенных сортов Зазерский 85 и Московский 3 на урожай и некоторые элементы его структуры не было установлено связи между соотношением биотипов в сорте и изучаемыми показателями.
Представленные в работе данные могут быть использованы в селекционно-генетических исследованиях и в семеноводстве для определения подлинности и сортовой чистоты семенного материала, для правильного и более быстрого воспроизведения определенного сорта, в том числе и гетерогенного. Использование метода электрофореза позволит более правильно организовать работу в хозяйстве и осуществлять контроль качества продукции.
Ч» Г-* Т» ттпгтпртглт"* 4 Т1"* 7Т>'»" тг
1 лава I. иъзОР лпГ^гаТугы
1.1. Белки как генетические маркеры
Одной из основных задач семеноводства является производство чистосортных семян. Однако существующие методы определения сортовой чистоты и подлинности семян - апробация и грунтовой контроль — по объективным причинам не могут гарантировать лтч /л гг»» ст т-г тгт Г/ТТ1 г* х г л /Л» *т тт т т о т»лтт Л\ТТТ гл» г .лт г» 1—г <Л гг\ г т-г*л /"V г ТГЛ т-ч гч гт лтг» п А ш чмсхОху сиилп па лииьЧпим лшш ыл ирии-злид^ива. ииттат^тэнтл/ \пгоооиш:тр л тттст /л г т ттгл ат^т^гт тжптг ттту^ттттта тти ил 1ТО
I у А у/дш V' [ 1 11 ( / И1 V ' I Ч^У 1 1 1 N. 1 \ - I I \ ' 1 I .1 1 > 1 1 V/ 114 морфологические признаки растений. Вместе с тем, большинство современник сортов фенотипически весьма близки, а большая часть морфологических признаков подвержена влиянию внешних условий развития организма [54]. Во-вторых, апробация и грунтовой контроль носят сезонный характер. В силу этого, из-под контроля выходят важнейшие этапы производства семян - уборка, транспортировка, сушка, сортировка, складирование. Нарушения технологической дисциплины на любом из них могут привести к механическому
Г1Г1ЛА-МЛГТТТТЛ ТТТТТ1 ГТГ»«ТГ Г~\ ГУ Г-ГХТГПЛТТТУТТЛ /-»/-V-» Г /ТГТ -Г 1ЛЛГ» ГТТГГГТТТ о »ЛЛПТГТТГ тоггг»
-эасир^пгих; хыхы ¿хал\\? л н у кдгихЦ^? 1А?млп раэлгтгшлл. и ръо V ло 1 а. л чу т1т/тгчтлг,кргттиг»г*<тх. ТРГ рлптлвяа итл"ртлтя г^Л/тегаг "глнгптлллг тг
111А X ЖАЧЛ V 1 Л .I.^AV^W XX X Х^ии« XX А V 1 ихи V Л. К* X ЧЛЛ^А/г IV реализации, могут существенно различаться. Из сказанного выше следует, что для надежного контроля сортовой чистоты семенного материала, необходимы методы, позволяющие четко различать большинство современных сортов. Кроме этого, методы должны основываться на изучении семян, а результаты анализов не должны зависеть от условий выращивания растений, режимов и сроков хранения ЛГТТТЛПЛ 'Л1Г>ЛГ\ТТ Г> ТТЛ мсппш О ма1вришт.
ТЗ ца^тгхггттАо <т т> /^р тэхгттттг\оипг,АигАтттттАГ,ь-1л V тхпг* ТТАТТПО сэхтргстл^
1 У I 14 Ч.' I. (.» Ч.' 11V 1 11 "1 1М 1. V Г 1 V.,' 1 > 1-11 111" широко применяется метод генетических маркеров. Основой для этого метода стал "метод сигналей", разработанный А. С. Серебровским [115]. Суть его состоит в том, что с помощью легко идентифицируемых альтернативных генов с известной локализацией (или "сигнальных генов") можно следить за наследованием участка хромосомы, в котором они расположены. В качестве "сигналей" было предложено использовать моногенно наследуемые простые морфологические признаки. Но так как их количество весьма ограниченно, был начат поиск новых маркеров.
В связи с интенсивным развитием физико-химической биологии и генной инженерии спектр генетических маркеров значительно расширился. В последние годы все чаще в работе стали применять биохимические маркеры - полиморфные белковые системы: изоферменты, запасные белки и др., вещества небелковой природы, а также фрагменты ДНК [51].
Так как белок является первичным продуктом реализации наследственного кода, то по сравнению с морфологическими признаками, он в меньшей степени подвержен фенотипической изменчивости. Применяя современные методы исследования, такие как электрофорез, хроматографию, изоэлектрофокусирование и др., белки можно относительно быстро и легко идентифицировать. Таким образом, имея максимум информации по белкам, можно судить о строении генов и получать более надежную информацию о генотипе [55].
Несомненно, что полная информация о генотипе содержится в нуклеиновых кислотах. Существует целый ряд работ по использованию их в качестве молекулярно-генетических маркеров [37, 130, 161, 180, 230]. Наиболее доступен анализ полиморфизма геномной ДНК на уровне различий длины рестрикционных фрагментов генома. Для генетического анализа могут быть использованы и участки ДНК, включающие уникальные фрагменты, которые представлены в популяции множественными вариантами. Перспективно использование в этом качестве мобильных генетических элементов и кластеризованных ДНК-повторов [118]. Однако, для массового анализа, в настоящее время, эти маркеры мало пригодны, так как методы работы с ними достаточно сложны, длительны, весьма дороги, а полученные результаты не всегда воспроизводимы. Поэтому белки на данном этапе остаются наиболее удобными и надежными маркерами для решения многих практических задач, в том числе идентификации и паспортизации семенного материала. Это прежде всего касается зерновых культур.
За последнее время область применения генетических маркеров значительно расширилась. По современным представлениям, основной единицей отбора при эволюции является особь, представляющая целостную интегрированную систему генов. Поэтому в процессе эволюции выживают или элиминируются не отдельные гены, а их определенные сочетания. Таким образом, под действием отбора могут отбираться не только тесно сцепленные гены, но и устойчивые неслучайные ассоциации генов [3, 41]. Следовательно, гены, контролирующие, например, полиморфные белковые системы и вовлеченные в неслучайную ассоциацию, могут служить маркерами генов сложных количественных признаков, входящих в эту ассоциацию. В таком случае, особо важным является поиск таких полиморфных белков, которые позволили бы маркировать интересующую ассоциацию генов.
Следует отметить, что не все белки могут использоваться в качестве маркеров полигенных признаков. Для оценки скрытого уровня генетической изменчивости белковый маркер должен удовлетворять следующим требованиям:
1) фенотипические различия, вызываемые аллельными замещениями в отдельном локусе можно определять у отдельных особей;
2) аллельные замещения в одном локусе должны быть отличимы от аллельных замещений в других локусах;
3) существенная часть аллельных замещений в каждом изучаемом локусе должна поддаваться идентификации;
4) изучаемые локусы должны представлять случайную выборку генов в отношении их физиологического проявления и степени изменчивости [69].
Лучше всего этим требованиям у злаков удовлетворяют спирторастворимые белки зерновки. Они наиболее полиморфны и легко доступны для выделения и идентификации [56].
1.2. Классификация белков зерновки ячменя и их общая характеристика
Молекулы белка - сложные информативные биологические системы. Так как структура и функции клеток, а также всего организма в значительной степени определяется содержащимися в них белками, их изучение важно как для познания сущности жизненных явлений, так и для решения ряда прикладных задач. После опубликования в 1745 г. результатов исследования итальянского ученого Беккари, выделившего из пшеничной муки клейковину, начались целенаправленные исследования белков семян. Они продолжаются до сих пор.
Как известно, белки являются макромолекулярными органическими соединениями, построенными из разного сочетания 20 аминокислот, соединенных между собой пептидными связями. В связи с этим, они значительно различаются между собой по составу, свойствам и функциям. Это затрудняет их классификацию.
Первую классификацию белков зерновки разработал и предложил Т.Б. Осборн в 1907 году на основе их растворимости в различных растворителях [83]. В соответствии с этой классификацией белки зерна злаков подразделяются на следующие группы: альбумины - белки, растворимые в воде; глобулины - белки, растворимые в растворах солей; проламины - белки, растворимые в 70%-ном этаноле (у пшеницы их называют глиадинами, у ячменя - гордеинами, у овса - авенинами, у кукурузы - зеинами); глютелины - белки, растворимые в слабых щелочных растворах (у пшеницы - глютенины); склеропротеины - белки, нерастворимые в указанных растворителях (нерастворимый остаток).
Альбумины и глобулины локализованы в основном в зародыше и алейроновом слое зерновки. Как правило, это функционально активные белки: ферменты, ингибиторы, гликопротеины, пуротионины, лектины и др. Проламины и глютелины являются запасными белками и сосредоточены в эндосперме [109].
Синтез различных фракций белка в процессе формирования белкового комплекса зерна злаков идет неравномерно. На ранних этапах развития зерновки синтезируются, в основном, водо - и солерастворимые белки. Интенсивный синтез запасных белков начинается в конце фазы молочной спелости и продолжается до конца созревания [29]. В фазе молочной спелости гордеин состоит преимущественно из одноцепочечных компонентов с молекулярной массой 40 - 70 килодальтон (кДа), часть из которых является также основными субъединицами глютелина. В период от молочной спелости до середины восковой спелости в зерне происходит синтез глютелина путем полимеризации через дисульфидные связи как молекул гордеинового типа, так и собственно глютелиновых субъединиц. Одновременно образуется фракция высокомолекулярного гордеина, состоящая из компонентов, построенных из нескольких субъединиц. В период от восковой до полной спелости зерна существенных изменений в составе его запасных белков не происходит [133].
В зерне ячменя преобладают фракции глютелинов и гордеинов. В литературе имеются сведения, что спирторастворимые белки преобладают над щелочерастворимыми или их содержание примерно одинаково. Так, в опытах Б. П. Плешкова с соавторами [93] было установлено, что альбумины составляют около 15%, глобулины -1516% от общего белка, сумма этих фракций приблизительно равна количеству гордеина, но несколько выше количества глютелинов. На долю последних приходится 25-28% суммы всех белковых фракций. По другим данным, в зерне ячменя в среднем содержится: альбуминов и глобулинов 27,5-39,8%, гордеинов 17,2-36,9%, глютелинов - 23,6- 41,0%, склеропротеинов 7,2-15,5% от общего белка зерна [192]. Ряд авторов считают, что фракция гордеинов может составлять 50% и более от общего азота зерна [75, 179, 224, 225, 229]. Вероятно, эти противоречия обусловлены особенностями генотипов сортов, методами экстракции, а также влиянием на фракционный состав белка факторов внешней среды, в частности метеорологических условий и применяемых доз минеральных удобрений.
Присутствие в генотипе генов высоколизиновости резко изменяет состав белковых фракций. Так, если в зерне обычного сорта Черноморец было обнаружено альбуминов - 20,7%, глобулинов - 10,9%, проламинов -25,5% и глютелинов - 42,6% от суммы извлеченных белков, то у высоколизиновой формы Хайпроли соотношение этих фракций составило 35,5%, 9%, 12,3%, 34,6% соответственно [127].
О том, что содержание белковых фракций изменяется под влиянием внесения доз удобрений, отмечают многие исследователи [49, 91, 162, 164, 177]. Ими показано, что под влиянием азотных удобрений происходит увеличение суммарного белка в зерне за счет увеличения числа и размеров белковых тел, являющихся местом локализации запасных белков. Поэтому, с повышением доз азотных удобрений количество проламинов и частично глютелинов возрастает при снижении относительного содержания альбуминов и глобулинов. Другие авторы указывают на сохранение соотношения белковых фракций при высоких дозах азотных удобрений '[134]. Повышенные дозы калия увеличивают содержание альбуминов и глобулинов в зерне ячменя, а синтез проламинов и глютелинов при этом замедляется [47]. По другим данным, повышенный уровень калийного питания ячменя ведет к увеличению содержания проламинов в белке зерна, а высокие дозы фосфорных удобрений, напротив - к его снижению, но увеличивают содержание глютелинов [64]!
Белки фракций, выделенных по Осборну, различаются не только по растворимости, но и по аминокислотному составу. При этом следует отметить, что условия минерального питания почти не изменяют аминокислотный состав белка различных фракций [32, 92]. Фракции альбуминов и глобулинов наиболее богаты лизином, что составляет у ячменя около 3,4 и 7,8 мольных %, соответственно. Проламины содержат большое количество пролина и глутамина - 20,1 и 35,0 % соответственно, но мало лизина - 0,6%. Глютелины отличаются от праламинов высоким содержанием глицина - 12,5% [175, 183]. Заряд и молекулярные массы отдельных белковых молекул внутри фракции несколько отличаются друг от друга.
Гордеины, выделенные разными методами значительно различаются по физико-химическим свойствам из-за разного состава растворителей и неодинаковых условий экстрагирования [68, 217]. Поэтому многие исследователи указывают на условность деления белков на фракции на основании их растворимости. Например, в зависимости от методов их выделения, одни и те же водо - и солерастворимые белки могут обнаруживаться то в альбуминовой, то в глобулиновой фракции [46, 174]. Аналогичные данные получены в отношении проламиновой и глютелиновой фракций. Так, в глютелиновой фракции ячменя довольно часто присутствуют полипептиды гордеинов [96, 132, 232].
По классификации, основанной на функциональных различиях [181], белки зерновки злаков подразделяются на следующие группы:
1) метаболитические белки - это большинство белков альбуминовой и глобулиновой фракций, относящихся к ферментам и участвующих в метаболизме зерновки;
2) структурные белки - рибосомальные белки, некоторые белки эндоплазматического ретикулума и гликопротеины клеточных стенок, большинство которых, по-видимому, экстрагируется в глютелиновой фракции;
3) запасные белки - большая часть белков проламиновой и глютелиновой фракций, которые запасаются во время развития зерна в определенных структурах (белковых телах) эндосперма и используются во время прорастания;
4) смешанные белки - те из них, которые сочетают в себе несколько перечисленных выше функций.
Существуют и другие классификации, основанные на различиях белков зерна по электрофоретической подвижности, аминокислотному составу и другим свойствам. Однако классификация белков по растворимости, предложенная Т. Осборном, несмотря на свои недостатки, является наиболее распространенной и в настоящее время.
Фракционирование белков по физико-химическим свойствам позволило установить, что все группы белков, выделяемые по растворимости, представляют собой смеси полипептидов, различающихся по молекулярной массе и заряду. Среди методов фракционирования белков наибольшее распространение получил электрофорез в гелевых носителях.
1.3. Основные типы электрофореза запасных белков
Электрофорез - это метод, используемый для разделения заряженных частиц в поле постоянного электрического тока. Он наиболее эффективен для разделения смесей макромолекул, таких как белки и нуклеиновые кислоты, которые в растворе ведут себя как заряженные частицы.
Выше было упомянуто, что белки различаются по числу и типу остатков аминокислот. Поэтому они различаются по молекулярной массе (размеру) и по электрическому заряду.
Существует три основных типа электрофоретических систем -электрофорез с подвижной границей, зональный и стационарный электрофорез [18].
В системах первого типа электрическое поле прикладывается к исходно резкой границе между раствором макромолекул и буфером. Если раствор содержит гетерогенную смесь ионизированных макромолекул, то можно увидеть множество движущихся границ. В такой системе индивидуальные компоненты нельзя четко разделить на зоны, так как в силу диффузии происходит рьх перемешивание.
В случае зонального электрофореза смешивание раздельных зон может быть предотвращено. Наиболее распространенный вариант зонального электрофореза основан на применении стабилизирующей пористой среды - гелей различных типов: гидролизованного крахмала, агара, агарозы, полиакриламида. Поры геля создают эффект «молекулярных сит», через которые молекулы малого размера легко проходят, а большие - ограничены в движении и их прохождение замедляется. Если на границу геля нанести смесь белков и наложить электрическое поле, то белки начнут двигаться. Скорость их движения будет зависеть от заряда (молекулы с большим зарядом будут мигрировать быстрее) и размера. Таким образом, в зависимости от этих параметров, смесь белков может быть разделена на определенные зоны. Для визуализации белковых зон после электрофореза используют различные методы окрашивания.
Третий тип электрофореза характеризуется тем, что через некоторое время после начала разделения на зоны, устанавливается состояние равновесия, при котором ширина зон в дальнейшем не изменяется. К электрофорезу такого типа относят изоэлектрическое фокусирование и изотахофорез.
К настоящему времени разработано огромное число методик электрофореза белков и их модификаций. Например, только для глиадинов пшеницы их число приближается к тридцати, для гордеинов ячменя - немногим меньше [152]. Однако, чаще всего, в исследованиях белков семян применяют следующие 4 принципиально различных вида.
К первому виду относится метод так называемого "нативного" электрофореза, при котором разделение основано на различиях заряда и размера белков. Существуют как непрерывные версии этого метода, в которых используется один и тот же буфер и в геле (рабочий буфер), и в электродном резервуаре (электродный буфер) [122], так и ступенчатые. В ступенчатой системе может различаться не только рабочий и электродный буферы, но и применяется двухфазная система геля, которая включает в себя разделяющий гель (где происходит основное деление), над которым помещается формирующий (концентрирующий) гель [18, 23].
Ко второму виду относиться электрофорез в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия ^ОБ-РАОЕ или ДДС-Ыа
ПААГ). В этом случае рабочий, электродный и буфер препарата белка включают ДДС- К'а. Так как ДДС- На несет сильно отрицательный заряд, он нейтрализует все положительные заряды белков. Поэтому, их разделение основывается только на размере молекул, при условии, что белки не являются гликопротеинами. Было показано, что все белки, находясь в восстановленной форме, связывают ДДС- Ыа примерно в одной и той же пропорции: 1.4 г ДДС- № на 1 г белка [227]. С помощью этого метода можно разделить гордеиновую фракцию на 18 - 20 компонентов [129].
Третий метод - изоэлектрическое фокусирование (ИЭФ). Его особенность состоит в том, что рабочий и электродный буферы не применяются. Вместо этого, в геле создается градиент рН путем добавления смеси химических соединений, известных как носители амфолитов. Хотя белковые молекулы несут электрический заряд, размер и знак заряда зависят от рН раствора в котором белок растворен. Это обусловлено структурой аминокислот, которые содержат положительно и отрицательно заряженные химические группы. Каждый белок имеет свою изоэлектрическую точку (р!) - значение рН окружающей среды, при котором суммарный заряд белка равен нулю. В методах ИЭФ смесь белков наносится на гель, в котором создан градиент рН. Когда накладывается электрическое поле, белки мигрируют в геле до тех пор, пока не достигают точки, где значение внешнего рН равно значению их р1. После этого белки не могут двигаться, так как не несут больше электрического заряда [23].
Еще одним методом является двумерный электрофорез. При его проведении белки сначала фракционируются в первом направлении, затем результирующий гель поворачивается на 90 градусов и формирует стартовую зону для другого разделения, проводимого под прямым углом к первому [196]. Двумерный электрофорез является самым мощным по разрешению, особенно, когда используется вместе с высокочувствительными методиками окрашивания. Этот метод позволяет разделять, например, гордеины на 16-25 компонентов [118]. Однако метод двумерного электрофореза очень громоздкий, длительный и дорогой, и поэтому он не пригоден для массового анализа.
Для изучения полиморфизма белков пшеницы и ячменя, а также идентификации их сортов, наибольшее распространение получил электрофорез в крахмальном [101, 122] или полиакриламидном гелях различной концентрации [59, 145, 151, 155]. Существующие методики отличаются по многим параметрам: формой геля (столбики или пластины), количеством анализируемых проб в одном приборе, длительностью анализа, удобством, применением ядовитых реактивов и др. Однако принципиальным положением, по которым различаются существующие методики, является система регистрации и интерпретации полученных результатов. Здесь имеется два разных подхода. Один из них заключается в определении относительной электрофоретической подвижности (ОЭП) всех белковых компонентов исследуемого образца относительно какого-либо стандарта или "эталонного" спектра [44, 145. 151, 155, 234]. Так, ISTA в качестве стандарта у пшеницы предлагает брать сорт Apollo, а у ячменя - Atem. Для каждого компонента на электрофореграмме определяется его электрофоретическая подвижность относительно маркерных компонентов на электрофореграмме стандартного сорта [153]. ВИР предлагает для сравнения использовать эталонный спектр, полученный из смеси глиадинов пшеницы и гордеинов ячменя. Он разделен на 4 зоны:а, ß, у и © по уменьшению степени подвижности. Совпадающие компоненты указываются цифрами, интенсивность отдельных компонентов - черточками сверху или снизу номеров, а их смещение -индексами [44, 59].
Другой подход в интерпретации электрофореграмм основан на знании наследования и генетического контроля проламинов и заключается в визуальном сравнении совместно наследуемых компонентов с каталогами [94, 101, 118]. Он позволяет различать генетически обусловленную гетерогенность сорта - результат отбора гетерозиготного по гордеинкодирующим локусам родоначального растения, и неоднородность, возникшую вследствие механического засорения. При использовании подходов, основанных на определении ОЭП этого сделать нельзя, что может приводить к неверным выводам при анализе семенного материала. Так, сообщается, что при перенесении популяций в новые для них экологические условия происходит изменение их структуры [124]. Это заключение авторы демонстрируют на следующем примере. В сорте Каскад/ исходная популяция которого содержала 1 биотип по гордеинам, при его перенесении и репродуцировании на Алтае было обнаружено 3 биотипа в соотношении 15:3:1. Вероятно, первый биотип является основным сортом, а два другие - примесью. С помощью методики, по которой работали авторы, этого установить нельзя.
Некоторые авторы ставят под сомнение стабильность белкового спектра [2]. Они говорят об его изменении под действием условий, в которых развивалось растение, мотивируя свое высказывание появлением или исчезновением какого-либо слабоинтенсивного компонента. Такие вещи могут происходить по нескольким причинам: вследствие субъективности оценки результата, недостатка методики или наличия примеси.
Таким образом, выбор метода и подхода в интерпретации результатов электрофореза, является основой эффективной и надежной работы по лабораторному сортовому контролю. Во второй главе представлено более подробное сравнение основных методик, используемых при изучении проламинов.
1.4. Генетический контроль и полиморфизм гордеина
Как было упомянуто выше, проламины ячменя называются гордеинами. С помощью SDS-PAGE они обнаруживаются на восемнадцатый день после оплодотворения [205]. Синтез их осуществляется на полисомах, которые прикрепляются на поверхности эндоплазматического ретикулума или вакуолей. Характерной особенностью строения проламинов является наличие сигнального полипептида, с помощью которого синтезируемая белковая цепь проникает через мембрану. После завершения процесса трансляции происходит отделение сигнального пептида и накопление полипептидов гордеина в полостях и вакуолях. При этом образуются так называемые белковые тела. Механизм процесса синтеза гордеина у ячменя был показанв 1979 году [188].
Гордеины ячменя, как и альбумины, и глобулины, и глютелины не являются индивидуальными белками. Они состоят из большого количества разнородных полипептидов. Впервые гордеиновая фракция была разделена на 5 компонентов на аппарате А. Тизелиуса [178]. Позднее, с помощью гель-фильтрации на сефадексе G-200, были выделены 4 фракции гордеинов с молекулярной массой 190-350, 101, 6652 и 15,2 кДа [186]. Используя электрофорез в крахмальном геле в алюминий-лактатном буфере, Solari R. M. и Favret Е. А. [226] разделили гордеины на две группы компонентов: высокой концентрации с медленной электрофоретической подвижностью и низкой концентрации с быстрой подвижностью.
Проводя электрофорез в полиакриламидном геле (ПААГ), Конарев В. Г. и Трофимовская A. JI. [59] выделили 4 зоны белкового спектра: а, ß, у, со, которые, по их мнению, соответствуют а, ß, у и со-глиадинам пшеницы. К а- и ß-гордеинам были отнесены наиболее быстроподвижные одноцепочечные белки с молекулярной массой 38-46 кДа; у-гордеины имеют промежуточную электрофоретическую подвижность и молекулярную массу 52 кДа; ю-гордеины являются высокомолекулярными белками с молекулярной массой более 100 кДа и характеризуются наименьшей подвижностью. При изучении аминокислотного состава отдельных компонентов гордеина было установлено, что белки с медленной подвижностью характеризуются низким содержанием лизина и высоким - глутаминовой кислоты (типичные проламины), а белки с промежуточной и быстрой подвижностью имеют относительно высокое количество лизина (прол аминоиды).
С помощью электрофореза в ПААГ в присутствии ДДС-Na гордеины разделили на четыре группы в соответствии с их молекулярными массами: A-, В-, С- hD- гордеины [165, 181, 187, 220].
К А-гордеинам относят белки с молекулярными массами 12,5 - 20 кДа [136, 208, 209]. Эта группа белка в основном гомогенна. На ее долю приходится 1-2% от общей фракции гордеинов [216, 225].
В- и С-гордеины состоят из ряда компонентов с молекулярными массами 35-46 и 55-75 кДа соответственно. Первый из них преобладает количественно (70-85% от общей фракции). В его состав входит меньше глутамина и пролина, но больше цистеина. Второй - составляет 10-20% фракции гордеина, богат глутамином, пролином и фениламином, состоит из повторяющихся окто - и пентапептидов [206, 220]. Различия между генотипами ячменя определяют по изменениям числа и подвижности компонентов в составе этих групп.
Б- гордеин составляет менее, чем 5% от общей фракции ироламинов, характеризуется высоким содержанием глицина и относительно низким - пролина [166, 219]. Его молекулярная масса, определенная методом электрофореза в присутствии ДДС-Ыа, составляет 105 кДа, а определенная методом ультрацентрифугирования - 54,7 кДа [220]. Завышение в определении молекулярной массы методом электрофореза может быть обусловлено относительно высоким содержанием в нем пролина, что изменяет конформацию комплекса бежа с ДДС-Ыа [144]. По другим данным молекулярная масса высокомолекулярных субъединиц, определенная методом электрофореза, варьировала от 85 до 95 кДа в зависимости от сорта. Такое несоответствие может объясняться использованием различных белковых стандартов молекулярной массы и различных сортов [141]. Предполагают, что центральная часть полипептидной цепи Б- гордеина состоит из повторяющихся последовательностей шести - девяти аминокислот [167]. Существуют данные, из которых следует, что его аминокислотный состав сходен с таковым у высокомолекулярных А-субъединиц глютелина пшеницы [140]. Известно также, что Б- гордеин полностью не экстрагируется спиртом, даже в присутствии восстанавливающего агента [65]. Поэтому его относят к глютелинам ячменя, хотя название гордеина остается за ним до сих пор.
Впервые наследование компонентного состава гордеина и изучение его полиморфизма было изучено в работе 8о1ап Я. М. и Бауге! Е. А. [226]. С помощью электрофореза в крахмальном геле, они выделили две группы белков (см. выше), из которых у первой группы был выявлен значительный полиморфизм. Они показали, что гордеины наследуются по кодоминантному типу, то есть в белковом спектре гибридных зерен Б] от реципрокных скрещиваний присутствуют все компоненты, характерные для родительских форм, причем белки материнского сорта проявляются интенсивнее. Это связано с эффектом дозы гена в триплоидном эндосперме. В F2 по признаку присутствие/отсутствие отдельных компонентов на электрофореграмме получены расщепления, соответствующие ожидаемым - 5:3, 1:1, 3:5. Кроме этого, было установлено сцепленное наследование локуса, кодирующего белки высокой концентрации (обозначен Pr-а), с фактором устойчивости к мучнистой poce Ml-m (3.3% кроссинговера), локализованном в коротком плече хромосомы 5.
При проведении SDS-электрофореза в ПААГ Oram et al. [197] выделили три группы компонентов - А, В и С гордеины. Они показали, что электрофоретический спектр гордеинов не зависит от условий выращивания и является сортоспецифичным. У изучаемых ими сортов Боми и Султан были обнаружены различия по В гордеинам. Изучение наследования компонентного состава по этой группе гордеинов у гибридов F2 от скрещивания исходных сортов показало, что всю популяцию можно разделить на четыре класса в соотношении, близком 1:1:1:1. При этом два класса имели спектры белков, идентичные родительским, а два другие были как у гибридов Fi от реципрокных скрещиваний. Рекомбинации в пределах локуса обнаружено не было. Кроме этого, авторы установили сцепление изучаемого локуса с геном Regí, обуславливающим расоспецифическую устойчивость к мучнистой росе (17.4 ± 2.8% кроссинговера).
В дальнейшем, другими исследователями [215] было показано, что синтез В и С гордеинов контролируется сцепленно наследуемыми локусами. Их обозначили как Horl и Ног2 соответственно. Величина рекомбинации между ними составила 10-16%.
Наиболее полно генетический контроль гордеинов изучен советскими исследователями. Сначала, используя электрофорез в крахмальном геле, ими было идентифицировано 5 гордеинкодирующих локусов: Hrd A, Hrd В, Hrd С, Hrd D, Hrd E [80, 118]. Локус Hrd A контролирует группу компонентов высокой концентрации в зоне медленной электрофоретической подвижности, а локус Hrd В - группу компонентов низкой концентрации в зоне быстрой миграции. Каждый из локусов Hrd С, Hrd D, Hrd Е контролирует присутствие или отсутствие слабоинтенсивных компонентов в зоне медленной подвижности. Позднее были обнаружены еще два локуса: Hrd F и Hrd G. Первый из них, кодирующий пару наиболее быстроподвижных компонентов, был идентифицирован А. А. Поморцевым [96], а второй - В. П. Нецветаевым и А. А. Созиновым [194]. Hrd G контролирует два слабых компонента в зоне быстрой подвижности. Также было установлено, что все локусы Hrd наследуются сцеплено и расположены в коротком плече хромосомы 5 ячменя [33, 96, 118, 193, 194]. Порядок их расположения был следующим: центромера, Hrd G, Hid A, Hrd В, Hrd F, Hrd С, Hrd D, Hrd E [170].
Локусы Hrd A, Hrd B, Hrd F являются основными, так как в норме присутствуют у всех изученных сортов и кодируют синтез нескольких белков. Предполагают, что каждый компонент гордеинов кодируется как минимум одним геном, а локус, контролирующий блок компонентов, является сложным, полицистронным. Гены в локусе тесно сцеплены. Рекомбинация в пределах аллельных локусов не обнаруживается. Поэтому, блоки гордеинов стабильны и не изменяются при расщеплении гибридов. Предполагают, что остальные локусы включают по одному ген}', который может находиться либо в доминантном, либо в рецессивном (нуль-аллель) состоянии [118].
Гордеины С, В, D, выявляемые при электрофорезе а ПААГ в присутствии ДДС-Na, кодируются локусами Ног 1, Ног 2 и Ног 3, соответственно. Первые два локуса, о которых упоминалось выше, расположены на коротком плече хромосомы 5 ячменя, а последний - на длинном [140, 171,218, 220].
После того, как советскими исследователями были идентифицированы локусы Hrd G и Hrd F, в зарубежной литературе появился ряд статей, подтверждающих эти данные. Используя SDS-PAGE, P. R. Shewry et. al. [221, 222] также картировали два локуса, обозначив их Ног 4 и Ног 5 соответственно. Также' было показано, что аминокислотный состав полипептидов, контролируемых локусом Ног 4, подобен таковому у В-гордеинов, кодируемых локусом Ног 2. Поэтому было высказано предположение, что локус Ног 4 возник в результате транслокации генов локуса Ног 2 [223].
Таким образом, к настоящему моменту существует " две генетические номенклатуры для обозначения локусов гордеинов. На основании данных по локализации на хромосоме 5 ячменя, а также по сходству биохимических свойств соответствующих компонентов гордеинов считается, что локус Hrd А аналогичен локусу Ног 1, Hrd В -Ног 2, Hrd F - Ног 5, Hrd G - Ног 4 [170].
Многочисленными работами по изучению компонентного состава запасных белков ячменя был выявлен широкий полиморфизм по гордеинкодирующим локусам [33, 80, 94, 100, 101, 158, 165, 181, 204] и составлены каталоги для идентификации его сортов [58, 94, 148, 211, 212]. Впервые, каталог аллельных вариантов блоков компонентов гордеина был составлен А. А. Поморцевым для озимого ячменя на основе анализа 382 образцов [94]. В. И. Деминой был составлен более широкий каталог по локусам Hrd A, Hrd В и Hrd F [33]. В результате изучения 619 сортов ярового и озимого ячменя мировой коллекции обнаружено 29 аллелей локуса Hrd А, 34 аллеля локуса Hrd В и 4 - для Hrd F [101, 118]. По последним опубликованным данным, каталог аллельных блоков компонентов гордеина включает 49 вариантов для локуса Нгё А, 85 - для локуса Нг<1 В и 5 - для Нг<3 Б [100].
Наличие таких каталогов по полиморфным локусам позволяет записывать электрофореграммы гордеинов в виде генетических формул. В формуле на первом месте указывается сокращенное обозначение гордеинов - Нг<1, затем указывается каждый из трех полиморфных локусов с цифрой, обозначающей порядковый номер аллеля того или иного локуса по каталогу. Для простоты формулу можно записывать и в сокращенном виде, опуская обозначение системы и локусов. В формуле указываются только номера аллелей, разделяемые точкой. Например, у сорта Биос 1 электрофореграмму гордеина можно записать в виде генетической формулы Нгс1 А2 В8 Р2 или 2.8.2. Однако, существуют и гетерогенные сорта, в состав которых входит несколько биотипов. При изучении мировой коллекций было установлено, что на их долю приходиться до 30% всех изучаемых сортов. В этом случае, при написании генетических формул гордеина аллели одного локуса разделяются знаком «+». Например, формула сорта Красноуфимский 95 выглядит следующим образом: Нгс! А2+12 В8+19 Б1+2 или 2+12. 8+19. 1+2.[100].
К настоящему времени разработаны системы для компьютерного анализа электрофоретических спектров [184, 210]. Например, одна из них [48] включает использование денситометра, связанного с ЭВМ. Программа регистрации сигнала, поступающего с денситометра на ЭВМ, обеспечивает опрос канала денситометра и записывает результаты на магнитный диск. Обработка полученных данных предусматривает выявление положения полос (абсолютного или относительного по отношению к полосе свидетеля), графический вывод и распечатку цифровой информации любого выбранного участка денситограммы на устройство печати или дисплей, возможность сглаживания спектров, возможность переключения модулей количественного анализа белковых фракций по интенсивности выявления полос. Однако такая компьютерная обработка электрофореграмм принципиально не отличается от определения ОЭП. Таким образом, возможен компьютеризированный сбор данных, хранение и воспроизведение необходимой информации.
1.5. Практическое использование результатов электрофореза запасных белков
Полиморфизм запасных белков хорошо изучен у целого ряда культур, таких как: пшеница [5, 73, 78, 120, 123], ячмень [33, 66, 94, 100, 101, 172, 204], овес [105, 110, 154], кукуруза [116, 190], горох [126, 150]. Имеются сведения о наличии полиморфизма запасных белков у ржи [86, 146], риса [43], некоторых злаковых трав [4, 24, 57, 176] и др.
Многокомпонентность и широкий полиморфизм придают запасным белкам высокую информативность. Кроме того, они являются тканеспецифическими - синтезируются в эндосперме или семядолях, содержатся в большом количестве и легко доступны для выделения. Все это благоприятствует использованию запасных белков в качестве генетических маркеров [56].
У пшеницы и ячменя в этом качестве наиболее удобны блоки компонентов проламинов. Кроме огромного внутривидового полиморфизма, сравнительной простоты и эффективности их анализа методом электрофореза, они обладают простой биохимической природой (отсутствием существенных посттрансляционных модификаций). Особенности их генетического контроля, а именно: наличие кластеров генов, рассеянность их на хромосоме (у ячменя) или на хромосомах (у пшеницы), кодоминантный тип наследования и отсутствие тонкой регуляции биосинтеза, также способствуют этому [119]. Проламины являются хорошими маркерами также у кукурузы, ржи и овса, в то время как у риса работают с глютелинами, а у зернобобовых культур - с глобулинами.
Полиморфные белковые системы могут с успехом применяться для контроля при создании самоопыленных линий или стерильных аналогов в гетерозисной селекции. Если использовать Несколько белковых систем, то можно точно установить момент, когда самоопыленная линия становится гомозиготной. То же самое касается стерильного аналога, аналогов с генами восстановления фертильности или закрепления фертильности. При ведении селекционной работы с помощью блоков компонентов проламина из-за их кодоминантного наследования легко установить гетерозиготность образцов по определенным хромосомам. Этот факт используется при оценке семян на гибридность, а так же в селекционной работе [88, 190, 231]. Все большее значение локусы, контролирующие запасные белки, приобретают как маркеры генов хозяйственно важных признаков.
Многими авторами отмечается взаимосвязь запасных белков с устойчивостью растений к некоторым болезням. Так, Ф. А. Попереля и JI. Т. Бабаянц [102] установили, что блок компонентов глиадина Gld 1ВЗ является маркером гена, контролирующего устойчивость пшеницы к стеблевой ржавчине. Этот же блок является и маркером устойчивости к бурой ржавчине [39. 131]. Обнаружена статистически значимая корреляция между а-глиадином и устойчивостью к бурой ржавчине [138]. Блоки компонентов гордеина с успехом могут использоваться в селекции ячменя на устойчивость к мучнистой росе [17, 159, 168, 228] и к желтой ржавчине [80, 215]. Это возможно из-за того, что некоторые гены, контролирующие устойчивость к указанным болезням, наследуются, сцеплено с локусами Hrd. Например, эффективными маркерами иолиаллельного гена М1-а, обуславливающего устойчивость растений к мучнистой росе, могут быть аллельные варианты Hrd А21, В25 [193].
Установлена достоверная сопряженность аллельных вариантов блоков проламина с таким сложным полигенным признаком как морозостойкость растений пшеницы и ячменя [16, 94, 103, 104]. В составе глиадинов наиболее морозостойких сортов озимой пшеницы обычно присутствуют блоки GLD 1А1 или GLD 1А2, GLD 1D5, GLD 6АЗ, GLD 6D2, GLD 1В2 [118]. Блок GLD 1В8 сопряжен с пониженной морозостойкостью [103]. У озимого ячменя морозостойкость была выше среди сортов, имеющих аллели Hrd В4 F3 [94].
Выявлена взаимосвязь блоков компонентов глиадина с показателями технологического качества зерна [42, 54, 61, 76, 142, 187, 200]. Установлено, что присутствие в генотипе сортов аллелей 1А1 и 1ВЗ сопряжено с пониженным качеством муки [10]. В других работах также отмечается, что блоки компонентов глиадинов GLD 1ВЗ [20] и GldlD5 [16] оказывают отрицательное влияние на все основные показатели качества зерна пшеницы. На основании накопленного в течение ряда лет экспериментального материала проведено ранжирование аллельных вариантов блоков копонентов глиадина по степени их влияния на качество зерна [123, 201]. Имеются работы, демонстрирующие влияние на качество муки высокомолекулярных [143, 182, 198, 199] и низкомолекулярных [142, 202] субъединиц глютенина.
У ячменя выявлена сопряженность аллелей гордеинкодирующих локусов с такими показателями качества зерна как содержание белка, лизина в белке, с количеством ингибитора трипсина в зерне и переваримостью белка in vitro [15, 95].
В связи с тем, что одним из важнейших применений ячменя является его использование для пивоварения, многие исследователи пытались выяснить роль отдельных белков и белковых фракций в определении пивоваренных качеств ячменя. Большинство исследователей указывают на взаимосвязь запасных белков с качеством солода и возможность использования метода электрофореза запасных белков для выявления лучших сортов для пивоварения [114, 139, 169, 189, 214]. Однако, имеется и противоположное мнение. Так при изучении 84 сортов с различными пивоваренными качествами, Riggs Т. et. al. [206] не обнаружили такой корреляции.
Наиболее трудно было установить связь между аллельным состоянием блоков проламина и продуктивностью. Однако в литературе имеются и такие сведения [84, 103, 207]. Например, у сорта ячменя Черноморец аллели локуса Hrd В коррелировали с зерновой продуктивностью через элементы, ' влияющие на коэффициент размножения [81]. В других работах [112, 113] показано, что компоненты со- зоны электрофоретического спектра гордеинов коррелируют с длинной колоса (г = -0,62), числом зерен с главного колоса (г = -0,68), продуктивной кустистостью (г = -0,52) и массой 1000 зерен (г = -0,72); компоненты (3- зоны - с длиной колоса (г = -0,45), числом продуктивных стеблей (г = -0,62) и числом зерен с главного колоса (г = 0,65); а компоненты а-зоны - с длинной периода трубкование - спелость (г = 0,79). Вместе с тем, в некоторых работах не установлено какой-либо связи между вариантами проламина и продуктивностью или ее элементами [9, 15].
Рассматривая белки в качестве маркеров сложных количественных признаков, необходимо учитывать, что некоторые из них непосредственно участвуют в формировании таких признаков. Например, молекулы глютениновой фракции пшеницы являются составными частями клейковинного комплекса, от которого зависит качество теста [198]. При этом биохимические особенности различных аллельных вариантов белков, такие как: аминокислотный состав, молекулярная масса, гидрофобность, значительно влияют на параметры данного признака. Соответственно, в этом случае различные аллельные варианты белков непосредственно определяют изменчивость количественного признака [118].
Накопленная информация о полиморфизме гордеинкодирующих локусов, позволила провести изучение закономерностей их географического распределения. Было показано, например, что распределение аллелей локусов Hrd А, Hrd В и Hrd F на территории бывшего СССР носит не случайных характер. Оно в основном зависит от распределения следующих климатических параметров: количество осадков в год, сумма эффективных температур, средняя температура июля и континентальность климата ' [99]. Эти данные можно использовать для оптимизации при районировании сортов.
Из выше изложенного следует, что на определенной территории складываются устоявшиеся ассоциации генов, маркерами которых могут выступать проламинкодирующие локусы, по которым может осуществляться отбор генотипов. Например, в условиях Северного Кавказа ряд хозяйственно ценных признаков и свойств сортов мягкой яровой пшеницы маркируются аллелями 1АЗ, 1А15, 1В4, 1D3 и 6А16 [71], а у ячменя в Восточной Сибири - Hrd А2 В13 [14]. Для территорий с другими почвенно-климатическими условиями будут характерны свои блоки проламинов, маркирующие ассоциацию хозяйственно важных генов. Поэтому, селекционер должен проводить сортоулучшающую работу с учетом сохранности таких устоявшихся ассоциаций, чтобы не снизить достоинства улучшаемых сортов [70].
Как известно, основные задачи семеноводства заключаются в наиболее быстром размножении семян вновь районированных сортов и поддержании генетически обусловленных хозяйственно ценных признаков и свойств у всех возделываемых в производстве сортов [74]. В процессе пересева сорта под действием естественного отбора, механического и биологического засорения происходит ухудшение его свойств. Поэтому у самоопылителей рекомендуется использовать индивидуально-семейный отбор по морфологическим признакам, соответствующим описанию эталонных образцов сортов, для обеспечения их высокой продуктивности и долговечности [12]. Потомства оценивают по средней продуктивности (Ж) и стандартному отклонению (S) и разбивают на 6 групп: x-3S; x-2S; x-S; x+S; x+2S; x+3S. С целью сохранения генетической структуры сорта в первичном семеноводстве рекомендуется отбирать лучшие растения (группы с продуктивностью более x-S), свободные от инфекций и болезней [28, 63, 74]. Количество отобранных растений при этом составляет 75-100 [8]. Евдакушин Н. В. [40] предлагает брать для воспроизводства сорта не менее 500 родоначальник растений. Может использоваться и массовый отбор. При этом количество отбираемых растений составляет 300 [74].
С развитием метода электрофореза запасных белков в практику семеноводства входит отбор растений по белковым формулам. Предлагается его использование для идентификации и паспортизации семенного материала [21, 30, 147, 149, 156, 157, 173, 185, 233]. Кроме проламинов, у пшеницы и ячменя удобны для этой цели некоторые ферменты, например, а-амилаза пшеницы [45], ингибиторы а-амилаз и протеиназ пшеницы [53], эстеразы, ß-амилаза, малатдегидрогеназа и кислая фосфотаза ячменя [11, 128]. Следует отметить, что в литературе имеются сведения о возможности применения компьютерного анализа морфологии зерновки для идентификации сортов [160]. Визуальное изображение каждого образца переводится в числовое выражение, а затем осуществляется подробный анализ геометрии образца по десяти и более параметрам. Однако этот метод не нашел широкого распространения, так как в его основу положены различия сортов по морфологическим признакам, которые модифицируют под действием окружающей среды.
Многие авторы предлагают использовать метод электрофореза запасных белков для определения сортовой чистоты [19, 36, 73, 135, 137]. Эта проблема остается актуальной для семеноводства. Так, по данным А. А. Созинова с соавторами [119] во многих образцах элитных семян яровой мягкой пшеницы, полученных от оригинаторов, выявляемые по глиадину примеси составляли 1-2%, а в некоторых случаях достигали 10 % и более. В ряде случаев, образцы одного сорта, присланные из разных мест репродукции, часто не имели между собой ничего общего или содержали такой процент примеси, что нельзя было разобраться - какой из образцов принадлежал запрашиваемому сорту. Это объясняется трудностью поддержания сортовой чистоты только по морфологическим признакам. Как бы ни были тщательны сортовые прополки, полностью сохранить 100 %-ную сортовую чистоту даже в конкурсном сортоиспытании не удается [79].
Это убеждает в необходимости внесения результатов по исследованию спектров запасных белков в апробационную характеристику сортов наряду с морфологическими признаками. Тем более, что во многих станах Западной Европы, Северной Америки и Австралии формальное описание новых сортов уже включает электрофоретические спектры глиадина [85]. А в ряде стран введен официальный контроль по запасным белкам всей зерновой продукции, закупаемой у фермеров. Используется он и при международной торговле зерном, особенно семенами [163].
Сорта, включенные в государственное сортоиспытание, подлежат изучению на генетическую однородность, константность и отличимость. В связи с этим, было проведено изучение более пятисот новых сортов озимой и яровой пшеницы по электрофоретическим спектрам проламинов. В результате проделанной работы, было установлено, что более 70% из них гетерогенны и состоят из различного количества биотипов, причем 20% сортов являются сильными и наиболее ценными по качеству [35]. У ячменя из 228 сортов, районированных с 1929 по 1990 годы, гетерогенны по гордеинам более 30% [100].
Многочисленными работами показано, * что численное соотношение биотипов может меняться под действием различных условий выращивания [7, 52, 72]. Так, например, сорт ячменя Лиман состоял из двух биотипов. Полученные от оригинатора семена пересевали в условиях Алтая в течение ряда лет. После первого пересева соотношение биотипов было 5:2, а после второго - 1:7 [124]. Анализ популяции сорта Джау Кабутак показал влияние высоты выращивания над уровнем моря на генетическую структуру популяций по гордеинкодирующим локусам [97]. Структура популяции по глиадинкодирующим локусам и по крупности зерна сорта мягкой пшеницы Саратовская 29, выращивавшегося в Западной Сибири отличалась от таковой у этого же сорта, репродуцировавшегося в Казахстане [72]. Изменение структуры популяции может происходить и в процессе семеноводства [34, 89]. Например, у сорта озимой пшеницы Надзея, состоящей из трех биотипов, исходный материал содержал 53% первой биотипной группы и 40% - второй. В посевах питомника размножения это соотношение было уже 81% и 14%, соответственно [67].
Перечисленные факты очень важны, поскольку такие изменения в структуре популяций могут повлиять на качественные и количественные характеристики сорта, например, на урожайность и качество зерна [19, 60].
В результате изучения гетерогенных сортов у некоторых из них была установлена неравноценность биотипов, входящих в популяцию сорта. Так, у сорта ярового ячменя Жодинский 5, состоящего из четырех биотипов (№1, №2, №3 и №4), биотипы №3 и №4 заметно уступали по урожайности биотипам №1 и №2. Кроме этого, третий биотип был более длинностебельным и сильно поражался мучнистой росой, а четвертый -наряду с более поздним созреванием и укороченным стеблем, имел относительно низкое содержание белка и был восприимчив к сетчатому гельминтоспориозу [27]. Некоторые авторы предлагают улучшать такие сорта в процессе семеноводства [16, 27, 34, 36, 90] или селекции, считая их объектом внутрисортового отбора [21, 111]. Другие - предлагают составлять искусственные сортосмеси из морфологически однородных, но генетически различающихся сортов [125].
Существует мнение, что по-разному следует относиться и к селекционным номерам, переданным на конкурсное сортоиспытание. Так, если они состоят из 5-7 биотипов, то исходя из требований международного стандарта, их нельзя назвать сортами. Они нуждаются в дальнейшем селектировании. Номера, имеющие 90-95 % основного биотипа, целесообразно дорабатывать в процессе первичного семеноводства до передачи сорта на государственное сортоиспытание и его районирования. Такую работу следует вести параллельно. При этом ценные по качеству зерна, устойчивые к болезням и другим признакам биотипы могут быть размножены отдельно и включены в селекционный процесс самостоятельно [77].
С помощью электрофореза запасных белков можно существенно ускорить размножение новых сортов, применяя негативный отбор. При этом удаляют растения с нетипичным для исходного сорта спектром [13, 35]. Используя этот метод при формировании элиты у самоопыляющихся культур, удалось, не снижая качества зерна сократить срок ее создания на 1 год [90].
Перуанский Ю. В. и Надиров Б. Т. [87] предложили осуществлять биохимический контроль чистоты сорта следующим образом. В питомнике испытания потомств первого года, после соответствующей выбраковки растений, необходимо брать от каждого оставшегося (созревающего) растения по 2-3 зерна и электрофоретическим методом определять их принадлежность к исходному сорту. Растения, имеющие нехарактерные для этого сорта спектры, следует удалять, а зерно со всех остальных объединять. Такую же работу необходимо проводить и в питомнике потомств второго года. Начиная с питомника размножения, биохимический контроль чистоты авторы предлагают проводить в общих партиях семян, используя среднюю пробу из 100 зерен.
Следует отметить, что выборка в 100 зерен является оптимальной для характеристики чистоты партий. Такой объем используется как у нас в стране, так и за рубежом [59, 137, 153]. В некоторых случаях может использоваться как меньшее, так и большее количество семян, в зависимости от конкретного случая. Так, например, для идентификации сорта достаточно менее пятидесяти зерен, а в спорных случаях при определении чистоты партии семян выборка может быть увеличена в 2-3 раза [44]. Некоторые исследователи предлагают сразу использовать выборку в 200-300 семян [1]. КТА не ограничивает верхний предел выборки [153].
Идентификация блоков запасных белков - надежный метод проверки происхождения сортов. Так, если генотипическая формула изучаемого сорта включает блоки, которых нет у родителей, то происхождение его указано неверно. Кроме этого, с их помощью удалось раскрыть природу и происхождение геномов многих культурных растений, уточнить филогенетические отношения ряда спорных видов [56, 118].
Полиморфные белковые системы нашли применение и в клеточной и хромосомной инженерии. Они используются для маркирования клеточных линий, выявления хромосомных преобразований и идентификации генетического материала в соматических гибридах. В генной инженерии по белкам-маркерам, являющимся продуктами экспрессии генов, возможна идентификация изолированных генов или оценка генной функции выделенных и клонированных фрагментов ДНК генома [55].
Таким образом, при использовании метода электрофореза запасных белков, можно решить многие задачи. Во-первых, при изучении исходного материала проводить идентификацию сортов, биотипов и линий; анализировать сортовые и дикорастущие популяции; создавать вспомогательные генетические системы для селекции; осуществлять поиск источников ценных признаков. Во -вторых, в селекции с использованием белковых спектров можно проводить отбор ценных генотипов; контролировать включение желаемых хромосом или их локусов в создаваемые сорта и гибриды; получать многолинейные сорта-популяции и сорта-синтетики. В-третьих, в сортоиспытании определять происхождение и оригинальность сорта, оценивать его генетическую однородность и константность; следить за составом сортовых популяций у перекрестников; вести регистрацию и документацию сортов, допущенных к возделыванию, в виде генетических или "белковых" формул. В-четвертых, в семеноводстве и семенном контроле -контролировать популяционную структуру сорта; следить за наличием спонтанного переопыления и механического засорения; осуществлять маркирование линий в семеноводстве гибридных семян и проводить оценку последних на гибридность [56].
Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Лялина, Елена Владимировна
ВЫВОДЫ
1. В результате гибридологического анализа растений ¥2 от скрещивания СИ 3664 х ДМ показано, что компоненты гордеина, выявляемые с помощью электрофореза, наследуются группами (блоками) по кодоминантному типу. Это совпадает с данными других исследователей. Установлено, что ранее предварительно выделенные блоки компонентов НЮЭ А21, НИ) В11 и Н1Ш В35 действительно контролируются аллелями локусов Нгс! А21 и Нгё В11 и Нгё В35, соответственно.
2. Локусы Нгё А, Нгё В и Нгс! Б наследуются сцепленно. Величина рекомбинации между локусами Нгё А и Нгё В составляет 20,60 ± 2,69 %, между Нгё А и Нгё Б - 22,35 ± 2,38 %, а между Нгё В и Нгс! Р -1,38 ±0,50%.
3. При анализе 101 сорта, допущенного к использованию на территории РФ в 1999 году, обнаружено 16 вариантов блоков компонентов гордеина, контролируемых локусом Нгё А, 22 варианта, контролируемых локусом Нгё В и 4 - контролируемых локусом Нгё Б. Среди аллелей локуса Нгс! В было обнаружено три новых варианта, обозначенных нами как В93, В94 и В95. По локусам Нгё А и Нгё Б новых вариантов не найдено.
4. Составлен новый каталог аллельных вариантов блоков компонентов и с его использованием определены генетические формулы гордеинов у всех исследуемых сортов.
5. Обнаруженные аллели локусов Нгё значительно различаются по частотам. С наибольшей частотой встречаются аллели Нгё А2 -54,0%, Нгё В8 - 21,8%, Нгё В17 - 13,9%, Нгё В19 - 17,8%, Нгё Б1 -32,7%, Нгё ¥2 - 28,7% и Нгё ¥3 - 37,6%. Частоты остальных аллелей гордеинкодирующих локусов варьирует от 0,5 до 12,5%.
6. Группы сортов, рекомендованные к использованию в различных регионах РФ, существенно различаются по составу и частотам аллелей локусов Нгё А, Нгс1 В и Нгё Р. Распределение частот аллелей этих локусов по регионам носит неслучайный характер. Установлено, что основным фактором, влияющим на распределение частот гордеинкодирующих локусов в регионах РФ, является средняя температура июля.
7. С помощью электрофореза гордеинов в крахмальном геле при использовании созданного каталога, удается различить 83% всех исследованных сортов. Доля различимых сортов по регионам составляет 77 - 100%, за исключением Нижневолжского - 66,7%о.
8. Среди изученных сортов около 30% являются гетерогенными по запасным белкам, т. е. состоят из двух и более биотипов, различающихся по компонентному составу гордеина.
9. Анализ внутрихозяйственного семеноводства сорта Зазерский 85 в течение 1996-1997 гг. показал, что во многих хозяйствах Дмитровского и Луховицкого района Московской области для семенных целей используются не сортовые семена, а смеси нескольких сортов.
10. Не выявлено существенного влияния состава биотипов на урожай и некоторые элементы его структуры у гетерогенных сортов Зазерский 85 и Московский 3. Первичное семеноводство этих сортов можно вести по обычной схеме, рекохмендуемой Методическими указаниями по производству семян элиты.
РЕКОМЕНДАЦИИ СЕМЕНОВОДСТВУ
Начиная с первичных звеньев семеноводства, рекомендуется использовать метод электрофореза на всех этапах работы для определения подлинности и сортовой чистоты семян. Для проведения электрофоретических анализов предлагается использовать методику электрофореза в крахмальном геле по прописи А. А. Созинова и Ф. А. Попереля с модификациями. Изо всех существующих методик, пригодных для массового анализа семенного материала, она является наиболее удобной, дешевой и безвредной. В первичных звеньях семеноводства закладка питомников и выбраковка нетипичных растений должны осуществляться с помощью электрофореза. Начиная с питомника размножения, чистоту семенного материала необходимо устанавливать исходя из анализа средней пробы партии семян, после проведения апробации. В том случае, когда по результатам апробации посевы не могут быть признаны сортовыми, электрофорез проводить не нужно.
Метод электрофореза рекомендуется при арбитражных разбирательствах для установления подлинности семенного материала. Для того, чтобы использовать его в определении сортовой чистоты, необходимо разработать стандарты.
К первичному семеноводству гетерогенных сортов следует подходить индивидуально, учитывая специфику каждого сорта. Контроль биотипного состава должен быть постоянным, чтобы сохранить присутствие всех биотипов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При ведении селекционной и семеноводческой работы специалистам сельскохозяйственного производства необходимо опираться на хорошо разработанную теоретическую основу. Такой основой является генетика. Ее основополагающие принципы и законы должны использоваться как в процессе создания сорта, так и при его воспроизводстве.
Так как целью нашей работы являлось изучение возможности использования полиморфизма запасных белков в семеноводстве ярового ячменя, то, в первую очередь, необходимо было выбрать метод работы, наиболее приемлемый для нашей системы семеноводства. Основными критериями при выборе методики были быстрота, стоимость анализа, способность дифференциации сортов, использование в работе сложного оборудования и токсичных веществ, система регистрации и интерпретации результатов анализа. В результате изучения литературных данных нами был сделан выбор в пользу методики, использующейся в ИОГен РАН.
Нами было проведено изучение наследования гордеинов с помощью гибридологического анализа. В результате проделанной работы был подтвержден кодоминантный характер наследования гордеинов и установлено, что ранее предварительно выделенные блоки компонентов Н1Ш А21, ШШ В11 и НМ) В35 действительно контролируются аллелями локусов Нгс! А21 и Нгё В11 и Нгс! В35, соответственно.
Опубликованные ранее каталоги аллелей гордеинкодирующих локусов были созданы в результате анализа сортов из мировой коллекции и сортов, выращивавшихся на территории бывшего СССР до 1991 г. В связи с этим, возникла необходимость составления нового каталога для современных сортов ячменя. При анализе 101 сорта, допущенного к использованию на территории Российской Федерации в 1999 г., был составлен новый каталог и у каждого сорта установлена генетическая формула гордеина. Используя созданный каталог, можно осуществлять паспортизацию семенного материала и устанавливать его идентичность, что может быть использовано как в селекционной, так и семеноводческой работе. Полученные данные по полиморфизму запасных белков ярового ячменя могут быть использованы как основа для внедрения метода лабораторного сортового контроля в системе семеноводства.
Обнаруженные аллели локусов Hrd значительно различаются по частотам. Так, среди 16 аллелей локуса Hrd А по частоте резко доминирует аллель Hrd А2 - 54,0%. Остальные встречаются с частотами 0,5 - 12,5%. По локусу Hrd В из 22 аллелей относительно высокую частоту имеют три - Hrd В8 (21,8%), Hrd В17 (13,9%), Hrd В19 (17,8%). Частоты остальных аллелей варьирует от 0,5 до 4,5%. Варианты аллелей локуса Hrd F встречаются с близкими частотами - Hrd F1 - 32,7%, Hrd F2 - 28,7% и Hrd F3 - 37,6%, за исключением Hrd F0 (1%).
Распределение частот аллелей этих локусов по регионам носит неслучайный характер и связано с климатическими факторами. Установлено, что основным фактором, влияющим на распределение частот гордеинкодирующих локусов в регионах РФ, является средняя температура июля. Полученные данные могут быть использованы для оптимизации размещения новых сортов в регионах.
Используя электрофоретический анализ гордеинов, мы провели анализ внутрихозяйственного семеноводства сорта Зазерский 85 в хозяйствах Дмитровского и Луховицкого районов Московской области в течение 1996-1997 гг. Он показал, что в некоторых хозяйствах Московской области для семенных целей используются не сортовые семена, а смеси нескольких сортов, что недопустимо. Таким образом, было показано как реально можно использовать результаты электрофореза на практике.
Установлено, что около 30% сортов являются гетерогенными по запасным белкам, что необходимо учитывать в семеноводческой работе. В литературе имеются данные о том, что существуют гетерогенные сорта, которые имеют в своем составе биотипы, различающиеся по хозяйственно важным характеристикам. Соотношение биотипов и их присутствие может изменяться под действием условий произрастания и при ведении семеноводческой работы, что может привести к хозяйственных характеристик сорта. Однако в наших опытах, при изучении влияния состава биотипов в гетерогенных сортах Зазерский 85 и Московский 3 на урожай и его структуру, не было установлено существенных различий между вариантами опыта и контролем (исходный сорт) или снижения урожая по сравнению с контролем. В связи с этим, первичное семеноводство этих сортов в Московской области можно вести по обычной схеме. Однако контроль наличия и состава биотипов необходим, так как в случае потери биотипа можно поставить под сомнение подлинность такого сорта. При принятии сорта по результатам Государственного сортоиспытания, рекомендуется вносить в апробационную характеристику соотношение биотипов в гетерогенном сорте, что позволит в дальнейшем следить за его идентичностью.
Подводя итог проделанной работы, можно сказать, что метод электрофореза запасных белков в крахмальном геле является мощным и надежным средством для установления подлинности сорта и его сортовой чистоты. Он может с успехом применяться для этих целей в семеноводстве наряду с апробацией и фунтовым, контролем. Перспективно его применение и в арбитражных разбирательствах.
112
Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Лялина, Елена Владимировна, Москва
1. Абугалиева А. И., Сейфулина М. П. Изменчивость биотипного состава озимой пшеницы и качество зерна // Вестн. е.- х. науки Казахстана. 1985.- №1,- С. 33-36.
2. Агафонов Н. С., Пшеничная И. А. К вопросу о стабильности белковой формулы глиадина // Тез. докл. науч.- практич. конф. "Вопросы повышения устойчивости зернового хозяйства в условиях поволжского региона".- Кинель, 1997.- С. 9-11.
3. Алтухов Ю. П. Генетические процессы в популяциях.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Наука, 1989.- 328 с.
4. Асанова Д. К. Полиморфизм запасных белков и возможности использования их в селекции и семеноводстве ломкоколосника ситникого // Вестн. е.- х. науки Казахстана.- 1993.- №5-6.- С. 5355.
5. Ахмедов Б. Г. Генетически обусловленный полиморфизм глиадина и возможность его использования в селекции твердой пшеницы: Автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.15.- Баку: Ин-т генетики и селекции АН АзССР, 1983.- 18с.
6. Балашов В. В., Алещенко П. И., Шурыгин А. В. О методике апробации сельскохозяйственных культур // Вестн. Российск. акад. с.-х. наук. 1993. -№1. - С. 35.
7. Бахронов А. Я. Использование гордеинкодирующих локусов как генетических маркеров в селекции и семеноводстве ячменя на Памире: Автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.15.-Душанбе, 1997.- 19с.
8. Березкин А. Н., Гуйда В. Н., Березкина Л. Л. Пути повышения эффективности семеноводства зерновых культур. М.: ВНИИТЭИагропром, 1989 53 с.
9. Беркутова Н. С., Погорелова JI. Г., Кондратьева О. П., Поморцев А. А. Белковые маркеры и хозяйственно-полезные признаки двух сортов ярового ячменя // Современное семеноводство полевых культур: Сб. науч. тр.- М., 1993 .-С.228-234.
10. Бияшев Р. М. Полиморфизм изоферментов ячменя и возможность его использования в селекционно-генетических исследованиях: Автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.15.-М., 1985.-22 с.
11. Большаков Н. В. Пути ускоренного размножения и сохранения чистоты сортов зерновых культур в нечерноземном центре России: Автореф. дис. . доктора с.-х. наук: 06.01.05.- М., 1997.-43 с.
12. Борисов Ю. М., Шевцова Л. Н., Зобова Н. В., Сурин Н. А. Характеристика компонентного состава гордеинов сортов ярового ячменя в Восточно-Сибирском регионе // Докл.
13. Академии с.-х. наук им. В. И. Ленина.- М.: ВО Агропромиздат, 1989 .-№ 12 .-С. 2-4.
14. Бугрий О. В. Характер наследования и связи с хозяйственно полезными признаками компонентного состава гордеина в популяциях ярового ячменя: Автореф. дис. канд. биол. наук : 06.01.05.- Немчиновка, Моск. обл., 1989.- 16 с.
15. Василенко А. И. Внутрисортовой полиморфизм глиадина и возможность его использования в первичном семеноводстве озимой пшеницы: Автореф. дис. канд. с.-х. наук : 06.01.05.-Немчиновка, Моск. обл., 1998.- 24 с.
16. Гааль Э., Медьеши Г., Верецкеи Л. Электрофорез в разделении биологических макромолекул М.: Мир, 1982.- 448 с.
17. Гасанова Г. М. Сопряженность полиморфизма глиадина и твердозерности с изменчивостью признаков озимой пшеницы: Автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.15.- Баку: Ин-т генетики и селекции АН АзССР, 1984.- 14с.
18. Глотов Н. В., Животовский Л. А., Хаванов Н. В., Хромов-Борисов Н. Н. Биометрия. Л., 1982. - 263 с.
19. Годон Б. Современные лабораторные методы выделения и анализа растительных белков // В кн.: Растительный белок / Пер. с фр. В. Г. Долгополова; Под ред. Т. П. Микулович. М.: Агропромиздат, 1991. - С.72-88.
20. Горячковская Т. П., Железнов А. В., Железнова Н. Б., Пельтех С. Е. Полиморфизм запасных белков в популяции житняка гребенчатого Agropiron cristatum L. // Генетика .- 1995,- Т. 31.-№1.- С. 68-71.
21. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию.- М.: Агро-Принт, 1999.- 192 с.
22. Государственные стандарты Союза ССР. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения качества. Часть 2. М.: Издательство стандартов, 1991. - 416 с.
23. Гриб С. И. Ячменному полю интенсивные сорта.- Минск: Ураджай, 1992.- 157 с.
24. Грибович В. А. Изучение внутрисортовой изменчивости и некоторых вопросов методики воспроизведения сорта овса и ячменя: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук: 06.01.05.-Немчиновка, Моск. обл., 1975.- 19 с.
25. Груздев Л. Г., Жербак Э. А., Новиков Н. Н. Фракционный, аминокислотный состав и биологическая ценность белка зернатритекале в процессе его формирования // Изв. ТСХА. 1976. -Вып.2. - С. 98-109.
26. Гуляев Г. В. Совершенствовать систему семеноводства полевых культур // Вестник Рос. Акад. с-х. наук.- 1992.- №4.-С.17-21.
27. Гуляев Г. В. Современное семеноводство зерновых культур // Современное семеноводство полевых культур: Сб. науч.тр. под ред. Гуляева Г. В.- М.,1993.- С.3-21.
28. Данилова Н. Н. Состав белка ячменя в зависимости от условий питания и фазы созревания: Автореф. дис. канд. биол. наук. -М., 1969. 18 с.
29. Демина В. И. Генетически обусловленный полиморфизм гордеина и его селекционная значимость у ярового ячменя: Автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.15.- Немчиновка, Моск. обл., 1984.- 16 с.
30. Демкин П. П. Сортовая идентификация семян. В кн.: Семеноводство зерновых культур: агроэкология, организация, технология,- М.-1988.- С. 168-173.
31. Демкин П. П., Демкин В. П. Об идентификации сортов зерновых культур и их семеноводстве // Селекция и семеноводство .- 1996.- №1-2.- С. 33-35.
32. Демкин П. П., Драчева В. К., Дедикин В. И., Зинченко В. А. Оценка посевного материала на гомогенность // Селекция и семеноводство .- 1994.- №1-2.- С. 30-31.
33. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985.- 351 с.
34. Духарев Н. А. Белки маркеры признака устойчивости мягкой пшеницы к бурой ржавчине: Автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.15.- Л.: ВИР.- 1983.- 18 с.
35. Евдакушин Н. В. Гетерогенность районированных в Рязанской области сортов ячменя и ее использование в семеноводстве: Автореф. дис. канд. с.-х. наук: 06.01.05.- Каменная степь, 1998.- 24 с.
36. Животовский Л. А. Интеграция полигенных систем в популяциях.- М.: Наука, 1984.- 183с.
37. Идентификация сортов пшеницы и ячменя методом электрофореза: Методические указания., Под ред. В. Г. Конарева. Л.: ВИР, 1989.- 15с.
38. Илличевский Н. Н., Кудрявцев А. М., Упелник В. П., Метаковский Е. В. Анализ родословных сортов мягкой пшеницы на основе изучения полиморфизма а-амилазы // Генетика.- 1995,- Т. 31.- №12.- С.1650-1654.
39. Имшенецкий Е. И., Сысоев А. Ф. Исследование белковых фракций зерна пленчатого и голозерного ячменей методами хромотографии и электрофореза //Докл. ВАСХНИЛ.- 1971.-№5. с. 9-11.
40. Карманенко Н. М. Качество зерна ячменя при различных условиях его выращивания // Химия в сельском хозяйстве. -1969. -№1 .-С. 23-24.
41. КибенкоТ. Я., Деркач И. М., Муганштейн М. Б., Прейгель И. А. Автоматизированный анализ электрофоретических спектров в генетико-селекционных исследованиях // Гаметная и зиготная селекция растений. Кишинев, 1987. - С. 127-129.
42. Климович А. С., Скурко И. Е. Изменение фракционного состава белка ячменя в условиях различного минерального питания // Вестник Белорусск. Универс.- 1977.- Сер. 2.- №2.- С. 43-45.
43. Кожемякин Е. В., Абугалиева А. И., Савин В. Н., Николаев Н. А., Абугалиева С. И. Генетические маркеры и системный метод в селекции и семеноводстве хлебопекарной пшеницы. -Алматы, 1995.-295 с.
44. Конарев А. В. Полиморфизм ингибиторов а-амилаз и протеиназ и возможности его использования в сортовой идентификации злаков // Тез. докл. 3 Междунар. симпозиума по биохимической идентификации сортов (1-8 сент. 1987г.), Л., 1987.-С.35.
45. Конарев В. Г. Белки пшеницы. М.: Колос, 1980.- 351с.
46. Конарев В. Г. Белки растений как генетические маркеры. М., 1983.-320 с.
47. Конарев В. Г., Дягилева Г. Е., Гаврилюк И. П., Трофимовская А. Я. Сортовая идентификация ячменя по электрофоретическим спектрам гордеина// Бюл. ВИР .- 1979.- С. 30-41.
48. Конарев В. Г., Трофимовская А. Я. Сортовая идентификация ячменя по электрофоретическим спектрам гордеина (методические указания).- Л.: ВИР, 1975.- С.3-22.
49. Коновалов Ю. Б., Тукан К. Ф., Лошакова В. А. Изменение биотипического состава сорта в первичном семеноводстве (на примере яровой пшеницы Академия) // Изв. ТСХА.- 1991.- №1.-С. 65-70.
50. Копусь М. М. Связь генетически обусловленных особенностей компонентного состава глиадина с качеством муки у сортов мягкой пшеницы: Автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.15.-Немчиновка, Моск. обл., 1981.- 16с.
51. Кочетыгова М. Г. Внутрисортовая изменчивость и наследуемость количественных признаков у яровой пшеницы : Автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.15.- М., 1972.- 17 с.
52. Крускал Дж. Б. Многомерное шкалирование и другие методы поиска структуры // Статистические методы для ЭВМ / Под ред. Энелейна К. и др. М.: Наука, 1986. - 460 с.
53. Куликов Я. К., Иванов Н. П. Структурно-функциональные особенности белков ячменя и картофеля. Минск: Университетское, 1988 .- 112 с.
54. Ладогина М. П. Генетический контроль и полиморфизм глютелина у ярового ячменя: Дис. . канд. биол. наук: 03.00.15. -М., 1991, 140 с.
55. Ладогина М. П., Громов М. В., Поморцев А. А. Полиморфизм D-гордеинов у ярового ячменя (Hordeum vulgare L.) // Генетика.- 1995,- Т.31.-№8.-С. 1092-1094.
56. Левицкий А. П., Вовчук С. В., Похиленко Л. И. Физико-химическая характеристика гордеинов, выделенных разными методами // Науч.-технич. Бюл. ВСГИ .-1984 .- №4 (54) .- С.31-35.
57. Левонтин Р. Генетические основы эволюции. М.: Мир, 1978. - 560с.
58. Метаковский Е. В., Ильина Л. Г., Галкин А. Н., Коваль С. Ф., Созинов А. А. Аллельные варианты блоков компонентов глиадина у саратовских пшениц // Селекция и семеноводство .1987 .-№1 .- С. 11-15.
59. Метаковский Е. В., Коваль С. Ф., Мовчан В. К., Созинов А. А. Генетические формулы глиадина у сортов яровой мягкой пшеницы Северного Казахстана // Селекция и семеноводство .1988 .-№1 .- С. 11-13.
60. Метаковский Е. В., Коваль С. Ф., Созинов А. А. Стабильность и микроэволюция гетерогенного сорта Саратовская 29 // Вестн. с.-х. наук .- 1987.- №9.- С. 28-34.
61. Метаковский Е. В. Узикова Г. А., Созинов А. А. Полиморфизм глиадина у некоторых сортов яровой мягкой пшеницы // Селекция и семеноводство 1985.- №2.- С. 12-14.
62. Методические рекомендации по производству семян элиты зерновых, зернобобовых и крупяных культур. М.: ВАСХНИЛД990. - 39с.
63. Мунк Л. Белки семян ячменя // В кн.: Белки семян зерновых и масличных культур,- М.: Колос, 1977.-С.148-167.
64. Неттевич Э. Д., Беркутова Н. С., Погорелов А. Т. Метод электрофореза при изучении внутри сортовой изменчивости качества зерна пшеницы // Селекция и семеноводство . 1983.-№11.- С. 8-10.
65. Неттевич Э. Д., Моргунов А. И., Роджерс У. Д. и др. Полиморфизм отечественных сортов пшеницы по локусам высокомолекулярных глютенинов зерна // Доклады ВАСХНИЛ.- 1991.- №9.- С. 2-4.
66. Нецветаев В. П. Генетический контроль синтеза гордеина и его связь с хозяйственными признаками у ярового ячменя: Автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.15.- Минск, 1980 .- 18 с.
67. Нецветаев В. П., Созинов А. А. Гордеинкодирующие локусы и продуктивность растений ярового ячменя // Ячмень в условиях интенсивного земледелия: Сб. науч. тр.(Вопросы селекции, биологии, семеноводства и агротехники).- Одесса: ВСГИ, 1982.-С. 63-66.
68. Новые сорта: выведение, семеноводство, возделывание/ Сб. науч. тр.- М., 1992. С. 12-13.
69. Осборн Т. Б. Растительные белки / Пер. с англ. В. Л. Кретомича и М. П. Знаменской / Ред. А. Р. Кизель. М.- Л.: Биомедгиз, 1935.-219 с.
70. Пейн П. И. Белки эндосперма // В кн.: Генетический подход к биохимии растений.- М.: Агропромиздат, 1990 .- с.245-271.
71. Перуанский Ю. В., Надиров Б. Т. Электрофоретический метод в определении биотипов сорта // Селекция и семеноводство . -1981 .-№3 .-С. 38-40.
72. Перуанский Ю. В., Савич И. М. Распознование самоопыленных линий кукурузы изоэлектрофокусированием белков зеинового комплекса // Докл. ВАСХНИЛ. 1988. - №2. - С. 11-13.
73. Петрова Н. Н., Галкова Л. И. Генетический метод оценки растений при формировании элиты самоопыляющихся культур // Современные проблемы генетики и селекции: Тез. докл. респ. конф./ Под ред. чл.-корр. АНБ Н. А. Картеля. Минск, 1995.-С. 58.
74. Плешков Б. П. Условия питания и аминокислотный состав растений: Автореф дис. .докт. биол. наук. -М., 1965. 36 с.
75. Плешков Б. П., Неттович, Ракипов М. Г. Биохимическая характеристика белков ярового ячменя Московский 121 и короткостебельного мутанта, выделенного из этого сорта // Докл. ВАСХНИЛ. 1975. - №1. - С. 4-6.
76. Поморцев А. А. Генетически обусловленный полиморфизм гордеина и возможности его использования в селекции озимого ячменя: Автореф. дис. . канд. биол. наук: 06.01.05.-Немчиновка, Моск. обл., 1982 .- 16 с.
77. Поморцев А. А., Бугрий О. В., Нецветаев В. П., Пухальский В. А. Компонентный состав гордеина и соотношение фракций белка зерна ячменя // Докл. ВАСХНИЛ. 1990. - №5. - С. 1318.
78. Поморцев А. А., Калабушкин Б. А., Бахронов А., Абдуламонов К. Полиморфизм и структура популяций культурного ячменя по гордеинкодирующим л оку сам на Западном Памире // Генетика.-1996.- Т. 32.- №4.- С. 532-540.
79. Поморцев А. А., Калабушкин Б. А., Бланк М. Л., Бахронов А. Изучение естественного отбора в искусственных гибридных популяциях ярового ячменя // Генетика.- 1996.- Т. 32.- №11.- С. 1536-1544.
80. Поморцев А. А., Калабушкин Б. А., Ладогина М. П., Бланк М. Л. Геногеография и закономерности распространенияаллельных вариантов в трех гордеинкодирующих локусах ярового ячменя на территории бывшего СССР // Генетика.-1994.- Т. 30.- №6.- С. 806-815.
81. Поморцев А. А., Нецветаев В. П., Ладогина М. П., Калабушкин Б. А. Полиморфизм гордеинов у сортов ярового ячменя // Генетика. 1994,- Т. 30.- №5.- С. 604-614.
82. Поморцев А. А., Нецветаев В. П., Созинов А. А. Полиморфизм культурного ячменя (Hordeum vulgare) по гордеинам // Генетика. 1985. - Т.21. - №4. - С. 629-638.
83. Попереля Ф. А., Бабаянц Л. Г. Блок компонентов глиадина GLD 1ВЗ как маркер гена, обусловливающего устойчивость растений пшеницы к стеблевой ржавчине // Докл. ВАСХЩГЛ-1978. №6.-С. 6-7.
84. Портянко В. А. Генетический контроль и полиморфизм проламина овса: Автореф. дис. . канд. биол. наук: 03.00.15.-М., 1987 .- 16 с.
85. Природно-сельскохозяйственное районирование земельного фонда СССР / под ред. Егорова B.B. М.: Колос, 1975. - 247 с.
86. Рао С. P. Кластер-анализ в применении к изучению перемешивания рас в популяции людей // Классификация и кластер / Под ред. Райзин Дж. Вэн. М.: Мир, 1980. - 389 с.
87. Романова JI. Ячмень Зазерский 85 // Сельское хозяйство Нечерноземья .- 1986.- №4.- С. 26.
88. Рядчиков В. Г. Улучшение зерновых белков и их оценка. -М.: Колос, 1978.-368 с.
89. Салмина И. С., Дягилева Г. Е. Идентификация овса по электрофоретическим спектрам авенина // Бюл. ВИР (Белки в изучении культурных растений и их диких сородичей).- JL: ВИР,1979. С. 41-44.
90. Сеитова А. М. Генетическая структура сорта озимой пшеницы и первичное семеноводство // Теоретические основы селекции сельскохозяйственных культур в Северном Казахстане: Сб. науч. тр./ ВНИИЗХ.- Целиноград: Шортанды, 1989 .- С.109-114.
91. Семибратова О. Б., Булатова К. М., Сариев Б. С. О возможности маркирования морфологических признаков ярового ячменя компонентами гордеина // Вестник с.-х. науки Казахстана.- 1989.- №3.- С. 30-32.
92. Сенченко В. Г. Выявление исходного материала пивоваренного ячменя с использованием метода электрофореза гордеинов: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Жодино, 1987.20 с.
93. Серебровский А. С. Генетический анализ. М.: Наука, 1970.-342с.
94. Смиряев А. В., Мартынов С. П., Кильчевский А. В. Биометрия в генетике и селекции растений. М.: Издательство МСХА, 1992. - 268 с.
95. Созинов А. А. Полиморфизм белков и его значение в генетике и селекции. М.: Наука, 1985,- 272с.
96. Созинов А. А., Метаковский Е. В., Поморцев А. А. Проблемы использования блоков компонентов проламина в качестве генетических маркеров у пшеницы и ячменя // Сельскохозяйственная биология. 1987.- №1.- С. 3-12.
97. Созинов А. А., Попереля Ф. А. Полиморфизм глиадина и возможности его использования. В кн.: Растительные белки и их биосинтез. М.: Наука, 1975.- С. 65-77.
98. Созинов А. А., Попереля Ф. А. Методика вертикального дискового электрофореза в крахмальном геле и генетический принцип классификации глиадинов, Одесса: ВСГИ, 1978,- 16с.
99. Созинов А. А., Попереля Ф. А. Полиморфизм проламинов и селекция // Вест. с.-х. науки. 1979. - №10. - С. 21-34.
100. Сурин Н. А., Борисов JI. Н., Шевцова Л. Н., Зобова Н. В. Формирование генетически гетерогенных сортов-популяций ярового ячменя и подбора искусственных сортосмесей // Докл. Российской Акад. с.-х. наук.- 1997.- №2.- С. 3-4.
101. Тома 3. Г. Фракционный состав белков высоколизинового и обычного сортов ячменя // Известия АН Молдавской ССР. Серия биологических и химических наук. 1989. - №2. - С. 7172.
102. Туруспеков Е. К. Селективная значимость некоторых энзимкодирующих локусов ячменя Hordeum vulgare L.: Автореф. дис. канд. биол. наук: 06.01.05., 03.00Л5-Алмалыбак, 1992 .- 20 с.
103. Тютерев С. Л., Попова Э. В., Соколова М. В. Сравнительный анализ компонентного состава гордеина ярового ячменя // Бюл. ВИЗР.- 1987.- № 69.- С. 84-90.
104. Шалек А., Черны И., Ганшиова А. Результаты исследований по спектрам и блокам глиадинов в ЧССР // Теоретические и прикладные аспекты селекции и семеноводства пшеницы, ржи, ячменя и тритекале.- Одесса: ВГСИ, 1981.- С. 148.
105. Шестакова Н. А., Вакар А. Б. Изменение состава гордеина и глютелина в созревающем зерне ячменя // Прикл. биох. и микробиол. 1977,- Т.13.- Вып.5.- С. 738-743.
106. Шестакова Н. А., Колпакова В. В., Вакар А. Б. Исследование гордеина и глютелина ячменя методами гель-хроматографии и электрофореза // Прикл. биох. и микробиол. 1976. - Т. 12. -Вып.4. - С. 602-607.
107. Aniol A., Weznikas Т. Wplyw nawozenia azotowego па sclad frakcji azotowych w zurnie zbor // Pamietnik Putaw. 1975. - V.64. -P.45-54.
108. Appleyard D. В., McCauslad G., Wrigley C. W. Cheking the identity and origin of off-types in the' propagation of pedigreed wheat seed // Seed Sci. Technol., 1979. V.7. - №3. - P.459-466.
109. Aragoncillo C., Sanchez-Monge R., Salsedo G. Two groups of low molecular weight Hidrophobic proteins from barley endosperm // J. Exp. Bot. 1981. - V.32. - P. 1279-1286.
110. Autran J. C., Bourdet A. Possibilités d'un controle varietal qualitatif ef quantitatif dans les lota de bles commerciaux // C. R. Acad. Agric. 1975. - Y. 61. - №1. - P. 661-668.
111. Autran J. C., Galterio G. Association between electrophoretic composition of protein quality characteristics and agronomic attributes of durum wheats. I I Protein- quality associations // J. Cereal Sci. 1989. - V.9. - №3. - P. 195-215.
112. Baxter E. D., Wainwright T. Hordein and malting quality. J. Amer. Soc. Brew. Chem. - 1979. - V. 37. - P. 8-12.
113. Blake T. K, Ullrich S. E., Nilan R. A. Mapping of the Hor 3 locus encoding "D" hordeins in barley // Theor. Appl. Genet. 1982. -V. 63.-P. 367-371.
114. Blake T. K., Ullrich S. E., Nilan R. A. Purification and characterization of barley D-hordein // Cereal Chem. 1984. - V.61.- № 2. P.120-123.
115. Boggini G., Pogna N. A. The breadmaking quality and storage protein composition of Italian durum wheat // J. Cereal Sci. 1989. -V. 9.-P. 131-138.
116. Branlard G., Dardevet M. Diversity of grain protein and bread wheat quality. II Correlation between high molecular weigh subunits of glutenin and flour quality characteristics // J. Cereal Sci.- 1985.-V. 3.- P. 345-354.
117. Bunce N. A. C., White R. P., Shewry P. R. Variation in estimates of molecular weights of cereal prolamins by SDS-PAGE // J. Cereal Sci.- 1985. -№3.- P. 131-142.
118. Bushuk W., Zillman R. R., Wheat cultivar identifications by gliadin electrophoregram. 1. Apparatus, method and nomenclature // Canad. J. Plant Sci. 1978. - V. 58. - P. 505-515.
119. Charbonnier L., Terce-Laforque T., Mosse Y. Rye prolamins: extratability separation and characterization // J. Agric. Food Chem.-1981.- V.29. P. 968-973.
120. Cholakova N. Use of barley hordein spectra as markers of variety identification // Genetika i Seleksiya. 1994. - V. 27. - № 3-4. - P. 170-176.
121. Cholakova N., Vodenicharova M. Hordein patterns of some Bulgarian barley varieties: A catalogue for a variety identification // Dokladi na Bulgarskata Akademiya na Naukite. 1995. - V.48. -№3.-P. 85-87.
122. Clydesale A., Draper S.R., Craig E. A. A standard method for the identification of wheat varieties by the electrophoresis of their gliadins // J. Nat. Inst. Agr. Bot.- 1982. V. 16. - №1. - P. 61-66.
123. Cook R. J. The characteristics of Pisum sativum L. (partim) (Fieid Pea) cultivars by sodium dodecyl sulphate poly aery lamide gel electrophoresis // J. Nat. Inst. Agr. Bot.- 1983. - V. 16. - P. 213220.
124. Cook R. J. The characterisation and identification of crop cultivars by electrophoresis // Electrophoresis. 1984. - № 5. - P.59-72.
125. Cook R. J. Electrophoresis in plant testing and breeding // Advances in Electrophoresis. 1988. - V.2. - P.171-267.
126. Cook R. J. Handbook of variety testing. Electrophoresis handbook: variety identification. ISTA, 1992. - 25P.
127. Cook R. J., Cliff E. M. The characterization of oat cultivars by the electrophoresis // J. Nat. Inst. Agr. Bot.- 1984. V. 16. - P. 415429.
128. Cook R. J., Morgan A. G. A revised classification on barley cultivars using a standard reference electrophoresis method // J. Nat. Inst. Agr. Bot. 1986. - V. 17. - P. 169-178.
129. Dal Belin Peruffo, Pallavicini C., Varanini Z., Pogna N. E. Analysis of wheat varieties by gliadin electrophoregrams. I. Catalogue of electrophoregram formulas of 29 common wheat cultivars grown in Italy // Genet. Agr. 1981. - V. 35. - P. 195-208.
130. Du Cross D. L., Wrigley C. W. Improved electrophoretic methods for identifying cereal varieties // J. Sci. Food Agric.- 1979. V. 30. - P. 785-794.
131. Doll H., Brown A. H. D. Hordein variation in wild (Hordeum spontaneum) and cultivated (H. vulgare) barley // Can. J. Genet. Cytol. 1979. - V. 21. - №3. - P. 391-404.
132. Doll H., Jensen H. P. Localization of powdery mildew resistance gene Ml-ra on barley chromosome 5 // Hereditas. -1986. V.105. -№1. - P. 61-65.
133. Edwards K., Johnstone C.,Thompson C. A simple and rapid method for the preporation of plant genomic DNA for PCR analysis //Nucleic Acids Research. 1991. - V. 19. - P. 1349.
134. Eggum O. E. Relationship between protein quality and nitrogen content of barley // Z. Tierphisiol. Tierernahr. Futtermittelk. 1970. -V.26.-P. 65-71.
135. Ellis R. S. The cereal grain trade in United Kingdom: the problems of cereal variety // Phil. Trans. R. Soc. L.-1984. V. 304. -№ 1120.-P.395-407.
136. Ewerston G. Protein content and grain quality relations in barley // Agric. Hortique Genet. 1977. - Bd.35. - H.l-4. - P. 1-104.
137. Faulks A. J., Shewry P. R., Miflin B. J. The polymorfism and structural homology of storage polypeptides (hordein) coded by the Hor 2 locus in barley (Hordeum vulgare L.) // Biocem. Genetics. -1981. V.19. - № 9/10. - P. 841-858.
138. Field J. M., Shewry P. R., Miflin B. J., March J. E. The purification and characterization of homologous high molecular weight storage proteins from the grain of wheat, rye and barley // Theor. Appl. Genet. 1982. - V.62. - № 4. - P. 320-336.
139. Forde J., Forde B. G., Fry R., Kreis M., Shewry P. R., Miflin B. J. Identification of barley and wheat cDNA clones related to the high Mr polypeptides of wheat gluten // FEBS Lett. 1983. - V. 162.-P. 360-366.
140. Giese H. Powdery mildew resistance genes in the Ml-a and Ml-k region on barley chromosome 5 // Hereditas. -1981. V. 95. - P. 5154.
141. Howard K. A., Gayler K. R., Eagles H. A., Halloran G. M. The relationship between D hordein and malting quality in barley // J. Cereal Sci. 1996. - V. 24. - № 1. - P. 47-53.
142. Jensen J. Coordinator's report: chromosome 5 // Barley Genetics Newsletter. 1987. - V. 17. - P.lll-113.
143. Jensen J., Jordensen J. H., Jensen H. P., Giese N. H., Doll H. Linkage of the hordein loci Hor 1 and Hor 2 with the powdery mildew resistance loci Ml-k and Ml-a on barley chromosome 5 // Theor. Appl. Genet. 1980. - V. 58. - №1. - P.27-31.
144. Jochansen H. B., Shewry P. R. Recomended designations for hordein alleles // Barley Genet. Newslett. 1986,- V.16. - P.9-11.
145. Jones B. L., Lookhart G. L., Hall S. B., Finney K. F. Identification wheat cultivars by gliadin electrophoresis: electrophoregrams of the 88 wheat cultivars most commonly grown in United States in 1979 // Cereal Chem.-1982. V. 59. - №3. -P.181-188.
146. Ingversen J., Koie B., Doll H. Induced seed protein mutant of barley // Experientia. 1973. - V.29. - P. 1151-1152.
147. Ivanko S. Changeability of protein fractions and their amino acid composition during maturation of barley grain // Biologia Plantarum. 1971. - V. 13.-№3.-P. 155-164.
148. Kenedy S. J., Gardiner S. J., Gilliland T. U., Camlin M. S. The use of electrophoresis techniques to distinguish perennial ryegrass cultivars when sown in mixtures // J. Agric. Sci.- 1985.- V. 104.-P.l 15-126.
149. Kirkman M. A., Shewry P. R., Miflin B. J. The affect nitrogen nutrition on the lysine content and protein composition of barley seeds // J. Sci. Food Agr. 1982. - V. 33. - №2. - P. 115-127.
150. Klaushofer H., Szilvinyi A. Zur Frage der Gleicharting Keit des Eiwesses der Gerstenahre // Mitt. Versuchsstat. Garungsgew.- 1959. Bd.13. - S.64-66.
151. Koie B, Ingversen J., Andersen A. J., Doll H. Composition and nutritional quality of barley protein // Evolution of seed proteins alternations by mutation breeding. -Vienna: IEAE, 1976. P. 55-61.
152. Kleinhofs A. The NABGMP mapping progress report, spring 1992 // Barley Genet. Newslett. 1991. - Y.21. - P. 38-47.
153. Lawrence G. J., Shepherd K. W. Chromosomal location of genes controlling seed proteins in species related to wheat // Theor. Appl. Genet. 1981. - V. 59. - P. 25-31.
154. Linko R., Lapveteleinen A., Laakso P., Kallio H. Protein composition of high-protein barley fluor and barley grain // Cereal Chem. 1989. - V. 66. - №6. -P.478-482.
155. McDonald M. B., Drake D. M. An evaluation of a rapid and automated electrophoresis system for varietal identification of seeds // Seed Sci. And Technol. 1990. -V. 18. - P. 89-96.
156. Mecham D., Kasarda D. D., Qualset C. O. Identification of western U. S. wheat varieties by polyacrilamide gel electrophoresis of gliadin proteins // Hilgardia. 1985. - V. 53. - №7. - P.l-32.
157. Mesrob B. K., Petrova M., Ivanov Ch. P.Molecular weight determination of the hordain fractions by gel chromatography. -Biochim. et biophys.acta. 1969. - V. 181. - P. 482-484.
158. Miflin B. J., Field J. M., Shewry P. R. Cereal storage proteins and their effect on technological properties // In: Seed Proteins. -New York, London, Paris: Acad. Press., 1983. P. 253-313.
159. Miflin B. J., Shewry P. R. The synthensis of protein in normal and high lysine barley seeds // In: Recent advances in the biochemistry of cereals / Eds. D. L. Laidman, R. G. Wyn Jones. -London: Acad. Press. -1979. P. 239-273.
160. Montembault A., Autran J. C., Joudreier P. Varietal identification of barley and malt // J. Inst, of Brewing. 1983. - V. 89. - P. 299302.
161. Motto M., Salamini F., Reggiani R., Soave C. Evolution of genetic purity in hybrid corn (Zea mays L.). Seed production through zein isoelectrophoretic patterns // Maydica. 1979. - Y.24. -P. 223-226.
162. Nei M. Genetic distance between population // Amer. Natur. -1972. V. 106. -P. 283-292.
163. Negoumy A. M., Newman C. W., Moss B. R. Amino acid composition of total protein end electrophoretic behavior of protein fractions of barley // Cereal Chem. 1979. - V. 56. - P. 468-473.
164. Netsvetaev V. P., Sozinov A. A. Linkage studies of genes Gle I and Hrd F in barley chromosome 5. // Barley Genet. Newslett. -1982.-V. 12.-P.13-17.
165. Netsvetaev V. P., Sozinov A. A. Location of a hordein G locus, Hrd G, on chromosome 5 of barley // Barley Genet. Newslett. -1984.-V. 14.-P. 4-6.
166. Nevo E., Beiles A., Storch N., Doll H., Andersen B. Microgeographic edaphic differentiation in hordein polymorphism of wild barley // Theor. Appl. Genet. 1983. - V.64. - P.123-125.
167. O' Farrell P. H. High resolution two-dimensional electrophoresis of proteins // J. of Biocem. Chem.- 1975. V.500. - P. 4007-4021.
168. Oram R. N., Doll H., Koie B. Genetics of two storage protein variants in barley // Hereditas. 1975. - V. 80. - №1. - P. 53-58.
169. Payne P. I., Corfield K. G., Blackman J.A. Identification of a high-molecular-weight subunit of glutenin whose presence correlates with breadmaking quality in wheats of relate pedigree //Theor. and Appl. Genet. 1979. - V. 55. - P. 153-159.
170. Payne P. I., Rhodes A. P. Cereal storage proteins: structure and role in agriculture and food technology // Encyl. Plant. Physiol.-1982.-V.14.-P. 346-369.
171. Pogna N, E., Boggini G., Corbellini M., Perrufo D. B. Association between gliadin electrophoretic band and quality in common wheat // Can. J. Plant Sci. 1982 - V. 62. - №4. - P. 913918.
172. Pogna N.E., Perrufo D.B., Boggini G., Corbellini M. Analysis of wheat varietes by gliadin electrophoregrams // Genet. Agraria. -1982. V. 36. - №12. - P. 143-154.
173. Pogna N. E., Lafiandra D. M., Feillet P., Autran J.C. Evidence for a direct causal effect of low molecular weight subunits of glutenins on gluten viscoelasticity in durum wheat // J. Cereal Sci. -1988. №7.-P. 211-214.
174. Pomortsev A. A., Ladogina M. P., Netsvetaev V. P. Seed protein electrophoresis in barley variety identification // Biochemical identification of varieties. Materials III International symposium ISTA. Leningrad, 1988. P.186 - 190.
175. Radovic D., Yapa L. Hordein composition of Yugoslav barley cultivars // General Research Communication. 1996. - V.24. - №3. -P. 331-337.
176. Rahman S., Kreis M., Forde B. G. et. al. Hordein-gene expression during development of the barley (Hordeum vulgare) endosperm // Biochem. J. -1984. V. 223. - №2. - P. 315-322.
177. Riggs T. J., Sanada M., Morgan A. J., Smith D. B. Use of acid gel electrophoresis in the characterization of 'B' hordein protein in reletion to malting quality and mildew resistance of barley // J. Sci. Food Agric. 1983. - V.34. - P.576-586.
178. Rimpau I., Niemeyer U., Robbelen G. Protein analysis of non-baking high yielding varieties of wheat // Seed Protein Improv. Nucl. Techh. Vienna. 1978. - P. 533-542.
179. Salcedo G., Sanchez-Monge R., Argamenteria A., Aragoncillo C. The A hordeins as a group of salt-soluble hydrophobic proteins // Plant Sci. Lett. 1980.-V. 19.-P. 109-119.
180. Salcedo G., Sanchez-Monge R., Argamenteria A., Aragoncillo C. Low molecular weight prolamins: purification of a component from barley endosperm. J.Agr. Food Chem. - 1982. - V. 30. - P. 11551157.
181. Sapirstein H. D., Bushuk W. Computer-aded analysis of gliadin electrophoregrams.l.Imrrovtent of precision of relative mobility of determination by using a three reference band standardization // Cereal Chem. -1985. V. 62. - P. 372-377.
182. Sasek A., Bradova J., Cerny J., Netsvetaev V. P. A catalogue of electrophoretic hordein spectra in the assortment of winter barley varieties // Sci. agr. Biochemols. 1990. - V. 22. - №1. - P.l 1-21.
183. Sasek A., Cerny J., Netsvetaev V. P. Bradova J. A catalogue of electrophoretic hordein spectra of czeckoclovak certified spring barley varieties // Sci. agr. Biochemols. 1990. - V. 22. - №1. -P.l-10.
184. Sayanova O., Pomortsev A., Ladogina M., Kadyrzhanova D. Analysis of C-hordein deficient mutants of barley// Barley Genetics Newsletter. -1992. -V.22. -P.53-56.
185. Scriban R., Strobel B. Stude chimiotaxonomugue de 1'orge et du malt par electrofocalisation // C. R. Acad. Sci. D. 1978. - V. 287. -P. 841-843.
186. Shewry P. R., Faulks A. J., Pickering R. A., Jones I. T., Finch R. A., Miflin B. J. The genetic analysis of barley storage proteins. // Heredity. 1980. - V. 44. - №3. - P. 383.
187. Shewry P. R., Bunce N. A. C., Kreis M., Forde B. G. Polymorfism at the Hor 1 locus of barley (Hordeum vulgare L.) //Biochem. Genet. 1985. - V.23. - № 5/6. - P.391-404.
188. Shewry P.R., Ellis J. R. S., Pratt H. M., Miflin B. J. A comparison of methods for the extraction and separation of hordein fractions from 29 barley varieties // J. Sci. Food and Agr. 1978. -V.29. - P. 433-441.
189. Shewry P.R., Finch R. A., Parmar S., Franklin J., Miflin B. J. Chromosomal location of Hor 3, a new locus governing storage proteins in barley // Heredity. 1983. - V.50. - №2. - P.179-190.
190. Shewry P.R., Forde B.G., Kreis M., Rahman S., Miflin B. J. The structure and expression of barley storage protein genes // Kulturpflanze. 1984. - V. 32. - P.53-62.
191. Shewry P.R., Miflin B. J. Genes for the storage proteins of barley // Qual. Plant. Foods Hum. Nutr. 1982. - V. 31. - P. 251-267.
192. Shewry P. R., Parmar S., Write R. P., Franklin J. Mapping and biochemical analysis of the Hor 4 (Hrd G) locus encoding B hordein-like polypeptides // Barley Genet. Newslett. -1987. V.17. -P.87-89.
193. Shewry P. R., Parmar S. The Hrd F (Hor 5) locus encodes type hordeins // Barley Genet. Newslett. -1987. - V.17. - P. 32-34.
194. Shewry P. R., Parmar S., Franklin J., Write R. Mapping and biochemical analysis of the Hor 4 (Hrd G), a second locus encoding B hordeins seed proteins in barley (Hordeum vulgare L.) //Genet. Res. Camb. -1988. V. 55. - P. 5-12.
195. Shewry P.R., Pratt H. M., Finch R. A., Miflin B. J. Genetic analysis of hordein polypeptides from single seeds of barley // Heredity. 1978. -V. 40. -№3. -P.463-466.
196. Shewry P. R., Tatham A. S. The prolamin storage proteins of cereal seeds: structure and evolution // Biochem. J. 1990. - V.267. -P. 1-12.
197. Solari R. M., Favret E. A. Polymorphism in endosperm proteins of barley and its genetic control // Proc. 2nd Intern. Genet. Symp., 1969. Wash. (D. S.): State Univ. Press. 1971. - P.23-31.
198. Stegemann H. SDS-gel electrophoresis in polyacrylamide, merits and limits // In: Electrokinetic Separation Methods, Elsevier/ North-Holland Biochem. Press, Amsterdam, 1979. P.313-336.
199. Torp J., Jensen H. P., Jorgensen J. H. Powdery mildew resistance genes in 106 Northwest European spring barley varieties // Yearbook 1978. Kgl. Yet. Copenhagen, 1978. P. 75-78.
200. Whiteohuse R. N. H. The potential of cereal grain for protein production // In: The biological efficiency of protein production. -Cambr. Univ. Press., UK, 1973. P. 83-89.
201. Williams J.G.K., Kubelic A.R., Livak K.J., Rafalsky J.A., Tingeny S.V. DNA- polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. // Nucleic Acids Research. 1990. -Y.18. - №22. - P.6531-6535.
202. Wilson C. M. Isoelectric focusing of zein in agarose // Cereal Chem.- 1984.-V. 61.-№2.-P. 198-200.
203. Wilson C. M., Shewry P. R., Faulks A. G., Miflin B. J. The extration and separetion of barley glutelins and their relation to other endosperm proteins // J. Exp. Bot. 1981. - V.32. - №131. -P. 1287-1293.
204. Wrigley C. W., Autran J. C., Bushuk W. Identification of cereal varieties by gel electrophoresis of the grain proteins // Advances in Cereal Sci. and Technol. 1982. - V.5. - P.211-259.
-
Лялина, Елена Владимировна
-
кандидата биологических наук
-
Москва, 2000
-
ВАК 06.01.05
- Теоретические основы использования белкового полиморфизма для оптимизации селекционного процесса
- Агроэкологическая изменчивость гордеинов ярового ячменя при селекции в Восточной Сибири
- Селекционная ценность и полиморфизм глиадина Triticum persicum Vav. в северной лесостепи Тюменской области
- Идентификация сортообразцов гороха морфотипа хамелеон и определение степени внутрисортового полиморфизма по запасным белкам семян
- Сортовые и урожайные качества семян озимой пшеницы в первичных звеньях семеноводства в зависимости от приемов отбора элитных растений
