Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЛКОВ ЗЛАКОВ
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия
Автореферат диссертации по теме "ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЛКОВ ЗЛАКОВ"
академия наук ссср
ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ БИОХИМИИ ни. А. Н. БАХА
л-з-т^
На правах рукописи
УДК 581.19:633
КОНАРЕВ Алексей Васильевич
филогенетическая характеристика белков злаков
03.00,04 -т- биологическая химия
автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
МОСКВА 1М7
Работа выполнена в отделах молекулярной биологии, гемстшлт и биохимии Всесоюзного научно-исследовательского института растениеводства им. Н. И. Вавилова.
Официальные оплонекты: доктор биологических па у!;, профессор В. В. Мосолов; доктор биологических наук, профессор г-\. ь. I у^вичл доктор биологических наук М. А. Бедоэеоский. ' доктор тохЕИчаскек лаух, профвосор. М.П.Попов
~ ведущее учреждение: Институт физиологии растений ¡иГ К, А. Тимирязева АН СССР.
Зашита состоится * 1987 г, в 10 час,
на заседании специализированного совета Д 002.96.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при институте биохимии ни. А, Н, Баха АН СССР (! 1707), Моек пл. Ленинский проспект, 33, корп. 2).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологической литературы АН СССР (Ленинский пр„ 33, корп. 1).
Автореферат разослан «
Ученый секретарь специализированного совета, доктор химических наук
К. Л. Гладилик
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность теш. В биохимии бойков зерна злаков ведущая роль всегда принадлежала исследованиям, связанным с проблемами качества урожая: (Крвтовэт, 1958, 1973, I98X; Козьми-на, 1959; ]&ягиничев, 1959; Вакар, 1961; Пеио и др., 1968). ■ Такая направленность вполне объяснима, поскольку среди злаков основными объектами чавд всего являются рис, пшеница, рожь, ячмень, овео и кукуруза, зерно которых служит главным лоточником пищевого белка. Большинство других злаков дают очень мелкие семена* не имеющие пищевой или кормовой ценности. Главным образом поэтому биохимия белков семян многих культурных и дикорастутщгис' алаков, например, кордовых злаковых трав разработана очень слабо пли совсем не разработана.
В последние десятилетия балки семян злаков привлекают внимание биохимиков в связи с перспективами использования их ' как биохимических маркеров для решения различных теоретических я пракотческнх задач прикладной ботаники, генетики и свлекндн,
В настоящее время можно выделить два основных направления, по которш эти исследования развиваются наиболее успеш- . но. Одно из них - идентификация и регистрация генетических ресурсов шевщц и ее ближайших сородичей ло спектрам прола-мина (Копарев и др., 1970; Созинов и др., 1973; Конарев, 1980, 1983; Созявов, 1985; Autran and Bourdet , 1975). Другое направление - решение проблемы происхождения геномов полиплоидных хппетшц и выявление геномных отношений пиениц с ох дакими сородичами. Значительные успехи достигнуты здесь Ала-годаря использованию в качестве фшютенегичеоких маркеров неглиадиковкх белков спирторастворимоЕ фракции семян (Конарев и др., 1970, I97S; Johnson-, 1969, 1972, 1975).
Вопросы родства видов, идентификации и регистрации сортов, биотипов и популяций - узловые для современной селекции, ъ основе которой - использование всего разнообразия ресурсов . культурных растений и их диасях сородичей. Она актуальны как для зерновых, так и для всех других возделываемых зло ков, в том .чи"ле, кормовых и пастбгацшх злаковых трав - представителей триб овсовнх, тимофеевковых д мягликовых. В подделала года интерес к этим культурам в нАлей стран$>1эдэдзд03£&эяэя
I имечи К.А. Тичир^сгз I ЦНБ имени Н.И. ^»л»;зновг ! Фонд научный) литературы
Л-зу-уел
с необходимостью создания прочной кордовой базы для яшвотно- ■ водства.
Прогресс в использовании современных биохимических я во-лекуллрцо-биологичесгаи подходов к изучению ресурсов влоков одерживается из-за недостаточной изученности (Залпов их семян. Так, к настоящему времени сравнительно хорош исследованы лишь прояамины шгенинд, ржи, ячменя и кукурузы, &габо изучены проламшш овса, риса и просо видных и практически по изучены эти белки у других злаков. Что касается природа непродомиио-вих белков сииртораотворимой фракции, вклкгаазощих видоспаци-фичныэ антигены, «о она оставалась неясной даже у пшеницу.
Цель нашей работы - изучить белки семян видов злаков для эффективного использования их в генетическом и филогенетическом анализе этих растений и освоения ресурсов семейства Роа-оеав ВагпЬ. как исходного материала для селекции.
Научная новпэнд и рпдктичодкая анатамость. Выявлены и охарактеризованы видо-(геномно-)специфичные белки - актигены семян пшешщевю:, обосновано использование их в идентификации геномов л геномном анализе полиплоидных злаков; во фракции альбуминов идентифицированы л охарактеризованы как антигеш! ингибитор " ос-амилаз - альбумин 0,19 и "специфический альбумин" мягкой пшеницы, до гсоторому в иммунохдаичесжах реакциях отличаются ее балки от таковых твердой шегшцн. Показана возможность использования этих белков в оценке степени родства между видами в пределах грибы отеницевых. Выяснен компонентный состав проламинов и сопутствующих ш белков ошртораотво-римой фракции семян представителей основных триб злаков. Изучены свойства проламинов представителей трибы мятликовых. Обнаружена в охарактеризована новая группа проламинов - быстрые прояамины (Ш), характерные дш представителей рада триб злаков, но отсутствующие у шюшщевнх. Изучен полиморфизм прола-миноя представителей трибы мятликовых. Получены доказатель- ' отва в пользу родства проламинов (лролашновых генов) шпени-цевше, овсовых и мятликовых. Предложены номенклатура л единый эталонный спектр алекгрофоретических компонентов нроламина, позволяющий записывать в виде белковых (проламииовнх) форяул сорта и биотипы всех задов семейства злаков.
В хода изучения природа и свойств видо-(генрмно-)специфичных балков антигенов приготовлены выо око специфичные иммун-4
нш сыворотки на эти балет, обеспечивающие более надежную вдонткфшщию генома. В результате изучения антигенного со-отава геншносдецифичных белков оемян и альбуминов ингибиторов ос -a^yias получены ноше давние о родстве и происхождении геномов видов Tritlcum , Elytrigia , Elушив , Agropyron, Leymus , Lolium И Ревtueа» Показана высокая эффективность использования таких иммунных сывороток для определения геномного состава искусственно получаемых амфпдшзл опдов. Разрабо- . тана методика посемейного анализа компонентного состава про-ламкнов келкосемяншпс злаков, что дает возможность анализировать сортовые, природные и гибридные популяции злаковых трав. На основе изучения компонентного состава пролашшов злаков существующий эталонный алектрофоретический спектр глиадина дополи-ц пгягадазш быстрых пролашшов. Номенклатура и единый эталошги?! злектрофоретпческий спектр пролашшов,* предложенный в результате сравнительного изучения их у разных видов, родов и триб злаков, когут быть использованы как основа для разработки одаюй системы регистрации и документации генетических ресурсов семейства
Аттгобантя работы. Материалы диссертации били доложены: на П Всесоюзном биохимическом съезде (Рига, 1974), 2П Международ, юм ботаническом конгрессе (Ленинград, 1975), Всесоюзных сове'-ааниях "Белковые маркеры и их использование в решении проблем прикладной боташпет, генетики и селекции'! (Ленинград, 1Э78, 1983), Всесоюзных совещаниях по хомосистематшгв и эволюционной бирхьлот высших растений (Ялта, 1979, 1982; Москва, I9S6), Советско-Французских симпозиумах по биохимии и генетике белков■зерна даеницы (Одесса, 1977; Ленинград, 1983), 62-м ежегодном съезде американской ассоциации химиков злаков (Сан-Орзнцзско, 1977), Всесоюзном совещании "Актуальные задачи физиологии и биохимии растений в ботанических садах'ЧЗвенигород, 1984)
Публи-чаши.. По материалам диссертации опубликовано 45 работ.
Структуру и объем работы. Диссертация состоит из введения обзора литературы, результатов исследования, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка цитированной литературе (385 наименований на русском и иностранных языках). Работа изложена на 317 страницах машинописного текста
5
• включающих 53 рисушса и 16 таблиц. В обзоре литературы дана ■ краткая характеристика семейства злаков, а тгшш предотавлены сведения о белках семян и их использовании в изучении родства видов и внутривидового полиморфизма злаков.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалом дай проведения исследований послужили семена около 1000 образцов приблизительно 300 видов семейства злаков. Семена получали из коллекции НИШ растениеводства ш.Н.И. Вавилова, Главного ботанического сада MI СССР; университета штата Юга (США), других учреждений, а такяаэ oí отдельних отечественных и зарубежных исследователей.
Вьщэло'ниа белкоа сетлян. Белки аз семян злаков экстрагировали: ХМ HaCi на Сюсфатлогл буфере рн 7,0 для получения адьбумино-глобулиновоп фракции (АГФ) , ?G¡2 этанолом для получения спирторастворшюй фракции (СО), 0,2% iTaOH дня получе-иш глютелиновой фракции, 2U мочевиной дла получения ДГФ и СФ (Гавршшк и др., 1973).
Цолучениа ге.тг.шших сывороток. Использовала схему имгдан-зации, принятую в ВИРй (Гаврнлюн и др., 1973). Кролшсов технизировали суммарными препаратами АР5, Сф или глютелшов, а также фракциями или компонентами, полученными хроматографией, препаративным электрофорезом пли иммунной аффинной хроматографией. Для поддержания необходимой концентрации антител животному через 20-30 дней дополнительно вводили антиген. В ходе работы было получено более 250 иммунных сывороток на белки семян злаков.
Итртохшцчеокие методы. 11вдунахимический анализ белков семян проводили в основном методом двойной тлмукодиффузии в геле (Ouohterlony , I95Q) в шдкромодификащш, предложенной Гуоевш и Цветковым (Цветков, 1961; Гусев, 1968), Использовали 1% раствор агар-агароэы или 0,8$ раствор огарозы на мвди-нал-цитратнои или трис-барбитуратном буфере рН 8,6. Иммуно-элвкгрофорез проводили в геле 1% агарозы на предметных стеклах размером 5 х 5 см с использованием одного из упомянутых вше буферов. Электрофорез вели в течение 3 часов 15 минут при силе тока 45 мА и напряжении 4В/см. Для количественного 'б
■ определения антигена проводили ракетный (количественный) им-муноэлеятрофореэ (L&urell , Х966). Длительпооть иммуноэлек-трофореза 4 часа 40 минут при 4В/ом.
Антигенные свойства гетерогенного белка изучали следующим образом. После электрофореза гели ДАЛ инкубировали в трис-барбгтуратном буфере рН 8,6 в течение 60-90 шнут. Далее гель заплавляли в агарозу на предметном отекло и проводили двойную иглмунодвф^уэпю,
Сьшорогкп, которые в двойной имцунодаффузил давали о суммарным препаратом белка одну линию преципитации, получали типизацией соответотвушш препаратом белка или истощенней. При постановке реакций двойной иимунодаф|>уэия чаще всего пользовались методом истощения в бороздке» цредложеннш Кло-эш (Еарис?-шилл и др., 1979). Истощение шцунпшс сывороток проводили также обычный опоообом, т.е. в растворе.
Для очистка антител сыворотку при пеобходшости предва-' риталыю потопали,- а затом отделили иммуноглобулины типа iga от воех остальных белков сыворотки крови бееколонотаим методом на ДЕАЕ-сефадаков, Очищенные иммуноглобулины использовали для приготовления ювдуносорбента для иммунной аффинной хроматография, .
При приготовлении имадунооорвента попользовали сефарозу, активированную брошотш цяаном производства фармы " Phama-cia Fine Chemicals а также сефароэу 4B,активированную в лабораторных условиях (Туркова, 1980; Оотермаи, 198Э). Волки алюировали о колонки ОД М укоуоной кислотой.* Раотвор концентрировали на роторной испарителе или элоктродиалиаом.. Попользовали также иммупооорбент, приготовленный на основе ультро-' геля, активированного глютаральдегидош. йлмунооорбент готовили по прописям методак (Туркова, I960; Оотврман, 1963). Sum-цию антигена проводили 0,2 М глицин-ИСI-буфером, рН 2,9.
фракционирование белков методами згооматоурайт. эддризд-йооеза и изоэдзктриче<?кого Йо^етювадт^. Для фракционирования белков СО семян злаков использовали галь-фильтрашго через оефадеко о-юо . Колонка 3 х 100 см, буфер ОД М уксусная кислота ( ohiwbonnier , 1971). фракционирование альбуминов мягкой пшеницы проводили следующим образом.* Фракцию водо-ооле растворимых белков получали экстракцией яз муки фосфатным бу-\ . 7
. фарой pH 6,6 (HaH£p04 - 0,025 M, KgHP04 - 0,041 M, N»01 - . - 0,48 M). Альбумины осаждали из экстракта сульфатом аммония в пределах концентрации последнего 0,93-1,33 М. Полученный осадок диалязовали против воды при +4°С. Голь-фпльтрацтэ аль<Зумннов осуществляли через софадоко g-юо в колонке раз- ■ ыером 3 X 100 см. Попользовали фосфатный буфер pH 6,6 приведенного выше'соотава (silano «t ai. , 1973). Для счистки фракций и компонентов ос - со -проламинов и бштрых проламя-нов злаков использовали методику ионообменной хроматографии Еа сульфопропил-сефадексе С-50 < Charbonnier and Mosa«, 1980).
Электрофорез проламннов в труОках проводили по принятой в БЙРе методике (ГаврилвК и др., 1973). Голевая система содержала 7,5$ акриламвда, 30^ укоусноЗ кислоту и 5М мочевину. Цуфер 0,013 М уксусная кислота, pH 3,2. Вреш электрофореза 5 часов 30 мин. Для получения спектров белков С<5 семян злаков, включающих компоненты кепролаг-пшоаых белков, вреш электрофореза сокращала до Z часов 15 шщ. Белковые зоны окраша-вали 0,2-0,5л амадовш черншл, приготовлошгым на 7,5% уксусной кислоте ш фиксировали в растворе 7-12$ ТХУ. Электрофо-рвтцческиЯ анализ альбуминов семян злаков проводили по методу Орнштейна и Девпса (Grnsteln , 1964; Davie , 1964), Для определения отггооителыгой молекулярной шооы белков проводили влсктрофорвз в ПААГ о DS-H& по ыетодадсэ Яемылн (Laemmii , 1970). Для исследования свойств отдельна* злектрофоретаческих, компонентов белки извлекали из геля по описанному способу (Конарев, 1974).
Электрофорез проламинов мелкооеиянных злаков проводили в вертикальной пластина ПЛАТ в приборе производства экспериментальной лаборатории "Хийу Калур" (г.Таллин). Толщина геля 1мм. Гель готовили по прописи методики для разделения глиадина {Гаврилюк и др., 1973), но содержание уксусной кислоты в геле ■ умешдшщ до Ь%. Семена ежи, плевела, овсяницы растирали в ячейках 4x6 мм, высверленных в дисках из орготекла. Прола-микы извлекали 60$ (для ежи) или 70£ этанолом при комнатной температуре. Холичеотво зкстрагента на зерновку - 25-35 мкл. Пробы 'утяквляли раствором 10 и мочевины, центрифугировали и полноотью наносили на гель, Электрофорез проламинов'овояниц и плевелов вели 3,6-4 часа при 10 мА. на пластину геля в течение 'первого часа и 30 мА в оставшееся вреш. Белковые зоны О
ровали и окрашивали раствором 0,75$ кумаоси Q-250,, приготовленным на 3,5^ хлорной кислоте (Остерман, 1983).
Изоэлектрическое фокусирование белков проводили в трубках (Wrlgley and Shepherd , 1973) it в пластине ПААГ в приборе "l.iuitiphor согласно руководотву, выпущенному ^йрмой ЛКБ (Winter et el. , 1977). >
- Выявление ингибиторов цротеаз в препаратах пролашна осуществляли по методу« предложеныогду Ал.Конаревым (Конарев, 1985, 198$). .
" Анализ аминокислотного оостава белков проведен в отделе молекулярной биологии ВИР (З.В.Чмелева), определение н -конце вщ; аминокислотных. последовательностей - в Институте молекулярной биологии АН СССР (С,Б.Шляпников).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Г
Непроламдновне белки оппрторао творимой фракции семян пшеницевых
В главе рассмотрены данные по непролаштовым (нДБ) белкам (для пшепицевых - неглиадановые белки - аГБ) о которшш связана видовая и геномная антигенная спевдфЖоть спирто-растворкиой фракции (СО). Эти белки мы назвали геномноспеци-фичными (ГСБ). Здесь ate рассмотрены свойства белков антигенов, относящихся к ингибитора!* он-амилаз. ' ,
ГСБ сомян теншеакх. Белки, обладающие геномной специфичностью в ЕмчунсхЕмических реакциях (ГСБ), были обнаружены в CS семян пшеницевых. В АРЗ маркеры IGE выявлены не были (Губарева, 1971; Коварев, 1380). С помощью соответствующих щодшних сывороток ГСБ были выявлены нами, в водных и водо-со-левых (АГф экстрактах из муки. То, что в сыворотках, полученных гокуниэациэй белками АГФ иди водными экстрактами, не обнаружено достаточного количества антител на ГСБ в основном вызвано, по-видимому, неспособностью ГСБ конкурировать о остальными белками при формировании популяции антител. В составе белков СФ компоненты ГСБ не имеют конкуренции со стороны аитдгенно мало активных цроламивов илц ингибиторов ос --амяла^. В.ряде случаев сыворотки, полученные иммунизацией . белкаш СФ* содержат небольшие количества антител на проламини
9
(Пенова, Михушова, 197Эг Митрофанова, 1977) а альбумины ингибиторы ос-амилаз. Получение оцвороток, формирующих в реакции преципитации о оуммарнш белком только один компонент, соответствующий антигену маркеру, отало возможный пооле вшо-неноя компонентного ооотава, а также долучегак очищенных ГСБ (Конарев, Чмелев, 1906).
Антигенный спойотаа компонентов влаигмЯЬдагамта» спекттюв белков № семян злаков тпиби пивитявнх. Иимунохи-мяческий анализ белков, выделенных из зон электрофоретиче-ского спектра СФ диплоидной пшеницы T.boeoticum , показал, что ГСБ, соответствующие геному ль , локализованы во 2-5-ой зонах (рио.1,а). Аналогичные результаты были получены при иммунохшьчеоком изучении компонентов спектра СФ дишюиддого пырея Eiytrigia elongatа (рис Л, б), Приведенные данные подучены для белков дишрвдшх видов - носителей геномов. 7 тет-раалоида Б.elongate* антиген генома Е в опектре преципитации гораздо олабее такового гомологичной реакции <Конарев,1979а).
нГБ
2п»14 I
I
I ±
5
6 7
2п» 23
гп-то
(. I
а
в
Рио.1. Спектры преципитации белков спиртовой фракция
( л - со -глиаданов и неглаадановшс белков - нГБ) семян Triticum boeoticum (а) И Blytrigia elongata Zn-14,28,70 (б, в). Проявлено сыворотками на ПЗБ генома a.® T.boeoticum (а) и на KB генома Б Е,elongate (б я в). 1-7 - зоны, на которые разрезали гели посла электрофореза (рН 3,2).
Компонента о антигенным свойствами маркера генома Б прпсут^ ствуют в основном в зонах 3 и 4 спектра (рас.1,6). У дека-ололдноЯ формы этого вида иа пяти геномов только один или два родственны геному Е. В белках семян этого вида антиген маркер reaor.ia Е выявляется слабее, чем у тетраплоидкой формы _ (Конарев, 1973а). Компоненты с антигенными свойствами, идентичными маркеру генома Е, обнаруживаются только в одной -4-ой зоне спектра <рио,1,в). Следовательно, ослабление ин-. тенодвиостд антигена маркера в спектре преципитации может быть' связано с уменьшением числа компонентов, несущих сходные, соответствующие данному маркеру, антигенные детерминанты. "Число таких компонентов максимально в белках диплоидного донора генома. 7 других видов, в тон числе у полиплоидных, генотип ксторых ооцераат още и другие геномы, число компонентов ГСБ, как правило, меньпе (Конарев, 19796; Konarev, 1981), йокпонентный соотав Сгетерогеннооть) ГСБ мы исследовали* таккэ пглаявая гели НАД посла электрофореза в агароэный гель с пооледувди проведением двойной ищунодиф^зии. Ка основа* 1ша подученных дашшх было высказано предположение о много-кокпононтпости фракций ГСБ - белков, обусловливающих формирование в спектре преципитации СФ антигена маркера (Конарев и др., 1979; Конарев, 1979 б; Konarev , 1981), а также сложной генетической природе ГСБ (Конарев, 1979 б; Konarev, 1931). Необходимые условием выяснения природы и свойств ГСБ являлооь получение очищенных препаратов соответствующих ГСБ, Для изоляцил фракций ГСБ от всех оогалыоц компонентов СО и нГБ бил применен штод иммунной аффинной хроматографии (КАХ). Использование ИАХ о гало возможным, когда балл нодуче- . ни мопоспецифические иммунные сыворотки, обладающие высокой актдвпостьы против ГСБ. Электрофоре плескай и ишунохнмиче-ский анализ состава элшта после ИАХ показал, что в ней нет других белков кроме ГСБ. Злектрофоретичеояай опектр ГСБ -еще одно доказательство гетерогенности фракция ГСБ (Конарев, Чшелев, 1986).
О кэтедугетоа генетического контроля ТСВ. Белки СФ семян нудлисомно-тетрасомных линий ваткой пшеницы сорта Chinese Spring бшш тестированы шинными сыворсткаж на'ГСБ геномов в1 и и этой пшеницы. Реакция преципитации отсутотво-. вала полностью только в варианте постановки с белками СФ
ii
,линия u7D-t7A . Ослабление антигена генома D наблюдали в варианте постановок шадгнохамяческих реакций о белками линий n£D-t6B и n5D-t5A • Анализ проявления антигена генома в1 в белках СФ семян нуллиоошо-тетраооызик линий не показал достоверных различий ни в одаш из вариантов постановок. По повод/ отсутствия антигена генома в в спектре преципитации белков СО линии n7D-t7A можно сказать следующее. В сшуно-химичэокой реакции с белками линии n7D-t7B антиген D в опектре преципитации не только не исчезает, но д не ослабевает. Есть основание предположить возможность подавления признака учетверенной дозой хромоеош 7А (Araeonoilio «t al., 1976). Ингибирушдй эффект может не созываться в присутствии хромосомы 7D . На оспсвашш сказанного вше, а такта сведений, подученных ранее нами (Конарев, 1979 а,б; Kormrev, 1961) и другими иеоледовате ляш (Митрофанова, 1977; Лгасоп-oiilo et »i. , 1975), можно принять версию о более или менее равномерном распределении генетичеокого контроля компонентов ГСБ (признака оерояогический маркер генома) между несколькими хршооомами соответствующего геногла (Конарев, Чмелев, 1986).
AiTWHOKiTfwmnrtt спетая и тгстгоода ГОБ. Анализ данных ПО ' аминокислотному составу ГСБ вдавил сходство по этому* приэна-17 между ГСБ геномов в1 и D (табл.Х). Очевидно, что здеаь мы имеем дело о гомологичными белками. Дш ГСБ характерно низкое содержание заряженных аминокислот - лизина, гпстида-на и аргинина (12-13$) и довольно высокое неполярных (39-40$). Среди неглиадиновых белков такой аминокислотный состав шеюг так называемые хлороформ-матанольные белки (СМ-белки) - гидрофобные белки, связанные о лкгшдаш клеточных мембран (Saleado et al. , 1370), Кроме »того ГСБ и СЦ-белки содержат примерно равное и довольно большое количество глютаминовой кислоты Стабл.!).
Кроме Cí-белков во фракции неглаадпновых белков в значительном количестве присутствуют компоненты ингибиторов <х- амилаз, В чаОТНОСТИ, альбумины 0,19 И 0,28 (Kaaarda et al., Х976; Конарев, Гаврдшк, 1978). Аминокислотный состав последних значительно отличается от такового Ш-белков и 1СБ (табл.!). Сравнительный анализ данных по аминокислотному оо-. ставу ГСБ геномов в1 и D , Ш-белков, альбуминов ингибито-12
Таблица I
Аминокислотный состав фракций ИЗБ геномов в1 Ае»1оп£1в81та И • О Ае.ЪвивоЬИ , а также СМ-бвлков и компонента 0,28 альбуминов ингибиторов «-амилаз Г.аезг1Ушв (в % К белКУ)
Аминокислота ГСБ геномов в1 ь СМ-белки* Альбумин 0,28** Т.аеа^лгит
Лнзик 5,0 5,2 3,3 7,7
Дйоурщд 2,6 2,6 2,5 0,2
Атггнчщ 4,3 5,0 8,9 16,6
Асп. к-та 6,8 9,5 8,0 5,6
Треонин 3,6 3,6 5,6 1»9
Серин 6,3 5,7 5,7 5,3
Гдю. к-та 19,9 16,7 19,7 ' 7,6 ■
ПЩЛДЦ- 11,3 9,9 12,1 7,9
Глицш : 6.3 6,3 5,1 6,0
4,8 5,7 3,5 6Д
Iзетз 4,9 5,3 5,8 8Д
1»в 1,9 1,4 1,3
Вэ^лойащ 4,5 .4,1 4,2 1,3
7,4 7,5 ЮД 5.4
Тирозин 2,0 3,5 6,2 2,3
4,5 4,3 3.7 0,0
Подчеркнуты: ____ - основные
* - За1ее<1о еЪ а!., 1973 аминокислоты
** - РвИХв! 8л<1 Щщпо, 1970 ----- неполярныа аминокислоты
ров ос-амилаз, а также других белков оемян злаков дает основание предположить, что ГСБ относятся к груше гидрофобных белков (СЫ-белков). Аргументом в пользу такого предположения является то, что характер распределения компонентов ГСБ в электрофоретическгас спектрах неглиадиновых белков совпадает с таковш СИ-белков.
Ипентнйикапия н характеристика альбумина 0.19 и спели-Йг^ог«? адф^умира ^тягко^ преншга т.аваМуия . Адтиган альбумин иДЭ мн предполагали использовать при анализе родотна видов злаков аналогично антигенам ГСБ, Практическое значение
13
.имеет поотановка и ус свершено твэвакие метода различения муки твердой и мягкой пшешщ с использованием антигена альбумина 0,19 (Р1агг1 «1, , 1972). Для осуществления поставленных задач необходимо было уточнять характер специфичности этого компонента ц изучить распространение его в белках семян других злаков.
Хроматографией через сефадекс о-юо альбушнн мягкой пшеницы и твердой г.йигит били разделены на 4 фракции. Электрофоретический анализ СрН 0,6) соотава полученных фракций показал, что альбумин 0,19 максимально представлен во фракции Ш мягкой пшеницы (рио.2,г). В спектре соответствующей фракции твердой гаеницы указанный комюнент обнаружен не был СШаяхметов, 1974; Кэнарев, Гаврилма, 197£3; ЗНапо ег а1., 1973; Ко^агву , 1976). Анализ компонентного оостава альбуминов фраюшй 1-1У методом электрофореза в кислом буфере позволил идентифицировать альбумины 0,19 и 0,28 в спектре неглицциковых белков СО мягкой пшеницы (рис.2,б).
Шасси с соавторами (Р1аги1 е! а1. , 1972) сделали вывод о специфичности антигенных свойств альбуьзжа 0,19 мягкой пшеницы о использованием п.слупной сыворотки против белков Фракции Ш Срио.2,г). Кроме нее ми приготовили сыворотку к электрофоре тиче скому компоненту 0,19 (рис. 2, г). ИмгаушюЯ сывороткой на альбумин 0,19 мы проанализировали белки семян мягкой и твердой пшениц, других видов Тг1г1сиш , а также видов Зеоа1е , Погйвшп , Е1уЬг1.^а , Aвgilops И др. В результате белки о ангагенишля свойствами альбумина 0,19 били обнаружены не только у мягкой и твердой пшениц, но а у всех' представителей этого рода (исключение - диплоидные пшеницы т*Ьоео*1ошп и т.шопооосоит ), а также у многих представителей перечисленных вше родов трибы даенщевнх (Копагву , 1978). С помощь» той же ишунной сыворотки на альбумин 0,19 ми ^соледовали антигенные свойства компонентов спектров не-глаадиновых белков, соответствующих альбуминам ингибиторам ос -амилаз и собственно альбуминов. Компоненты спектров как т.авоиукш , ток н т.аигит давали реакцию имаужшшической идентичности о альбумином 0,19 (рис.2,в)* Очевидно, что неидентичность антигенных свойств' альбуминов семян мягкой я твердой пшениц связана о какими-то другими белками. Для ' идентификации этих компонентов да применили ракетный имцуно-14
З^Й
1г -
2г Алъб. Зг °»19
4г Зд
РН 8,6
Рио.2. ЭлектрофоретическиЙ (а,<5,в,д) в шмуноосишчеокий (а) апаляз белков шшртораотворимой фракции твердое (а) н мягкой (б) лшаниц к фракция ш альбуминов &тих пшениц Сд,г). Сыворотка на компонент 0,19 мягкой пшенжщЧг). 1-4 - боны, на которые разрезали гели после электрофореза альбуминов.
Рис.3. Ракетный иммуноэлектрофореэ альбуминов твердой (д) и мягкой пшениц (г) и белков зон злектрофоретичеоких спектров альбуминов мягкой а твердой пшениц (рио.2. 1г-4г, 1д-4д). Сыворотка на фракции Ш альбуминов маткой пшеницы (Конарев, Наврплюк, 1978; Р1агг1 а1., 1972). .
электрофорез. Этом методом, о использованием шщпшой сыворотки на фракцию И] альбуминов мягкой пшстщн, на» удалось выявить анодный компонент, по которое спектр преципитации альбуминов Т.аваг1ушп отличается от такового Т.йчлгит (рио.З.Г, указан стрелкой). Пики белков с антигенными свойствами альбумина 0,19 в спектре ракетного иммувоэлектрофорега несколько ниже и значительно интенсивнее.
Имцунохяшча ски специфичный альбумин мягкой пшеницы был обнаружен среди компонентов зоны 4 электрофоротпческого спектра альбуминов т1аеам.уига Срис.2 и 3). В заклшеше отметим, что этот компонент кмеет р1 в области 4,6-4,8 и, тем самым, отличается от альбумина 0,19, имеющего р! при рН 7,3 (Кона-рев, 1978; Копагеу , 1978).
Выше быт раосмогрены свойства ГСБ, а также некоторых „ компонентов ингибиторов ос-амилаз. Ряд признаков объединяет ГСБ и альбушны ингибитора -амилаз: о одной стороны - их гетерогенность, о другойсходство антигенных свойств компонентов ооответствугшщх фракций ГСБ, а также ингибиторов <х --амилаз, Эти, а также некоторые друтие особенности ГСБ и альбуминов ингибиторов <х -амилаз дают основание предполагать, что белки о такими характеристиками могут быть использованы в качестве маркеров генетического материала (в частности, геномов) ири изучении исходного и селекционного материала.
Антигенный ооотав гепомноспецифичных белков и родство видов злаков
Характеристика ГСБ зх^нот) и? топйн ттвнгмавюг. Антиген а характерен для белков оеияа даплоддшлс пшениц т.ъоео^сит к т.шоюоооооил! . Обнаружен в белках полпллондншс пшениц филогенетической гругаш т.-ЫторЪееуЦ (Конарев и др., 1971; Ко-нарев, 1974, 1976). ,
Антиген ац, характерен для белков оемян диплоидной пшеницы. т.ига^чи , а также тетраплондаых пшениц грушш Эшера и гексаплоадных шакпц СКонарев, 1974, 1975). V
Антиген АьАи найден в белках семян всех диплоидных пшениц, а также некоторых дикорастущих тетрадлоидаых пшениц (Конарев, 1975; Еарисалшили и др., 1979).
' Антиген в1 характерен для белков семян диплоидного вги-4 лопоа Де*1оп£1ва1шЕи Обнаружен в белках полиплоидных . шенвд 16
Дилера и гексаплоидшлс пшениц (Пенева, Шпутпова, 1973).
Антиген Ь характерен для белков диплоида Ae.taueohli. Обнаружен в белках гексаплоидных пшениц СХакпмова, 1973).
Антигены B1BspD . Два антигена обит дли белков видов вгилопса и полиплоидных пшениц (Конарев и др., 1979).
Антиген альбумин 0,19 характерен для белков семян всех пшениц и эгилопсов, кроме T.toeoticum и T.monocoocum (Конарев, Гаврилнж, 1978; Konarev , 1978),
Антиген Б харшстерен для белков сешн диплоидного пырея удлиненного E.elongata (Конарев, 1979а; Konarev , 1981).
Антиген s характерен для белков диплоидных видов пырея E.etipifolia , е.еpicata п др. (Конарев и др., 1979; Васильева, 1980).
Аптагея J характерен для белков сешн диплоидного пырея морского Е.juncea СКонарев, 1981}.
Виямюние антигенов TOE TrW^.^ и а »»Нам в балках -семян ВТО^ОВ Elvtrinrja , Вултоз . Аягонуупи И Ьетгша . В ДИО-сертации приведены данные Св виде фотографий спектров преципитации и таблиц антигенного ооотава) о распределении перечисленных выше антигенов в белках семян видов пшеницы, зги-лопса, пырея, житняка и др. (Конарев и др., 1979; Конарев, Васильева, 1979; Конарев, 1981). Оказалось, что наиболее полно пшеничные антигены представлены в болках семян полиплоидных ВИДОВ шгрея E.elongata (2п=56,70 ), E.triohophora , Е.intermedia , Е»juncea (2п»42 ), Е.mueronata (2п»42 )» Другая группа включает виды пырея, в белках которых обнаружено достаточное число пшеничных антигенов, чтобы судить о бла-зооти генетического материала их геномов к тем или иным геномам Tritio um . В белках большого числа видов пырея антигены пшеничных геномов практически отсутствуют. Среда видов Eiymus и Leymuo также шдцо назвать форт с наибольшим чиолом пшеничных антигенов в белках, например E.canimia , E.flbroeus и РЯД других. Очевидно, что геномы таких видов имеют большее сходство о соответствующими геномами пшениц, чем видов, в белках которых пшеничные антигены представлены слабо.
Эш^ение антигенов р,. s ц j тпртломчпд пноеев ъ
gteflfty ДО/ДфД Е tatata 1 а е , ..
С помощью моноспецифических ищунных сывороток на ГСБ диплоидных носителей геномов Б С E.eloncata ), J (Е.juncea) И
17
9 (E.Btipifolia) бшш проанализированы белки семян злаков из трибы цшенвдевых. Выяснилось, что антиген Е приоутотвуег ' в баллах очень небольшого числа видов. Кроне хромосомных pao самого вида E.eiongata (рис.1) антиген обнаружен в белках нескольких полиплоидных видов днрая н элш^уоа. Антиген генома J бил обнаружен только в белках упомянутых уже выше ПОЛИПЛОИДНЫХ видов E.elonEata-B.muoronata (Конарев, 1981), Широкое распространение у видов Elytrigia , Elyraua имеет антиген s (Конарев, Васильева, 1979; Конарев и др., 1979). Полученные данные позволили оделать ряд заключений о родстве а проасхоадешш геномов многих полиплоидных видов злаков (Конарев я др., 1979; Konarsv , 1981).
Антигенные свойства белков и овязи между -ролами ыи» ц festuca'. Проблемы идентификации и родотва геношв и видов плевела и овсяницы встают в связи с перспективами создания межродовых амфпддплоидов, объединяющих ценные признаки родительских форм. По наличию геномноспецифичных антигенов ь1 и 1° в белках оемян все виды плевела были разделены на две
хзушы: L»perenne , L .mu 1 tiflorum , Ii.riEidusi , X.» loliaceum, О ОДНОЙ отороны, И L.remotum , L.temulenturn , L.pereicum , с другой, соответственно. Такое деление совпадает о ботанической и генетичеокой дифференциацией видов рода (Буткуте, Конарев, I960).
Белки семян около ISO образцов, представлявших 50 видов, и подвидов рода Festuca, били тестирована на наличие антигенов ь1 и Ь° » характерных для геноглов видов Lolium , а также антигенов, специфичных для геномов диплоидных видов Festuca (Еуткуте, Конарев, 1982).
Антигенный состав ТЛЕ амйиятдяцкд гменшш и агилонса. Выяснение геномного соотава искусственно полученных аифвди-плоидов - практически важная область применения серологических паркеров ГСБ. Примерами такого анализа могут олузить исследования природы згилшсо-шекичнюс аыфидиплоидов (AS) » синтезированных Жировым (Конарев и др.» 1985).>,
Как видно из таблицы, антигенный соотав ГСБ семян ам-фидшшоидов ne всегда представляет собой сумму такового ро-дательоких форм (табл.1, Л 1,10,12). У АД типа Ae.eharonen-eia х T.boeotioum идентифицировать антиген генома однозернянки невозможно, поскольку антиген лъ присутствует в бел-18
.' Таблица 2
¿дтигеннна состав ГСБ сеьгш аг^адшшвдов г гх родительских фори z валюте э электрофоретаческшс спектрах юс глнадизов «-компонентов (Ксаарев 2 др., 1985)
Л А^ядшлсвды к и п/п . родительские формы 2п= 'Аь Багтхе агтжгенов Аи В1 I) В1БарР АЪАи Спектр ос-глиадина
, 1, Ле«эЬагопепа1а х Т.игаг£и 28 + + + + _ + 3 56
2. Ае.еЬагопепв1е х Т.ЪоеоНсш 28 + - + + + .3 56
3. Ле.&реИо1<1ед х Т.Ьоео^Аеш 28 + - - - ♦ + 34567
4» Ае*греИо1<1еэ х Т.игагЬи 28 • ... - + + + 3 56
5' Ае»4аивсМ1 х Т.ЬоеоИсит 28 +7 - + + ? + 34567'
б* Тетра-Аврора х Ае»еЬагсте:гш1а 42 + - ♦ + + - 567
7* Тетра-Аврора х Т.ЪоеоПсиш 42 + - - - + 34567
в. Тетра-Аврора х Ае.ереНо1аев 42 - - - + - 567
9. Т.Ъоео^сиш '14 + - - - - + 34567
10* Т*игаг1и 14 - - - - * 34567
11* Ав<вре1^о14ев 14 ... - - + + - 34
12» Ае.еЬагоаепв1а 14 . + - + ' + -
13* ДеЛшмсЫ! аиЬзр,а1гап£1йаЪа 14 - - л + - +
14* Т.аеа-Ь1тош 42 - •# * .4 . + + - 567
Примечание: "+" - наличие антигена в спектре преципитации, - отсутствие антитела«.., - следа антигена..., "+?" - неуверенное выявление антигена в спектре
ках втото згшюпса (табл.2, К 2). Наличие генетического материала геяош дипяоидаой пшеницы можно показать, йсполь-ауя другие белки, например, компоненты глиадина, характерные для пшенитад (табл.2, Л 1-5).
В белках АД Ае,вра11о1<1вз х т.игаг*и обнаружены все антигены ИЗБ родительских форм (табл,2, Л 4,10,11). В белках АД Ав^аиеоЫ.1 х г*Ьоео11вшл один из антигенов згвлоп-са - антиген в ~ не всегда выявляется четко. Другой антиген - в1 выявляется хорошо (табл.2, £ 5) и так далее. В данной случае геномный соотав изученных АД в целом соответствовал теоретически олкдаемсьдг. Воли бедки родательоких форм имеют хотя бы частично сходный набор маркерных антигенов, приходится использовать другие метода и маркерные' белки, например электрофорез глкадансв ила антигены, имеющие более широкое распространение у видов - АъАи и альбумин 0«19 и др.
До сих пор мы рассматривали свойства белков в связи о ■отношениями на уровне геномов, видов и родов злаков. Полиморфизм а связи внугривдцового уровня решаются о использованием других белков к методических подходов.
Пролашны: компонентный состав, биохимическая характеристика и полиморфизм
Раздел посвящен свойствам лроламинов и использованию этих белков для идентификации и характеристики сортов широко культивируемых злаковых трав - ежи, овсяницы я плевела. Проламины - основной компонент фракции спирторастворшых белков, поэтому на первом этапе бил осуществлен анализ состава белков СФ семян злаков,
рф бвфов, уемян эдакод,. Методом электрофореза в МАГ йа^л изучены в общей сложности балки СФ и проламини около 100 видов - представителей 16 триб семейства. Выяснилось,. что в СФ белков семян практически всех изучешнк злаков присутствуют белки, соответствующие по электрофоретической подвижности проламинам и непролашновш балкам шенвды. Увеличивая время электрофореза, например, с 2,5 часов до 3,5 и далее, можно довольно четко разграничить белки типа продаминов л нецроламиновые белки (БИерЬегй , 1968; Агаеоп-20
oillo et al* \ 1975; Kaearda at al. , 1976; Гаврилюк и др., 1973; Пенева, Мигушова, 1973). lía рис.4 обозначена нижняя граница « -эонн глиадина пшеницы, что ооогветотвуат, согласно номенклатуре глдадинового спектра (Комаров и др.1976).
Трибы
Бородачевкиковые
— Andropogoneae Прооовые
— Paniceae
Се еле pita вые
— Sealerieae
Мятликовые
— Роеаа Тммо£еевкоеые
— РЫее&е
Овсовке
— Aveneae
ГЬсендцовыа - Triticeae
í—пгстзг
' Г-Щ"П
и
32Ж
1
!¡K!ttf№MI
ЗНЕЖ
TTir-y.1 I
3 3
« z f> НС
Виды
Setaria italica Brachiaria decumbens Echinaria oapitata Festuca gigantea Daotylia glomerate Phleum .phleoidee Agroatis alba Коеlarla nitidula Hordewn jubatun Triticum aestivum
Рис.4. Злектрофоретическио спектрн проламинов злаков, рИ 3,2.
компоненту ос.1, т.е. компоненту глиадина о наибольшей элек-трофоретической подвижностью в кислом буфере. Компоненты спектров цроламинов ряда злаков, подвижность которых оказалась вше таковой компонента «I, били обозначены нами как быстрые.продаыщш_йлн_С£>-КРащенно Щ (Конарев а др., 1983 а, 1964 а). Больше всего компонентов ЕЛ оказалось в спектрах цроламинов злаков трибовсовнх, канареечниковыхГ^галофеевко-вых, штликовых и ряда других (рис.4). Основная часть компонентов в спектрах" шдов~'этшс "триб сосредоточена, как правило, в и- /ьг-зонах^ектра.ч.в зонй Щ.
Большая группа злаков - представителей триб ссинороевых, просовых* бородачевниковых характеризуется спектрами проламинов <■■ довольно интенсивники компонентами <х - -у-зоны и бедной^-зоной. Лишь небольшое число компонентов их"эйек-трофорвтяческнх"спектров кожно отнести к Ш. Состав спектров
21
,проламинов sтих злаков близок к таковому представителей пше-ницевых (рис.4). Таким образом, для изученных злаков можно выделить два основных тина спектра проламина - спектр типа овоовшс и кягликовых и сдекгр типа пшенацевшс.
ИпентиАпкадтия компонентов прояамтиш злаков ттжб овсовых (Avftupftn,,) и мятликов^« (Роеа$). Идентификация компонентов бедка это, в первую очередь, привязка их к существующей сио-теме обозначений аналогичных белков. Необходимо было идентифицировать компоненты к - со -проламинов в спектрах злаков триб Aveneao и Гоеае и дополнить существующий эталонный спектр глиадива позициями Ш, входящих в состав проламиновой фракции этих злаков. Образцы для проведения идентификации подбирали на основе данных по компонентному соотаау проламинов и Ш, подученных наш ранее (Конарев и др., 1983 а, 1984 а). Особое внимание было уделено подбору форм, в спектрах которых наиболее полно представлена зона Ш.
На рио.5 дан эталонный влектрофоретический спектр глиадина, дополненный позициями компонентов Ш* При электрофорезе в трубках максимальное чноло позиций компонентов Ш оказалось равным 6. Эталонный спектр может быть использован доя иденти^ фикацин позиций компонентов проламинов и Ш злаков триб Tritícea« , Aveneа« в Роеав (Конарев, Введенская, 1984).
Рио.5. Эталонный электрофоретический спектр проламинов злаков ИЗ триб Тг1*1оеае , Ауепеае , Гоеае . Электрофорез в ПААГ в трубках. рН 3,2 (Конарев. Вледенокая, 1984). 44
Прежде, чем приотупить к изложению дшшшс о гетерогенности проламинов и ее использовании для идентификации и регистрации ресурсов злаковых трав, необходимо выяснить вопрос о ' свойствах проламинов и Ш этих злаков и степени юс родотва с 22
■глиаданаш и другими уже изученными проламинами,
Поодгмртны мятл^рв^х; ГРоеаэ). Объектами Исследования олугали широко культивируомне представители трибы мятлпковых: овсяница луговая (Fes-tuca pratenele ), мятлик дуговой (Роа prateneia ), мятлик болотный (p.palustria ), ежа оборная (Dq-etylie gloria rata ) »
Для фракционирования пролшлинов мятликов и овсяниц применен обычный вариант хроматографии белков СО оемян на колонке о оефадекоом o-ioo . Из большого числа обследованных мятликов и овсяниц были выбраны образцы о характеристиками про. ламинового спектра, наиболее отвечавшими поставленным задачам,- В качестве контроля служили белки СФ мягкой пшеницы T.aoBtlvm (Конарев, Примак, 1964).
Для белков СФ пшеижщ были получена .тигагга^гартипа деления на фракции: Щ1зкомолекуляр11ого_г,ш&ш1на ~ I, со -глйа-дина - п, у -глиадина - И, (ь - и ос -глиадшна - 1У и неглиа-1 жновцх ¿елков - у (рпо.б.А). Белка СФ овсяницы разделились па 4 фракции, а мятликов - на 2. Только для белков овсяницы 'характерен пик, соответствующий фракции низкомолекулярного глютенина. Компоненты, соответствующие л- и^ £ -прояамшам, . идентифицированы во фракции П, а компоненты Ш - во фракции Ш (рио.б.Б). У мятлика лугового компоненты сс-проламина и Ш вошли в оостав первой фракция (рас.6,В). В опыте о мятликом болотным во фракции I били обнаружены только компоненты Ш (рио.6,Г).
В пролашнах а Ш овсяница и мятликов лизина оказалось несколько больше, чем в глиадиназс nmetmnu (табл.З), причем в Ш содержание лизина вше, чем в <ч - и -проламшах. Про-ламинн и Ш овсяницы и мятликов содержат довольно много глю-таьшновой, кислоты .-„.от 37_ до 43SS (250-290 моль аминокислотных остатков на Ю5 г болка) д пролина, что свидетельствует в пользу проламиновой природа анализируемых белков. Необычайно высоким оказалось содержание фенилаланпна в пролаьших и, особенно, в Ш мятлекоз и овсяницы (табл.3) . Высокое содержа- -ние фенилалашша в суммарной СФ мятликов и овсяниц отмечал Семихов (СемахозГй^др:; I98X). Несмотря'на'некоторую специфику аминокислотного состава, компоненты всех изученных нами ' фракций пролашшов_и Ш овсяницы и мятликов по ^точу признаку 'оказались близкими и'~-глиадйнам'пшеницы (Конарев,
..............." ' 23
^еонм
^Юга
^ЙбОнм
П Ш 1У У
^аонм
Ш1
В
с+ЕП- нПБ
мл
мл
Рио.6. Фракции спиртораотворимых белков мягкой пшеницы (А), овсяницы луговой СБ), мятлика лугового (В) и мятлика болотного (Г), полу-
ченные гель-фильтрацией на оефа-дексе о-юо . 1-У - номера фрак, Ш - фракции проламинов, нГБ - не-
ш
ций, ОС - со глиадиновые белки, нПБ - непроламиновыв белки.
Примак, 1934).
Определение относительной молекулярной м&ссы компонентов проламинов овсяницы, и мятликов при электрофорезе в присутствии га-На показало, что,молекулярная масса компонентов
• Ш значительно ниже, чем таковая ос - и /Ь -пролашнов. Так для кошонентЗГШ^вошвдй она определена в"23000 Да, а для компонентов « - и £-проламинов этого вида подучены"эначе- ■ ния 38000, 46200 и 47800 Да, Молекулярная маоса компонентов ' ^ЩТЙ?лика болотного определена в 22200^ 19240, 15600 и 10660 Да. Более вшокие значения моле^лярной массы получены для ос -проламаяов и Ш ияамщка лугового - от 26200 до 16300 Да соответственно (Конарев, Притек, 19В4).
Пттламини ежя сботой к1огоагага ). в резуль-
тате изучения свойств проламинов и Ш овсяницы и мятлика били получены свидетельства в пользу цроламиновой природы этих белков. Для получения более очищенных препаратов проламинов била использована ионообменная хроматография в обчетании о _ препаративнш_влектрофореэом:
При фракционировании белков. СФ еаи сборной на СП-сефа-дексе С-50 было получено 6 фракций. Компонентный состав по' лученншс фракций анализировали електрофорезом в ПМГ в кислой 24
ч
Таблица 3
АжаохислотЕнй состав «. р -глиадшов пшеницы и фракций, компонентов пролашнов овсяншщ, мятлика, еш. Результаты представлена в моль аминокислотных остатков на Ю5 г бедна г на I ноль белка {в скобках)
- ----- --------------- -----------.- -_-... - . --------.------------.-------ц------
Мягкая Овсяница Мтлик Иятмк Ева сборная
Дщнокислотэ. шенща луговая луговой болотный
ос+ /ь Ш ос • Ш <*3 «I Ш4.
Лизин 4 . 9 14 б' 9 10 • 8 С2) 3 (I) . /■ 6 (I)
Игствдан ■19 8 8 7 8 14 7 (2) 7 С2) 7 Ш
Аргишш 17 14 16 20 20 24< 27 (7) 25 С6) 30 (5)
. Асп. в-та 20 14 18 15 17 23 26 (7) 21 (5) 26 (4)
Ьа), к-та , 308 272 263 284 290 254 197 (53) 197 (46) 204 (35)
Пролш 105 151 130 82 53 60 101 (27) НО (26) 96 (17)
Глицин 36 32 40 41 68 52 48 (10) 44 (10) 37 (6)
Алашя 20 24 24-' 26 29 32 48 (10) 49 (12) 45 (8)
Валш 34 21 38 34 ■39 .41 50 (13) 50 (12) 56 (10)
Метионш. 5 сл. 9 сл. сл. 2 13 (4) 17 С4) 13 (3)
■ Изолейщн 19 25 '23 28 29 34 25 (7) 28 (6) 27(5)
Лейцин 69 37 60 47 72 .ЕЕ . 53 (14) 57 (13) 73 (12)
Тирозин - 9 12 7 . 12 6 7 12 (3) 12 СЗ) 7 (I)
фешладанин 39 54 67 65 67 75 76 (21) 90 79 (13)
.буфере в трубках (Конарев, Введенокая, 1985). фракция I содержала, очевидно, шзкомолвкулярнае глютелтш. При пропуо- ' канна-через-колонну с сефадвксом раствора .оола.о_нее_иооле-довательно смывались белки, соответствующие компонентам <х I и <х 3 {фракция П), Ш2~и Ш4 о примесями других- компонентов (Ш), Ш4 с примесями других компонентов С1У> и Ш4 (У). Последними с колонка алшровались непролашновые белки СО (фракция УХ). Для получения более чистых препаратов компонентов ос I я ех.3, а также £П4 проводилась повторная хроматография в тех гее условиях. Данный метод не позволил разделить компоненты <х I и ссЗ (рис.5). Иг отделение друг от друга било достигнуто с помощью препаративного электрофореза. (Конарев, 1974; Konarev , 1978).
Известно, что в препаратах.глиадака часто присутствуют ингибиторы различных ферментов, а также другие белки (stru-meyer and Fischer , 1973; Gerzman , 1975). Примеси ШГИбнто-ров ферментов мы выявляли после изоэлектрнческого фокусирования в геле компонентов проламиров, полученных по выше приведенной схеме.
При электрофорезе о Es-Ue компоненты <х 1 и ос 3 дат по одной полосе оо значениями молекулярных масс 23000 и 27000 Да соответственно. В препаратах этих белков не были обнаружены ингйбиторы_ф>ерментов (Конарев, Введенская, 1985). Компонент Ш4 при электрофорезе о из-Па формирует две полосы раз-, ной интенсивности о молекулярной массой около 17000 Да. В изоэлектричеоком спектре компонента Ш4 в области о рн при- • мерло равной 8,0 были обнаружены минорные пригласи ингибиторов трипсина. Очистка компонента Ш4 с помощью препаративного электрофореза ояпжала содержание в нем ингибиторов трипсина.
Из оказанного следует, что методы гель-фильтрации, ионообменной хроматографии, электрофореза и другие, используемые для фракционирования глиадииа, оекалина, гордеина в др., вполне^пригедны для разделения и очиотки проламиыов представителей мятликовых. Выло также обнаружено, что препараты про-ламшовттюлученныо о использованием данных методов, иногда содержат небольшие примеси других белков, в частности, ингибиторов тршгагоа. Даже такие минорные примеси могут затруднить интерпретацию результатов определения молекулярной массы, а гакле последовательности аминокиолот. Понятна, всвяэн "6" 26
, этим, необходимость контроля за налегшей прииеоей и очистки от них препаратов проламина (Конарев, Введенская, 1985).
~ В табл.3 приведены данные по аминокислотному составу компонентов проламЕна ежи о борной ос 3, ос I и НИ. Как л дли проламинов мятликов и овсяницы представлены средние результаты по трем цовторностям, полученный для трех навеоок каждого образца, Лра значительном отклонении одного из трех показателей его отбрасывали.
; Общая оценка приведенных в табл.З данных дает основание предполагать, цролшлиыовую природу компонентов «3. otl и НИ. Более детальный анализ позволяет выявить специфику аминокислотного оостава каждого из втих компонентов и, в целом, проламинов ежи (Конарев к др., 1986 б).
Для проламинов характерно низкое содержание остатков основных аминокислот - лазина, гистадана и аргинина. Так для пшеницы оно ооотавляет от 6 до 12 остатков всех этих аминокислот на одну молекулу "¡р - -глиадпнов соответственно (Kaearda et ai. , 1976). У проламинов еди 8та оуыма ко-' .леблетоя от 7 (для БП4) до II (для <*3) остатков (табл.З).
. Итак,' аргументами в пользу пролашновой природы компонентов осЗ, <х I и HI4 являются: -низкая електрофоретическая подвижность в киолоы Оу$ере, высокое оодержапие остатков глютамшювой кислоты и продана наряду о низким ооковных аминокислот и т.д. Основываясь на,этих характеристиках можно судить о "сходстве молекул белков и родстве генов таких бед-ков (проламинов ежи и глиадпнов и т.д.). Более достоверная информация о родотве генов может быть получена при определении ашшокиолотной последовательвооти белков»
Анализ н-концевой аминокислотной последовательности проламинов представителей мятликовых стал возможен после получения очищенных препаратов. компонентов ос 3, <х I и Ш4 ежи сборной. Для молекул этих белков была определена последовательность 23-х, 29-и и 24-х остатков аминокислот соответственно (Конарев и др., 1986 а, б; Введенская и др.,1986).
Как видао из табл,4 последовательности аминокислот коьн аонентов с*.3 к ocl оказались полностью идентичными. Исключение - позиция 16 в «*. 1-пролашше ежи* На атом цикле деградации вафикоирован одновременный выход двух аминоклслот í пролива и глютшановой кислоты. Последовательности шинокяо-' -27.
Таблица 4
Н—концевые аминокислотные последовательности компонентов « 3, «I-л Ш4 проламина ежа сборной, авенина овоа и -у -глиадана мягкой пшеницы
Цикл Пролаыин ежи оборной
де1ра- а3 с^т стгд Авенин* у-глиадан»»
дацяи .
1. Ав!Г АаИ АеК Й1Г АеИ
г 1Га1 Та1 Уа1 ТЬг ПеАьг
3 01» а1п 01п ТЫ 01л
4 1>ви Ьеи 1аи Уа1 Та1
5 Аер Аер Аер 01л Лап
6 Гго Рго Рго Туг Рго
7' Нге ХЬе , РЬо Аза 5ег
а РЬв РЪв 01л > Рго «.у
9 <31п СИ» 01и Еег С1п
10 01и 01и Ии 01ц Уа1
11 01п С1п 01» 01» 01«
12 01л С1п 01и Туг ТЫ
13 01п 01» ГЬе 01 п Рго/ОХи
14 Туг Туг Иге ' Рго 01п
15 Туг Туг Ьеи Туг С1а
16 61» Рго/СЯи "31а Рго 01п
17 6111 01п 01п С1и Ьеи
16 й1п 01п С1» 01п Уа1
19 Ид С1п Рго 01а Рго
20 ' А1а А1а РЬо С1п
21 РЬв И1в РЬа Рго
22 И*е Й1в Ьеи РЬэ
- В1в1;и, 1962| - КавагЗа а!., 1933.
лот «-проламинов и ЕП4 имеют сходотво по первым II остаткам (кроме позиции э,9),а тага» по остаткам на позициях 16-18 и 21 ^табл.4).
Особенностью приведенных в табл.4 последовательностей аминокислот компонентов и НК является наличие в
них полиглэтаминовшс участков о последукадш остапами фенил-аланша, пролина, тирозина. Такого рода последовательности 28
.ашнокналот ранее были найдены в глиадинах пшеницы. Например« отрезок -01п-С1п-0Хп-Рго-И1в- был обнаружен в гг-кокцевоЯ последовательноети со-глиадана пшеницы (Кавана е-ъ аХ* , 1983). Сходный участок идентифицирован у_Ш4; (табл.4, остатки 1Б-20).
: Сравнение н-концевых последовательностей азенина (В1- . «гг , 1932), у-глиадаша (Кааа*а& et а1. , 1903), пролампнов и Ш шеи показало следующее. Иа>23.-х_.остатков аминокислот авениш 7-соответствуют.тковш ос-цроламина еэи (тайл.4, позиции 10,11,13Д16,19,22) и~3"таксвш Ш4 (позиции 10, 11,18). Следовательно, н-ковдевая последовательность овени-на~с1олев сходна о таковой ас -проламннов ежи, чом о Ш. Оче- ' видным является сходство и-концевой амин окволетной последовательности ^р-глиадина и ос-пролэыянов и Щ4 ежи. 11а се-' " мл позициях последовательностей этих белков выявлены идентичные аминокислоты (табл.4).
Характер 1Г-концевых последовательностей ос3, ос! и Ш4 свидетельствует в пользу цроламиновой природы этих белков. Принципиальнее значение этот вывод имеет для компонента Ш4 -.представителя новой группы проламннов - быстрых проламннов'(Коварев и др., 1983'а, 1964 а, Х986 а, б).
Цоди?.то-р»изм ,р>г<? ^сподьро^ште в ^дет^^тткгу-
пни сортов алачовух; При электрофорезе в пластине ЯААГ
чиоло компонентов в спектрах пшениц практически не отличается от такового при электрофорезе в трубках (Конарев, Введенская, 1986).'Иначе обстоит дело о кошонентниы составом проламннов овоовых и мятлшеовых. Разница в числе компонентов.в спектрах проламннов овязана, в ооновном, о компонентами ВТ. Если число позиций компонентов Ш,_вдонтифпцировашшх по результатам электрофореза в трубках равно 6 Срио.5) ,~то в пластине "оно воэрооло^до 19 (рио.7). '"
Эталонный опектр на рас.7 включает позиции проламннов и Ш, идентифицированные при эдектрофорвзе__в_пластано ПЛАТ. Данныйталон был'использован наш при определении позиций и обозначении компонентов цроламина в ходе анализе, впутриооптовой гетерогенное ти по опектрам »того белка. Объектами исследований явклиоь сорта и линии ежи сборной, овсяницы луговой и плевела многолетнего.
Был"цроведен^коёмекной анализ компонентного состава
29 ■
Ш ос л , Т со
Рио.7. Эталонный елактрофоретическйй спектр проламинов
злаков триб Tritícea» i Aven«ae , Ро«ав . Электрофорез в плаотине ЛААГ» рН 3,2 (Конарев, Введенская, 1986).
пролашна двух сортов еяя о борной - Петрозаводская и Аниенков-ская 18. Анализировали спектры проламинов не менее 100 зерновок каддого сорта. Всего дня двух сортов било выявлено 46 ти-нов опектра прсламипа. Наименее вариабельной оказалась зона «-пролампна (табл.5). Для спектров пролашна обоих сортов характерна высокая степень гетерогенноотн зона Ш,. Число компонентов в данной зоне колеблется для оортггАшгет'.овская 18 от 2-х до 7, а для о орта Петрозаводская - от 3-х до 7,
Число тспов спектра пролашна, характерных для сортов, оказалось примерно равным 29 - для Анненковокая 18 и 27_^_для . Петрозаводская. Обычно специфика сорта пли линии проявллэтея в неодинаковом соотношении числа спектров определенного типа. Для сорта Петрозаводская спектры типов I и 2 составили 505». У сорта Ашенковская 18 указанные типы опектра составляют вое-го 3% от общего числа спектров. Здесь преобладают опектры типов 19 и 26. Для этого сорта 4 типа спектра составляют 53$ -упомянутые уже типы 19 и 26, а также 29 и 46 (тайя.5). Ооталь-.ные 50£ спектров представлены у обоих сортов равным числом . типов спектра проламкна - 25 (Конарев, Введенская, 1986).
Анализ внутривидовой гетерогеннооти овсяницы луговой по спектрам продажна бия проведен на трех- coprá: Восточная, Йыгева 47 и Дотнува I. Из-за высокой гетерогенности спектров пролампна отдельных оемян овсяницы целесообразным сказалось анализировать соотав этих белков по группам компонентов. Следует отметить, что. визуально, хорошо идентифицируемые группы компонентов I, П и Ш не вполне соответотвут зонам ЗГЛ-и «.-пролш.инов (Конарев и др., 1986 в).
30
Таблица &
Тшш спектра проламиыа ежа сборной {Deotyiis .*. glcmerata ) и чаотота их встречаемости; %
Хил Белковая формула Чаотота вогречаемооти
спектра спектров, %
Hi ос Петрозавод- Анненков-
екая екая 18
X . ■2 3 бИ . I S 3 37 2
2 12 3 5 S ? I 3 3 13 I
3 12 5 6 7 12 3 6 а*
4 2 5 6 7 12 3 5
14' 12 3 4 5 6 7 12 3 I 6
19 I 3 56 ? 12 3 I 16
26 I 3 4 5 0 7 I 2 з I 21
29. 1 2 3 5 6 12 3 - 8
46 2 3 5 6 12 3 - 8
Б таблице б распределение по типам спектра осуществлено о учетом компонентов Л и Ш групп,. Общее число типов спектра равно 24.
Таблица 6
Типы спектра проламина овсяницы луговой (Peetuoa prateneie > и частота их вотречаемооти, %
Белковая формула Частота встречаемости
спектра спектров, %
ос. р, Йигева 47 Бос- Дотнува I
' точная
X 2 7 3 13 9 20
2 ■ 2 6 3 10 14 6
3 2 6 2 I 8 7
7 2 .6 2 3 16 10 7
10 2 6 7 3 14 13 28
Х4 2 6 7 2 3 II 18 15
22 I 2 6 7 3 II 3 4
У во ex трех сортов концентрация обших доминирующее типов спектра проламина - 1,2,7,10,14 - оказалась близкой при индивидуальной соотношении числа спектров каждого типа для оорта. Последнее и являэтоя основой для различения и идентификации оортов овсяницы.- Следует подчеркнуть, что упомянутые оорта овсяницы могут быть различены при анализе гетерогенности только компонентов, хтдпшы П. { ¡ъ -пролашн).
Несколько иная задача отояла при анализе гетерогенности . образца Lolium perenne и выведенного па его основе сорта Сиверокая. Из табд.7 видно, что популяция образца урожая 1968 г. может быть охарактеризована по трем доминирующим типам спектра проламина: 17 (2б£>, 22 CI45S) Д 23 (II¡£). Состав популяции 1975 г., судя по результатам ее оценки но спектрам проламина, оказался совершенно иным (табл.7). Представленность спектров, которые доминировали в I96U г. лишь 1%*
Таблица 7
Типы спектра проламина плевела многолетнего (Lo Ниш perenne ) и чаотота их встречаемости, % (учитывали компоненты . р - ж у -проламинов)
, Чаотота встречаемости, %
спектра Ооразец L.porenne Сорт Сиверская
1968 1975 1977 1981 1983
I-I3 55 6 _ *
15 6 . 15 13 51 12
17 26 I 49 15 36
22 14 I 13 * 2 13
' 19 I II - 2 3
23 II 5 3 - 10
24 2 5 - I 2
25-35 35 6 8 8
В 1977 г. встречаемость биотипов, у которых типы спектров проламина являются oómsrm с таковыми популяции 1968 г., возросла до 86JS. В популяции 1977 г. резко снизился процент спектров типов I-I3 - до 6%. В 1975 г. v&kiix спектров было ■55Í. В популяции 1568Гг.,„спектры с тан1аГ~ссютздо:л компонентов 32 ■
проламина отсутствовали (табл.7).
— Популяция сорта Сиверская урожая 1981 г. характеризует-' ся соотавом биотипов со спектрами главным образом тех ж э типов, что и у образца в i960 а 1977 гг. (табл.7). Характерный дам', популяции этого года является высокая концентрация (51$) биотша со спектром проламина типа 15. В 1983 г. в популяций произошли изменения. Ее состав приближается к таковому 1968 и 1977 гг. (табл.?). Свидетельство тому - сходство концентраций ; биотипов со сходными спектрами щюламинов.
Формирование популяции 1975 г. происходило, по-видимому, в зависимости от того, какие семена сохранили свою воходесть в ходе хранения 1968-1974 гг. В 1977 г. происходит как бы восстановление утраченного равновесия в соотношении биотипов в популяции. Сходные процессы наблюдаются в популяциях сорта Сиверская в 1981-1933 гг. В X98I г. три биотипа оо спектрами лролайюта типов 14,15 и 17 составили äj% популяции. Очевидно при таком соотношении биотипов популяция не стабильна. Анализ компонентного состава проламинов семян последующей репродук-. ции сорта свидетельствует о том, что состав популяции сорта изменяется в сторону исходного образца. В нашем случае зто семена урожая 1968 г. Стабл.7)* -
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
■ Направление филогенетической характеристики белков семян злаков определено в нашей работе важнейшими проблемами прикладной ботаники, генетики и селекции - а именно: родство видов, и .геномов, внутривидовая гетерогенность, а также идентификация и регистрация всего многообразия образцов, сортов, ли-ний7 биотипов злаков. Достижения и перспективы использования белков1 сешн для решения этих вопросов проанализированы во многих работах. Следует ошетить, что в ряде случаев, даже у пшеница природа некоторых белков семян, которые успешно попользовались в филогенетических исследованиях, оставалась неясной. Таковыми, в частности, являлись нэглаадш.овце бални, антигенный состав которых специфичен для видов и геномов.
Ужасна'первых эташх работы с нГБ било обнаружено,'что существует связь между степенью представленности антигена и ,генетической близостью видов или соответствующих геномов (Ко-
33
нарев а др., 1971, 1972). Предстояло вшснигь природ/ в свойства этих белков и объяснить почему наличие антигена ГСБ связано, как правило, о присутствием целого генома.
Ответы на эти вопросы были подучены после того, когда стало ясно, что фракцдя^ГОВ гетерогенна и представлена множа-ством электрофоретичеоких компонентов о разной подшшоотью.' Дня" таких кошонентов характерно наличие "об5цих" антигенных детерминант, соответстгущих данноцу антигену, например аь или Е. Были подучены доказательства тому, что генетический кон. троль хомпояентовТ'несущих оходнне антигенные детерминанты, осуществляется разными хромосомами генома (Конарев, 1979 а,б; "Ксйарев, Чтлев, 1986; Копагву Г 1981)1 В'белках полиплоидных злаков, имоюцих геномы в разной степева родственные геному дшлоида, число компонентов ГСБ уменьшается пропорционально . степени родства геномов вплоть до одного^дврс""кошонентов, лояализ оваккнх в узкой зоне опектра нГБ7*Из сказанного следует, что интенсивное ть~адтихч^~в~спекгре преципитации связана о наличием {числом) компонентов ГСБ, Последнее же зависит от того, насколько изменился геном анализируемого вида по сравнению о таковым диплоидного вида СКоварев, 1979 а, б; Коюагвт, 1981).
Изоляция фракции ГСБ оказалась возможной после применения иммунной аффинной хроматографии, Сравнение данных по аминокислотному составу ГСБ геномов в1 I к о утке имевшимися для основных групп нГБ - альбуминов 0,28 и 0,19, хлороформ--металольных белков (СМ-беязл) и др. позволило предположить, что ГСБ ни что иное как гидрофобные белки, связанные о липм-дами клеточных мембран. Их гетерогенность, сложная генетическая природа, а главное, функциональная цршадлежнооть вполне соответствуют тем требованиям, которые предъявляются к маркерам такого уровня.
В последнее' время гидрофобные белки (липспротеиды и гли-копротёидо), связанные в клеточными мембранами, привлекают внимание исследователей в связи о их важной ролью в осуществлении специфических взаимоотношений между клетками в организме. Эти белки играют важную роль в специфических процессах транспорта, осуществляемого по мембранным каналам. Поверхностные. белки_мембран представляют особый интерес как ан-• тагены потом/, что участвуют"в клеточном узшавшпсПГ взашо-34
действии клеток, т.е. являются рецепторами (Такач, Штелан, 1983). В такси случае вполне понятен кокет быть гономзы£ урсн- ■ веш» антигенной специфичности ГСБ и, соответственно ( согааде-ние-дашшх патогенетических исследований родства геномов (и -также данных по скрещиваемости) с таковымз по антигенному составу ГСБ. Мембранные белки, вследствие высокого содержания гидрофобных аминокислот, высоко тиуногенны, что справедливо для ТСБ. При фракционировании мембранных белков обычными биохимическими методами возникают препятствия из-за того, что' приходится разделять много белков оо оходаой молекулярной массой, зарядом (Такач, Штелпн, 1983). Обойти эти препятствия помогает применение моноспецпфичеснпх тшукнцс сывороток (что и было сделано в нашей работе).
. В варианте маркирования белками такой олодной генетической системы, какой является геном, наличие белкового маркера должно коррелировать о присутствием всего генома как сно-гемы или какой-то его части, способной отражать специфику этого генома. Такой маркер не могсет быть шногешшм. Наличие , компонента - электрофоре тцческого ш серологического, находящегося под контролем какого-нибудь одного локуса, может коррелировать как с присутствием всего генома, так и о присутствием хромосомы или ее локуса. Как геномный маркер такой признак ненадежен, особенно при анализе апеушюидов, гибрид- •. ного;и любого генетического и селекционного материала, где может иметь место потеря отдельных хромосом или их добавление.
„'Маркерами, более или менее ооответотвувдими таким требованиям, очевидно, являются антигены ГСБ или другие серологические маркеры альбумина 0,19. Последний отличается еще. и тем, что белки с антигенными овоСствама альбумина 0,19 контролируются, очевидно, хромосомами разных геномов, как в случае, например, о т.аевг±1лдт , г.йигит и др. В генотше (лягкоЦ пшеницы вое три генома несут генетический материал, детёрмшшрутасвй появление.белков с антигенными свойствами альбумина.О,19. В данном случае речь'ыо&ет идти о маркировании всего генотипа и выяснении отопени его близости ио белкам к генотипам других видов* Здесь особое значение приобретает возможность количественного определения антигена, например,, о помощью ракетного иммуновлектрофореза или ишуноферментного анализа.
Антиген альбумин >0,19--оказался удобнш^оэрологическш
маркером - показателем родотва видов злаков к мягкой пшенице и другим пшеницам х-руппц зммера. Виды, окрещиващмеся о мят-' кой пшеницей о трудом, имеют компонент в спектре преципитации (или пик в ракетном кммуноэлектрофорезе), ослабленный (меньшей высоты) псс'оравнению с гомологичной реакцией. Наконец, виды генетически еще более удаленные от- мягкой пшеницы (речь идет только о злаках трибы шенщевых) этого антигена в спектрах не имеют (Конарев, Гаврилюк, 1978; Konarev ,1978).
Согласно существующему сейчас мнешш, формы ингибиторов «-амилаз с молекулярныш массами 60000,_24000 и 12000 Да образуются при взаимодействии субъ еданиц" о"' меньшей молекулярной массой - в данном случае субъединпцы ПООО-12000 Да. Ио-следние близки между собой по ряду биохимических характеристик и, по-видимому, кодируются структурно родственными генами (Deponte et al. , 1976; Silaao , 1978; Petrueoi at al. . 1978). Как было сказано выше, компоненты.0,28 п 0,19 (Х2000 и 24000 Да соответственно) имеюг_сходные антигенные свойства. Очевидно вое семейства белков ингибиторов "ос-амилаз имеют в структуре своих молекул су бъ единицы с участками первичных последовательностей, обусловлпвакщдди общие антигенные характеристики. Благодаря этому серологический маркер альбумин 0,19 может отражать свойства области генома, ответственней за вою систему белков ингибиторов с< -амилаз пшеничного зерна. Такое предположение обосновано нашими экспериментальными данными и вполне согласуется о мнением других авторов (siieno , Х978).
Причина расхоэдеяий не до результатов (Konarev , 1978) И итальянских биохимиков (Boesini et al. , 1970; Piazzi et al. , 1972), по-видимому, заключается в том, что в работах этих исследователей не была осуществлена строгая идентификация компонента 0,19 в спектрах шмунохишгаеских реакции. Иммунная козлиная антиоыворотка была подучена (fiazzl et al., 1972) на белки фракции Ш, в состав которой, как известно, входят'не менее 10 анодных компонентов (аз семейства 0,19) и двух катодных. Кроличья антисыворотка была фактически получена на суммарные растворимые белки зерна мягкой пшеницы CPiasal and Cantacslli , 1969; Bozzini et al. , 1970).
В порядке обсуждения следует отметить, что сам факт получения специфической иммунной сыворотки на альбумин 0,19 • находился в несоответствии с успеэшо развиваемой итальяиски-36
иа биоаашшш идеей родотва генов л соответствующих ям субъединиц белков, составляющих молекулы всех клаосов ингибиторов ос-амилаз пшеничного зерна» Наш данные о наличии общих антигенных детерминант у большинства компонентов ингибиторов согласуются о концепцией происхождения .всех субъедшшц от обоих, предковшс генов Cíetrueci et al. , 1974; Vlttosai and Silano , 1976; Deponte *t al. ,1976; 3llano » 1978).
, Принципиален вопрос - насколько объективно отразашт такие антигены наличие генома или его генетичеокого материала, или степень представленности последнего в анализируемом генотипе. Помимо тех доказательств, которые были приведены выше, важным критерием оценки белков как маркеров является практика их применения в геномном анализе и, в чаотнооти, совладение результатов о таковыми, полученными другими методами, например, цптогенетическим. Хорош* примером служит дифференциация по серологическим маркерам двух генетических групп видов Trtticum СХоварев и др., 1971, 1972, 1974). В пользу сёрологичесдих маркеров в анализе родства генекпеско-. го материала свидетельствуют результаты тестирования генома
полиплоидов Eiytrigia » Kiymue (Конарев и др., 1979; Конаров, Васильева, 1979).-Здесь зарегистрировано полное совпадение данных по антигенному родству ГСБ о результатами цитогенетических исследований. На примерах многих видов злаков о геномом з было показано, что интенсивность проявления антигена S в спектрах преципитации коррелирует со степенью генетического родства генома диплоидного носителя о соответствующим геномом полиплоида по данным цитогеве тича окого анализа (Васильева, 1980).
- Наибольшее^ число пшеничных антигенов обнаружено в .белках пслиплоидашх видов пырея, которые уже в течение более ,60 лет с успехом попользуются для получения шегагшо-пырей-ных гибридов и ешФвдешлоидов (Цшцш, 1954; Цвелев, .1976; Dewey , 1977, 1984). Многие виды Elytrigis , а также Elyaue, leyóme и да. никогда в этом отношении оболедованы не были. В связи o s», подученные нами в 1979 году (Кбпаров и др., 1979; Конарев, ^яльевд7~19те)г дшгане"о родстве.видов Elytrigia-teymue~ и их генсшв~с таковыми пщенвд-нооила в известной^степени характер прогаоза. Так, например, мы • предположили, что мало вероятно будет ожидать успеха от
■ 37 ■
скрещиваний видов пшеницы о видами пырея или элкмуса, в белках которых были идентифицированы только саше обще антигены, например в1в8го.
Показательны результаты Шарма и Дккла Csharaa and <mi, 1983), которые продемонстрировала ,малую_ гомологию между геномами T.aeetivum И a.yesoense , Ряд видов Elymus , исходя из даннья по антигенному составу ГСБ, должны скрещиваться о видами Tritioum . В течение многих лет все попытки скреотить вздл этше родов'былл неудачными. Положительна результаты были достигнуты (цричем о теми же видаки) всего несколько гЛет назад (Kaz.1 and Bernard , 1982; Sharma ftnd-Qlll~i"1983).
Благодаря возмоанооти охватить большее число форм, об- . разцов, полнее представляющих вид как одоквую систем, геномный анализ но антигенам ГСБ иногда, видимо, способен фиксировать генетическое родство такого уровня, который не всегда доступен другим методам. Примеры тому - обнаружение родства _генома т, urartu о одним из геномов полиплоидов Эшёра и гексадл^идных пшениц (Конарев, 1974, 1975), геномов Е»elongate , junoea с геномами ряда видов пырея и элпмуса и т.д.
Исследование антигенного соотава ГСБ семян злаков представителей трибы мятликовых показало, что и здеоь и?®от место совпадение данных по белкам о результатами генетических и цитогенетдческих исследований, что дает дополнительные ар-хументы в пользу серологических маркеров ГСБ как показателей степени родства генетического татериала видов'злаков» Неважно при этом, принадлежат ли виды s соответствии о современной классифахацкей к одному pow или к разным (Бутдуто, Конарев, 1980, 1982).
Существенным практическим выходом из работ по геномному анализу о пошщью серологических маркеров ГСБ является возможность их использования в исследовании геномного состава' искусственных амфчдкплоидов п гибридов .(Конарев и др., 1985).
Итак, непррламновыд_белки (нПБ) - гетерогенная группа, включающая компоненты разной природы и функциональной принадлежности. Большпнство_входащш^ в^достав этой фракции белков . представляя! шгтерес^как_каркеры при проведении' филогенетических исследований на уровне_ геномов ,__вндов и родов злаков"; Такое заключение "экспериментально обосновано, в первую"оче-, редь, для злаков трибы пшенкцевых и мятликовых, Недавно (Ко-38 '
наров и др., 1983 б» 1984 б) мы подучили аргументы в пользу того, что и у остальных: злаков анализ родотва видов может ' ^проводится с испольэ оваыиеМ-НГВ. При исследовании антигенного состава этих белков у приблизительно 300 видов злаков выяснилось, что оерологичеокие свойства нПВ сравнимы, как правило, для представителей одного рода иди группы близких родов.
Большой теоретический и практический интерео представляет внутривидовая специфичность компонентного состава электро-' форотичеокпх спектров глиздина и ряда других продамкнов. До ,недавнего,времшш сведения о соотаве^фракции проламинов имелись только для отдельных Представителей семейства злаков, '"главным образом зерновых* Исследуя электрофоретические свойства проламинов большого числа представителей оемейства СКо-нарев и др., 1983 а, 1984 а), мы убедились, что для многих злаков, необходимы шодтидуалыше условия эксперимента - начиная от экстракции белков и кончая длительностью электро-йореэа~'и~тТлГ"(Конарев. Введенская; 1984," 198бУКокарев и' • др.', 1986 в; Лагмепсу в« &1. , 1981). Проведенные пами исследования ооотава проламинов и белков СО семян злаков по-^волили^тв^,тить_трлько на-вопросы самого общего характера. Так било установлено, что компонбнтный оостав проламинов-обусловлен принадлежностью тех или иных злаков к розным три- * баи семейства. Принципиальным явилось обнаружение в пролами-нах злаков из триб овсовых, канареечниковшЕГ'^ДМОфбевкЬвых и мятликовых компонентов быстрых проламинов - Ш. Свойства Я], характер их родотва с пролашшамнЧглиадином, секалшгом, гордеипом и др.) были изучены вами на примере широко распространенных представителей трибы ыятликовых; овояниц, мятликов, ежи.
Анализ данных по аминокислотному ооотаву позволил заключить,' что Ш являются типичными проламинамн. Необычайно_выоо-кое содержание фенилаланина сблияает Ш о « -глиадинами (Конарев и др., 1986 б), однако,~по-видимому, это вообще характерно для проламинов ыятликовых (Семихов и др., 1981 ( Конарев,: Примак, 1984).
Наряду о аминокислотный ооотавом в последние годы важной и обязательной характеристикой проламинов стала N-концевая .последовательность аминокислот. Излишне доказывать, что для
получения достоверных данных о последовательности аминокислот цукны чистые препараты балка. Высокая степень гомогенно-' стп полученных нами препаратов проламинов и Ш йьша подтверждена в ходе осуществления деградации "по Эдгсану (Конарев в др., 1986 б; Введенская я др., 1986).
Данные по гг^ковдевой аминокислогаой последовательности дролакина и Ш еяя могут бмть~Ьбсужцены"в~ таких аспектах: сходство о последовательностям«, положенными для проламинов пшеницы, ржи, ячменя, овса, а такзе организация проламиновых генов. По первому пункту важными являются два обстоятельства. JBo-первцх, довольно хорошее оовпадегае н-концевых последовательностей проламяна и Ш ежи оборной и z-глЕадкна. Во-вто^ рцх, в последовательности ^ашнокислог НИ зайдек пеитаоота-ток, ранее"обнаруа^стй. Jt-JVcïV^®®?1 ÎKooarda et al. ,1983), 1Гтакяе y" авеяика {Bieta , 1982), В последовательности авени- -на этот участок как бы сдвинут на два положена! вглубь молекулы по сравнению о таковым в Ш4 (позиции 18-22 и 16-20, табл,4). Кроме этого во всех трех последовательностях аминокислот пролашна ели выявлены по 2-3 участка из 5-7 аминокислотных остатков, сходных или близких таковым,найденным ранее у проламинов пшеницы, рол, ячмзня и др. Вое сказанное вше свидетельствуем, по нашему мнению, в пользу родства пролаш-новых гекоз, по крайней мере для фестукоздшх злаков (Конарев ■ и др., 1986 а).
Особенностью строения генов прода;.зшов является наличие коротких повторяющихся учаот.-.ов генетического материала СКа-earda , 1980; Shewry et al. , 1984; Kreia «Ъ al. , 1985). Для ампнокиолотных последовательностей пролэмина ени характерной особенностью как раз и является чередование полиглютамкновых участков со следующими за ниш остатками пролива, фензлалани-на или тирозина. Дале на таких коротких отрезках молекул проламинов и Ш (около 10-20Й длины молекулы) было обнаружено по 2-3 таких повтора. Такая структура согласуется.с существующей моделью молекулы (гена) проламина, а именно: начальный участок, представляющий некоторое разнообразие по составу аминокислот и следующие за ним короткие повторяющиеся последовательности аминокислот типа .^Gln-Gln-Gln-rre-rhe- . и др.
То, что компоненты спектров СФ представителей ыятликовых, соответствующе по электрофоретической подвижности проламинам 40
и Ш, действительно представляют оойой белки типа црола-дшов < яшаюоь" основанием для" их использования * в изучении вщгтриви-довоЗ неоднородности, вдентафикации п регистрации мгтлпздых, аналогично ляшощевкм. Полиморфизм электрофоре ткчеокого спектра пролагшюв был изучен у широко культивируема: злаковых трав - вш, овсяницы, плевела. Конечная цель таких исследований - разработка подходов к идентификации а регистрации сор-тов^ляшй, образцов этих злаков. ■- ■ "
: Хоросо известно наскодьксТтрудко идентифицировать не только виды, но и"Р5)щ-здаховых трав. ;*Еще сложнее дело обстоит о:оортамп. Варцабельнооть морфологических признаков в за-виоимооти от условий произрастания может быть весьма значительной. Тем не менее, идентификация сортов этих культур осуществляется на основе анализа морфологических признаков. Решение проблемы -^использование более надежных маркеров, про-явл91щ©_которых _не""завссит от условий среды, а их идентификация может_ быть ооуддесгалека^ доотаточно надежно.
Дролашны хороао"зарёкошвдовали оебя в сортовой цденти-.фикации зерновых злаков, поэтому именно эта белка бшш вибра-ны.нада^дая рет0)^_анапогачноа_11роблбш у злаковых трав. Положительную роль сыграло то, что ■электрофоротичеокие спектры пролаышов этих злаков оказались довольно многокомпонентншля. Анализ компонентного состава продаьшнов отдельное семян выявил высокую степень гатерогенкоста спектров этого белка. Лаже ограниченное число приведенных в работе примеров идентификации сортов еда, плевела и овсяницы позволило продемонстрировать . большие потенциальные возможности а преимущества использования для" "этих . целе^про даманов. ~ В ряде случаев .для различения о ортов овсянищГила плевела оказалось достаточным
рассмотреть, гетерогенность ^только__<х-,_-цродаии-
нов. .
Полученные результаты свидательсгвуют о том, что разрабатываемый "подход может быть полезным не.только для собственно идентификации сорта или^образца, но, в случае необходимости, может явиться "единственно возможным способом коттроля за ходом. оелекционнокГ процесса -_эа изменениями, про доходящими в популяции под влиянием искусственного отбора, а также пооле^ его" окончанияГ" Возшжнооть объективного контроля за составом популящпГбортов этих порвкрестноопцдяадихоя культур
■ "7 ' 41 •
в комплексе с сортовой идентификацией позволит решать целий рад практически важных проблем семеноводотва, семейного контроля, а также принимать непосредственное участие в"создании новых сортов. ~ ' .
основные вывода
Белки семян злаков охарактеризованы в связи с проблемами филогении, генетики и оелекгши. На основе полученных данных и анализа работ других авторов сделаны следунше вывода.
1. Семена злаков трибы пшвнщевых содержат гетерогенную группу белков, обладающих хорошо выраженной видовой антигенной специфичностью. Синтез этих белков находится под контролем нескольких генов, локализованных в раз)шх хромосомах генома. Благодаря наличию активных видо- (геношо-) специфичных антигенных детерминант и множественности кодирующих генов, они представляют собой эффективные маркеры генома. С помощью этих белков методами иммунохимии идентифицированы основные геномы пшеницы и ее культурных и диких сородичей, исследованы геномные отношения в трибе пшеницевых.
2. По своей природе видо- или геношо специфичные белки представляют ообой гидрофобные белка, связанные, по-видийо-цу, с лшщдами клеточных мембран. При электрофорезе белков семян в кислом буфере геномноспецифичндо белки двигаются впереда проламинов и входят в соотав' зоны так называемых неглкадиновюс белков - белиов типа альбуминов и глобулинов.
3. в белках семян злаков присутствуют альбумины ингиби-—тори ос -амилаз,_ включающие электрофоретпчоокие компоненты"
альбумин 0,19 и 0,28 и др. В сравнительных иммунохимичеоких анализах в~сочетажяго геномкоспецифичннаи гидрофобными белками эти альбумины являются аффективными серологическими маркерами для выявления отепени родства видов и геномов пшеницы й родственных злаков, а также в оценке геномного состава искусственно полученных амфедипловдов. ' *
4. Электрофорезом в кислом-суфере" белков спиртораотво-римой фракции семян злаков установлено, что проламины злаков представителей триб овсовых, тимофеевковых, канареечниковых и мятликовых наряду о <х -, р> - и *у -проладдищцщ содержат
1 кошюненты_о_большей электрофоретыческой подвижностью^ чем •42 - - -
ос-глиадщш. Эти компоненты названы быстрыми проламинамц. По даяншл электрофореза о ИЗ-На их молекулярная маосаоо* ставдяет от 13000 до 23000 Да. Проламиновая природа кошо- . пентов быстрых пролампнов подгверддена данными по ооотаву и н-кош!евоЙ^ослодоватвльности ашиокислотГ ~"
--5 ГТ?е эультаты' сравнения"свойотв~прола1штов и быстрых
проламшгаз цятлпковых о таховшп проламннов пшенщевшс и овоовых. указываюта ца_общкость цроисхоящения проламиковых генов у представителей этих триб злаков.
6. Путем .сравнительного электрофоретпческого анализа установлена специфичность состава спектров^быстрых пролами-нов у сортов и бпотшов," что 'свидетельствует о галичии у этих белков^внутривидовой изменчивости и генетического полиморфизма.^ Определены основные'возможные позиции компонентов быстрых "щюламинов з; спектра и продложен единый эталонный спектр пролашнов, позволяющий записывать^в виде формулы праламивов сорта и биотипы злаков перечисленных вше триб (см. вывод 4), включая шеницёвые,
7. На щюламинах овоянпад, плевела и ежи показана возможность использования электрофореза этих белков в решении таких вопросов прикладной ботаники и растепизводотва, как идентификация оортов и биотипов, анализ состава природных и сортовых^популяций, определение подлинности и сортовой чно-тоты семян злаковых грав/выяснение происхождения'оорта и т.д. ' ^
Подученные результаты указывает на перспективность использования геномноопецифичных белков-антигенов оемян и проламннов в идентификации геномов, оценке родства видов, сортовой идентификации и регистрации генетических ресурсов злаков, а; также на необходимость дальнейшего развития биохими-чеоких и молекулярно-биологических исследований белков оемян злаков*
Список работ, опубликованных по теме диссертации
X. Кон&рев А.В,, Мигушова Э.Ф., Гавралюк И.П., Конарев В.Г. О природе пшениц хфушш т.^пирЬевуН гьик» по данным электрофореза и иымунахимического анализа.- Докл. ДАСХНИЛ, 1971, » 4, с.13-16.
JZ. Кояарев A.B., Мжушова Э.Ф., Гаврилш И.П., Конарев В.Г. Дифференциация диких двузернянок по данным электрофореза и голмушшлического авалаза глиадина.- Докл. ВАСХНЙЯ, 1972, Ü 6, 0.4-6.
3. Шгушова Э.О., Конарев A.B. Генетическая разшжачествен-нооть дикорастущей двузернянки Закавказья.- Генетика,
1972. т.8. » 6, о.148-150. • . '
4. НЕэхупова d.O., Конарев A.B. Внутриввдовая неоднородность T.araratioum Jakubz. _ Труда ПО прикл. бот., Ген. И Сел.,
1973, т.52, вып.1, с.206-213.
5. Конарев A.B., Гаврилки И.П., Катукова Э»«. Диф^еренциацт диплоидных пшениц по данным гслгдунохшнческого анализа глиадпна.- Докл. ВАСХНЮ1, 1974, # 6, с.12-14,
6. Конарзв A.B., Гаврилок И.1Г,, Мигушова Э.Ф. Популяции диких однозернянок Закавказья,- Докл. ВЛСЖИЛ, 1975, J# 5, с.6-8. ч
7. Конарев A.B. Дифференциация первого генома полиплоидных пшениц по данным кдиунохимиче ского анализа спиртовой фракции белков зерна.- Епл. ВИР, 1975, .'S 47, C.6-XI. .
8. JüEr/шова D.S., Конарев A.B. Генетическая неоднородность дикой двузернянки Ирака,- Вестник с.-х. науки, 1975, № 9, с.18-22.
9. Конарев A.B., Губарева Н.К. Биохимические данные о происхождении T.persicuraVav. - Докл. ВАСХНЙЯ, 1977, it 6, 0,13,
10. Конарев A.B. Анализ родства геномов пырея, житняка с геномами А, В и D мягкой дшеницы по белкам зерна.- Тезисы . 3-го съезда ВСЯГиС, Л., 1977, с.257-258,
11. Конарев A.B. К вопросу о T.urartu л отличии этого вида от других однозернянок. - Екя. Ж?, 1977, & 70, с.9-11.
12. Конарев A.B., Гаврилш И.П. Идентификация альбумина 0,19 в белках зерна пшениц и ряда других злаков.- Биохимия, 1978, 7,43, Й I, с.28-33.
13. Конарев A.B. Электрофоретические и иммунохимические свойства альбумина 0,19 и специфического альбумина мягкой шзениш!. - Биохимия, 1978, т.43, IS 4, с.622-624.
14. Gavriljuk I.P., Gubareva IT.К., leneva T.I., Konarev А.7. Wheat eenomo origination on the data of biochemical and
■ serological studies of eeed protaine.- Abatr. XIX Int. Bot. Congr., Leningrad, 1975, p,507* 44
15. Konarev A.V. Hie identification of albumin 0,19 In. grain protein of cerealе.- Abatr* 62nd я tin. meeting ¿ACO, 3an JVencieoo, 1977, p.175.
16. Konarev A.V. The identification of albiaaiji 6,19 in grain protein of oereele.- Cereal Chemistry, 1978, v.55, p.$27--536.
17. Кенаров A.B., Васильева Т.Н., З^хтеева A.B. Антигенный ' .состав белков зерна д связи мазду родами Trlticum L., Agropyron Gaertn« , Elytrigia Deav. , Elynua Ь. - Труды по прдкл. Oct., ген. и сел., 1979, т.S3, вып.З, 0.7G-85.
16. Барисалшили Н.Д,, Губарева И.К., Кокарев A.B. Изучение вида l.pereicuQ vav. но белкам зерна.- Труды по дрикл. бот.,-ген. и сел., 1979, т.63, вш.З, 0.3Ä-37.
19. Конарев A.B. О природе геномов пырея удлиненного B.eion-gatá. - Генетика, 1979 а, т.ХУ, Ä 3, о.510-515.
20. Конарев A.B., Васильева Т.Н. ГеношыЗ анализ в роде Ely-mue'-Ь. - Бюл. ВИР. 1979, Л 92, 0,18-22.
21. Конарев A.B. Злектрофоретическое и имфнохишческое изучение геношоспецвфичных белков пшеницы и пырея.- Вкл. ВИР» 1979 б, Л 92, С.5-10.
22. Конарев A.B. Антигенный состав белков серна и связи между родами Iritlcum L. , Elytrigia Deвv. , Elymue L. , Agropyron Caertn» - В кн.г Хемосистематика я эволюционная биохимия высших растений, 1979, о.33.
23. Зуткуте Б. Л., Конарев A.B. Итлдоюхю&гческое исследование белков семян Lolium ь. в связи о филогенией зтого рода.
Ботанический лурн., 1980, т.65. ti ХО, 0.I453-X458.
241 Конарев A.B. О распространении генетического материала в,juncea C2n-U ) у полиплоидных видов пырея.- Докл. ВАСХНКЛ, 1981, » 5, 0.25.
25. Konarev A.V. Мае genome epecifio grain proteins and phy-logenetio interrelation between Trlticum L., Blytrigia Deer*, Elymua L., Agropyron Gaertn.- Theoretical and Appl> Genet», 19Э1, v.59, H 2, p.117-121.
26. Кокарев A.B. Геномный анализ в родах Eiytri^ta и Biymua по белкам семян,- В кн.: Хемосистематика и зволиадокная биохимия высших раотений, 1962, 0.67-69.,
27. Конарев A.B., Семихов В.Ф., Ер*мйк С.П. Серологическое исследование белков семян некоторых фестукоидных злаков.
v - В кн.: Хемосиотематика и эволюционная биохимия высших растений, 1982, 0*69-72.
28. Буткуте Б.Л., Конарев A.B. Серологическое и електрофоре-тическое исследование белков седан bolium ь. и Festuca ь. - в кн.: Хеыооистематика и »волюшояная биохимия высших: растений, 1982, 0,49-52. '
29. Еуткуте Б.Л., Конарев A.B. Исследование' белков семян родов ЬоИгш L« И Festuca L. (Роасеае) в СВЯЗИ с их фи-логеш:ей.-Ботанический нурн., 1982, г.67, J5 6, с,812-819.
30. Кокаров A.B., Сомихов В.Ф., Примак С.П., Арефьева Л.Е. Электрофоретичсский анализ белков сттргорастворимой фракции семян злаков. - Рук. дед. в ВИНИТИ 23.03.63 г.,
J6 1454-83.
31. Конарев А,В., Семихов В.Ф., Примак С.П., Арефьева Л.П, Серологическое исследование белков семян злаков Роасеае.
- Рук. дел. в ЕИШГИ 23.03.83 Г., № I4Ö5-63.
32. Конарев A.B., Семихов В.Ф., Примак С.П., Арефьева Л.П. Серологический подход к оценке родства видов в сем. Роасеае.- Растительные ресурсы, 1964, Ji I, 0.9-17.
33. Конарев A.B., Сешхов В.Ф., Примак С.П., Арефьева Л.П.
О составе спирторастворимой фракции белков семян злаков.
- С.-х.биология, X9S4, JÍ 7, о. 13-17.
34. Конарев A.B., Семихов В.Ф. Использование белков оемян в . решении вопросов филогении, систематики и идентификации злаков.- В кн.: Актуальные задачи физиологии и биохимии растений в ботаничеоких задах, 1984, с,84.
35. Конарев A.B., Примак С,П, Характеристика проламинов мятликов и овсяниц,- Прикд, биох. и микробиол., 1984, T.2Q, Д6, 0.751-757. , '
36. Конарев A.B., Введенская И.О. Идентификация компонентов в электрофоретических спектрах пролашнов злаков из триб Aveneae 'Dum. и Тоеае К.Вг. - ДоКД. ВАОХНИЛ, 1984, Л II, с.16-18.
37. Конарев A.B., Введенская И.О. Фракционирование и очистка компонентов проламинов DaotyUe eloinereta Ь. - С.-х.биология, 1985, je 7, О.П6-120.
38. Конарев A.B., 'Пикало Н.В., Киров Е.Г. Ангшиз геномного
. состава амйддлплоадов по белкам семян,- Бюл. ВИР, 1985, Л 149, о.70-77.
39.'Конарзв A.B., Введенская И.О., Шляпников C.B. О гомологии N -концевых аминокислотных последовательностей проламинов Злаков ИЗ триб Poea® F.Br, , Aveneae Dum* » Triticoae Dum. - Докл. ВАСХШЛ, 1986 a, J» 3, 0.9-IO..
40. Коварев A.B., Введенская И.О., Шляпников.С.В. о свойствах проламинов ежи сборной Daotylle glomerata L. - Биохимия, 1986, т.бХ, № 5, с.754-761.
41. Конарев A.B., Чмелев В.М, Гетерогенность геномноспеци-фкчных белков - серологических маркеров геномов Бив пшениц и эгнлопсов.- Докл. ВАСХНИЛ, 1986, А 5, с.7-9.
42. Коварев A.B., Введенская И.О., Шляпников C.B. Характеристика и-концевой аминокислотной последовательности компонентов проламиыа ежи сборной - е.glomerata L. -Биохимия, 19866,т.51, 9. с.1519-1522.
43. Конарев A.B. Серологический подход к филогении и; систематике растений; проблемы и перспективы,- В кн.: Хемо-систематика и звал, биох* высших растений, 1986.
44. Конарев A.B., Введенская И.О. Полиморфизм проламинов ii его использование в идентификации сортов злаковых трав. Анализ внутрисортовой гетерогеныооти ежи сборной - Dac-tyXie glomerata L« - С.-Х.биология,'1986, Ä 12, 0,42-47.
45. Конарев A.B., Перчук И.Н., Насонова Е.А. Анализ компонентного состава проламинов в связи о идентификацией и регистрацией сортов, линий овсяницы и плевела,- Труды по прнкл. бот., ген. и сел., 1Э86в;т.Ю7, о.83-87.
Ртп.Тиа.Вгр.Зак^00.Й5П.Тир.о»10Х-150.1,М9725 ДО. 02.87
- Конарев, Алексей Васильевич
- доктора биологических наук
- Москва, 1987
- ВАК 03.00.04
- Адаптивное значение проламинов в эволюции злаков и при интродукции растений
- Особенности адаптации популяций дикорастущих злаков Восточного Забайкалья на начальных этапах онтогенеза (Leymus chinensis, Stipa krylovii, Zizania latifolia)
- Род Leymus (Poaceae) в Азиатской России
- Исследование белков семян некоторых представителей рода AVENA
- Изменение некоторых структурных параметров ДНК семян злаков при прорастании