Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование гетерогенности и полиморфизма зеинов самоопыленных линий кукурузы

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Исследование гетерогенности и полиморфизма зеинов самоопыленных линий кукурузы"

М1Н1СТЕРСГЕ0 ССВ1ТИ УКРЛ1НЙ ДНШРОПЕТРОВСЬЖЯ ДЕЕКАБШШ УНИВЕРСИТЕТ

на правах рукспису

ПИСЬМЕКЕЦЬЙА 1рина Хрпзна

ДОСЛ1ДЖЕННЯ ГЕТЕРОГЕННОСТ1 ТА ПОЛ1МОРФ18Ь!У ЗЕ1Н1В САМОЗАПИЛЕНИХ Л1Н1Й КУКУРУДЗИ

03.00.04 - б 1 ох ii.fi я

АВТОРЕФЕРАТ

дасерташ 1 на здобутгя паукового ступекя кандидата бюляччних наук

дншропетрсвськ - 1292

Робота виконана в лабораторп 1нетитуту кукурудэи Укра1Нсько$ академ!I аграрних наук

Шуков1 керхвники:

кандидат шолопчних наук, Рибак Висгор 1ванович

доктор бюлопчних наук, ст. наук, сшвроб., Стародуб Микода Федорович

0фЩ1йн1 опоненти: доктор бюлогччних наук,

професор,

Вишченко Олександр Николаевич

доктор бюлопчних наук, Луцик Максим Дмитрович

Пров1дна установи 1нститут ф1з1Ьлогп рослин АН Украши

Захист В1дбудеться " Ю" МЧН^ 1993 р. о 14.00 г. на за-с!данн! спец1ал1Эовано1 вчено* ради К 053.24. Об у Днтропет-ровському державному ушверситеи за адресок» 320625, м. Днш-ропетровськ,ГСП-10,пр. Гагар1на,72,ун1верситет,б1олого-еколо-г!чний факультет, корп. 17,ауд. 407.

3 дисертац1ею можна ознайомитися у б!бл1отец1 Дн1пропетров-ського державного ун!верситету.

Автореферат роз!сланий

Вчений секретар спец1ал1зовано! вчено! ради

" А" 1992 р.

Валентина 1ван1вна

3 А Г А Л Ь Н А ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальность роботи. У вир 1 тент фундаментальних завдань се-лекцп - 1дентиф1кац1: генотшпв, !х маркуванн! та добор! пар для схрещування - вшмючне значения мають генетичн! маркери. Вони дозволять проводити багатосторонн!й мон^торшг селекц!йного процесу: ощнювати селекц!йний матер!ал, вести контроль за перенесениям бажаних властивостей в!д материнських форм до новостворених сортов та Г1брид1в.

Сучасн1 досягнення б10Х!мП та молекулярно! бюлопх дозволили аалропонувати як генетичн1 маркери молекули деяких орган!чних речовин. При цьому аа основу буди взят1 особливост1 форм юнування нуклегнових кислот та б1лк1в в живих орган!змах -1х гетерогеннють та пол! морф! зм. '

Значного поширення набуло вивчення б1лкових марке~р1В, щр обу-мовлено IX високою специф!чн!стга, ушверсальнхстю, а таколс р1зно-ман1тнютю ф1з ¡ко-х1м1чних властивостей 1 функций в живому органами Б!лки, як досить близька до генотипу ланка в довгому ланцю-гу реал1эац11 спадково! шформацгг, дае можлив1сть робити висновки про структуру ген!В, тим самим даючи Ц1нн1 виомост1 про геном в цглому (Конарев,1983).

Серед р1зних бикових систем з метою генетичного маркування особливо 1нтенсивно досл!джуються як ф1зюлопчно активн! б!лки (ферменти, !нг!б!тори, лектини), так 1 в1дносно !нертн! - запасн1 бглки нас1ння (адьбушни, глобудши, проламти).

Пол 1 морф! зм б1лк1в а лак! в (як одних з найважшшшх с!льско-господарських культур) представляв значний !нтерес. 3 ц!е! точки зору найб!льш детально вивчен1 пролам!ни пшениц!, ячменю, в!вса. Пролам1ни кукурудзи (зе!ни) вивчен1 значно менше у зв'язку з !х ф!зико-х!м1чними особливостями, не эважаючи на те, щр *х б!ох!м!ч-не досл!дження !нтенсивно ведеться як з точки зору шдвищання якост! нас!ння кукурудзи,так 1 застосування в селекц!йн1й практиц! як маркер1в геному (Конарев, 1987;Неудачин, 1987; Винниченко,1990).

Актуальнють дано! роботи обумовлена недостатн1м вивченням пол1морф!зму пролам!н!в кукурудзи та необх!дн1сто вияснення можливостей використання зе!н1в як бюх!м1чних маркер!в для

селекЩйно* д1 агностики кукурудзи.

Для виявдекня 1 досл!дження пол!морфгаму ае!н!в найбглыц при-датн! метода електрофоретичного анал!зу. фи цьому використовуюгь-ся системи з р!зноман!тною роэд1льною здатнютю 1 р!зниыи р1внями виявлення гетерогенност1 проламшв кукурудзи. В зв'язку а тим, шр ступ!нь пол!морфност1 системи залежить вгд и гетерогенност1,то шдвищення р!вня виявлення гетерогенност1 б1лк!в розширюе можди-в1сть використання бюх1м1чно£ системи в маркуванн!, шдвшцуе на-д!йн!сть цього маркування. Шдвищити ступ!нь виявлення гетерогенност! можна трьома шляхами: 1)п!двищзнням розд1льно! здатност1 ме-тод1в, 2)узагальненням результат!в к!лькох метод1в анад!зу, Заявлениям додатково!, незалежно! В1д системи розд!лення,характеристики або сукупноси таких характеристик.

Мэта дано; роботи - досл!дження пол!морф!эму та гетерогеннос-т! зе1Н!в самозапилених лшй кукурудзи ! вивчення можливост! !х використання в б!ох1М1Чному маркуваннь

В робот! вир1шувалися наступи! завдання:

- знайти оптимальн! умови роэд!лення зешв методом !зоедект-ричного фокусування для досягнення максимально! розд!льног здатност! методу стосовно вивчаемого об'екту;

- вивчити можливють використання високогетерогенних спектр1в ае!н!в в непрямому б!ох1м1чному маркуванн!;

досл!дити мшрогетерогешисть спирторозчинних запасних б!лк!в кукурудзи, обумовлену гл! козилюванням.

Наукова новизна. Запропанован! умови !зоелектрофокусування (тип та концентрац1я амфол!ту, режим проведения процессу), як! за-безпечуюгь найб!льш повне виявлення гетерогенност 1 зешв. Встанов-лений взаемозв'язок м1ж особливостями електрофоретичного спектру зешв 1 ст!йк!стп кукурудзи до летичо! сажки. Доведено !снування гл!козильованих форм зешв. Виявлен1 сайти зв'язування спирторозчинних б!лк!в кукурудзи з лектинами р1зно! вуглеводно! специф!ч-ност!. На основ! проведениях експеримент!в показано юнування у са-мозапилених Л1н!й кукурудзи пол!морф!зму по ступени гл1козилювання. Практична значим!сть роботи. Оптирован! умови проведения

13оеле!стричного фокусування спирторозчинних б1лк1в кукурудзи, яка забезпечуе високу розд1льну эдатшсть методу з метою застосування йог о у 6ioxiMi4n:oMy маркувашп. Встановлена шформатившсть цих cnerapiB для непрямого 6ioxiMi4Horo маркування шшгенних ознак рослин на прикладi CTiitK0CTi кукурудзи до летючо! салки. Складено каталог електрофоретичних спектр!в aeiHiB найб1льш роаповсюдмених самозапилених Л1н1й кукурудзи. Показана необх^дтсть врахування ткозилювання зешв в характеристик IX кикрогетерогенноси з метою 6ioxiMi4Horo маркування.

АпробаЩя роботи. Матер1али дисертац! i представлялися на V Всесоюзна конференцп молодих вчених по проблемах кукурудзи (м. Дн1пропетровськ,1987);13 КИжнародному з'1зд1 лектинолопв (Бер-л!н, 1991); бвроопейських курсах по кокон'югатах (Л1дь, 1992).

На захист виносяться:

- результата досл1джень впливу умов 1зоелектрофоретичного фокусування aeiHiB на гетерогеннЮть зехнових спектров;

- аналгз можливост1 використання шшморф1зму зе1шв в непрямому 6i0xiMi4H0My маркуванн! лШй кукурудзи;

- дан1 по характеристик м1крогетерогенност! aeiHiB i анал1зу ix глгкозильованих форм.

Структура та обсяг дисертатйног роботи. Дисертац1я викладена на 107 стор1нках машинописного тексту i мютить вступ, чотири роз-д1ли: огляд л1тератури, матер1али i методи дослияення, результата i fx обговорення, заключну частину. та висновки. Дисертац! я 1люстро-вана 5 таблицями та 31 рисунком. Список л1тератури на 22 сторшках нал1чуе 225 найменуваннь, ia них - 45 на рое!йск1й та 180 на 1но-земних мовах. Ряд граф1чних матер1ал1в приведено в додатку на 14 сторшках.

МАТЕР1АЛИ ТА МЕТ ОДИ

В досл1дах використовували нас1ння повно! стиглост1 р!зних самозапилених лшй кукурудаи,як1 були люб'язно надан! селекцюне-рами Гнституту кукурудзи УААЕ

SeiHH екстрагували i3 муки ендосперкав 702 етанолом при cniB-в1дношенн1 матер1алу i розчинника 1:5. Очистку зешв в1д шгмен-TlB i Л1ШД1В проводили по Abe (1981).

1зоелектричне фокусування aeiHiB проводили у 7,5% пол1акрил-аы1дному гел! з 1-3% амфолШв одного з трьох тип1в-сервал1т (Serva, ФРН), амфолт (ЬКВ,Швец1я), амфол1т (Hiiu Ка1иг,Естон1я)-в при-сутност1 сечовини на прилад! 0Е-110 (LABOR MIM, Угорщина) з дже-релом живлення LKB 2712 (ЬКВ.Швещя). Процес вели при пост1йн!й по-тужностi 1 вт/гель до накопичення необх!дно! к1лькост! вольт-годин. Як катол^т використовували 0,2% фосфорну кислоту, анол1т- 0,05% !д-кий натр. Фарбування б1лкових компонент iв з одночасною ф1ксац1еп проводили по методу 4UeMi-PireTTi. Забарвлен1 електрофореграми анал!аували на м1кроденситометр1 КО-100 э самописцем К-210 (Карл Цейсс. Йена). Елегсгрофорез aeiHiB у 10% шипакрилашдному гел! з гл1цин-ацетатним буфером проводили зпдно методики Селекщйно-ге-кетичного хнституту (Шпереля, Асыка, 1988) на приладах для вертикального электрофорезу GE-2/4 LS (Р1тагпнс1а,Швещя);

Електроперенос б1лк1в на нироцелюлоэу проводили в буфер! такого складу: 8М сечовина, 3% ощюва кислота, 0,3% гл1цин 15% етиловий спирт.

Кон'югати леютшв з пероксидаэою xpiHy синтезували по мето-дид1 Луцика М. Д. (Яэмутовский, Луцик, Пэредерий, 1986).

Репл1ки електрофореграм обробляли лектинами по методу, запропонованому Луциком И. Д. i Кусенем С. 1.(1987).

ШлькЮне вианачення бглку проводили б!уретовим методом,к1ль-кюне визначення вуглевод!в - антроновим методом (Keil, Sormova, 1959).

Флюоресцентн! вишрювання* проводили на спектрофлюориметр1 (Hitachi,Model 850,Япон1я) при збудленн1 ' фяюоресценц11 ксеноновою лампою потужнютю 150 вт (Корнелюк О. I. ,неопубл1кован! матер!али).

* Ця частина роботи була зроблена в Гнститут! молекулярно! биологи та генетики

0СН0ВН1 РЕЗУЛЬТАТ« Д0СЛ1ДЖЕННЯ

1. ВПЛИВ НА ГЕТЕРОГЕНШСТЬ ЗЕ1Н0ВИХ СПЕКТРГВ УМОВ 130ЕЛЕКГРИЧН0Г0

СОКУСУВАННН

Дня виявдення гетерогенносп та вивчення пол1морф!зму зе!н!в широко використовуеться метод 1зоелектричного фокусування ^апаг-га,1977). В залежност1 в1д умов роздиення к!льк1сть б1лкових зон в спектрх проламш!в кукурудзи, одержаних цим методом ргзними до-слхдниками, коливаеться в!д 15 до 46 (^ве^ 1,1977;Веудачин, 1987). Детального анал1зу умов розд1дення ав1Н1в в систем1 1зоелегегрично-го фокусування ранние не проводилось4 Тому нами було дослгдясено вплив на виявляему гетерогеннЮть зеШ1в режиму електрофокусування, типу 1 концентрацп амфол1ту.

Одержан! результати свхдчать, шр найб1льше впливае на якють роздигення тип амфол1ту. Серед досшдлених трьох тишв амфод1Т1в в наших експериментах найкралц результати отриманх 1з сервал¿тами. Наприклад,при анализ; одного 1 того ж зразка за допомогою сервал1-Т1В ми змогли диференщювати 43 компонента, а при використанн! ам-фолшв чи амфолшв - в 2 рази менше. Досить висока ефективнють застосування сервалшв молое бути обумовлена або особливютю гх складу, або вааемод1ею б!лкових молекул з нос 1 ем.

На рис.1 представлен змгни в час1 град1ент1в рН, обумовлеш р1зними амфол1тами.

Щюведен! досл1дження по визначенню оптимальних умов 1зо-електричного фокусування для розд1лення зешв включали пошук типу амфол1ту, його концентрацп в гель електричного режиму. Биявилось, що для цього необХ1Дно створити не менте тх 2%-ну концентра-ц1ю сервал1ту та витримати 4500-4700 вольт-годин до стад!I накопи-чення.

0птим1зац1я умов методу дала молишвють 1дентиф1кувати 58 компоненпв зешв. 1зоелектричн1 спектри зешв дають можливЮть однозначного маркування самозапилених лшй кукурудзи. Серед 58

'¿ииивииии» ¿иияим.ивию -¡аииеиоииа Рис. 1.3М1НИ в час1 град!ент1в рН.обумовлен! р1аннми амфсиитами: 1-сервал1ти; П-амфолШи; 1П-амфол1ТИ: 1-1б00вольт-годин; 2-2000 вольт-годин; 3-2500 вольт-годин; 4-2750 вольт--годин;5-3000 вольт-годин;6-3300 вольт-годин;7-2000 вольт-годин;8-3000 вольт-годин; 9-4000 вольт-годин;10-4500 вольт-годин;11-1500 ВОЛЬТ-ГОДИН; 12-3000 ВОЛЬТ-ГОДИН; 13-4000 вольт-годин;14-4500 вольт-годин.

I

о

13оформ, виявлених в спектрах 10 досл1джених зразк^в, 18 компояен-TiB були сшльними для всix лшй, лише спектри 4 apaaKiB мали по 1-2 ун1кальних компоненти. 1нд1В1дуальн1Сть електрофоретичних cneKTpiB зешв самозапилених л№й в б1лытй Mipi була обумовлена BiflMiHHicTW концентратi б!лка в зонах. Тому маркером самоаапилених лшй кукурудзи служить узагальнена характеристика б1лкового компонента по заряду молекули (IET) та його в1дносн1й концентрац!г.

2. ВЙВЧЕННЯ М0ЖЛЙВ0СТ1 ВЙКОРИСТАННЯ П0Л1М0РФ13МУ 3EIHIB В НЕПРЯМОМУ БЮХ1М1ЧНОМУ МАРКУВАНН1

1зоелектрофокусування seiHiB широко використовуеться для таксоном1чних i генетичних досл!джвнь (Di Fonzo,1979;1980;1986; Motto,1979; Righetti, 1977). Однак спроб пов'язати ,.особливост1 cneKTpiB зешв з якими-небудь щнними ознаками рослин до цього часу не робилося. Тому було поставлене завдання вивчити можливють використання ¿зоелектрофоретичних спектров зешв для непрямого 6ioxiMi4Horo маркування на прикладi cTißKocTi кукурудзи до летючоI сажи.

1зоелектрофэреграми aeiHiB нас1ння 8 лшй, контрастних по маркукшй оанащ, представлен! на рисунку 2.

Досл1Дження контрастних по ст1йкост! л!н1й кукурудзи виявило в 1зоелектрофоретичних спектрах aeiHiB маркери cTiüKOCTi та сприйнятливост! рослин до захворювання uieo грибковою хворобою. CTiüKicTb Л1Н1Й до летючо! салки достов!рно маркують компоненти N7 (IET 5,30) i N58 (IET 9,07). ПотетЦйними маркерами ст1йкост! Л1н1й до летючой сажки виступають компоненти N15 (IST 5,88) та N31 (IET 6,87). До потенщйних маркер1В сприйнятливост1 лшй кукурудзи до летючоi сажки можна в1днести компонент N 52 (IET 8,71), який знаходився у cnewrpi лише одного а 4 стойких spaaKiB. KpiM того, в ¿эоелектричних спектрах зе!ну знайдена група, властива лише л1-н!ям, сприйнятливим до летючо! сажки:N8 (IET 5,37),N10 (IET 5,45), N2KIET 6,28) ,N30( IET 6,77),N34 (IET 7,10),N41 (IET 7,65).

Таким чином, високогетерогенш i зоелектрофоретичнi спектри

Рис. 2.1аоелектрофореграми зекн}в лилй кукурудзи,контрастних по ст1йкост1 до летючоï сажи: А-денсiтограма;B-схема електрофореграми. JliHiï: 1-Баденська; 2-Fcl8;3-1КБ 38 ЗТ;4-ГКБ 100;5-1KB 98А;6-ГКБ 56; 7-1KB 57; 8-1KB 66.

aeiHiB дають можливють не тчльки 1дентиф1кувати самозапилен1 лi-Hii, але й д1агностувати стчйкють лШй до летючо$ салки, тобто е можливють маркування спектрами se'iHia тшгенних ознак рослин.

3. М1КР0ГЕТЕР0ГЕНН1СТЬ ПР0ЛАМ1Н1В КУКУРУДЗИ, ПОВ'ЯЗАНА 3 ГЛ1К03ИЛНВАННЯМ

Анал13 л1тератури про наявнють вуглеводних компонент!в в пролашнах кукурудзи показав, щр даних про гл1козилювання цих б1лкгв дуже мало (Righetti,1977; Burr, 1979; Smith, 1985).

Реаультати наших експер1мент1в показали наявн1сть в про лам i-нах кукурудзи вуглевод!в, концентращя яких становить в1д 1 до 3% в р1зних самоаапилених лШях (рис.3). Мала шлькють вуглевод1в у спирторозчинних б1лках кукурудзи була характерною для.„асiх досл!д-жуваних л!Н1Й. Якшр ж сшвставити щ результата з даними Вигг(1979), який вказуе на таку я законом!pniCTb для вивченного ним пбрида.то можна зробити висновок про те,щр BiflH0CH0 низька концентрация вуг-леъощв е характерною рисою xiMi4H0i структури seiHiB.

% з.а зл 2.8 2.3 1.а

1.3

.а

1 2 3 Ч В в 7 3 9 1Q 11 12 13 14 15 15 17 18 IB 20

Рис. 3. BMiCT (у В1Дсотках В1д б1лка) вуглеводних компонент¿в у зетнах piamra самозапилених л1Н1й кукурудзи

Для б1лып детального досшдження вуглеводних компонент!в sei-HiB була вивчена взаемод1я з ц1ми б!лками сл1дуючих леютшв: ман-нозоспециф1чних-конканавал1ну A (Con А) та лектину з Lens culina-ris (LCL); галактозоспециф1чних-лектину з Ricinus communis(RCA I), лектину з Arachis hypogaea (PNA) та джакашну (JFA)- лектину з Аг-tocarpus intergrifol ia; N-ацетилглюкозаш носпециф!чного- лектину з Triticum vulgaris (VGA); фукозоспециф1чних-лектину з Lotus tetra-gonolobus (LTA) та лектину з Laburnum anagyroides (LAL), лектину з Phaseolus vulgaris (РНА).який взаемод!е з ол1 госахаридними ланцю-гами.

Лектини Bcix вибраних груп специф1чност1 виявляли спорiднення до 3elHiB. Вааемод1я проламшв з конканавал!ном А показана на ■рис.4 (I). Враховуючи, шр маннозоспециф1 чний лектин Con А мае най-б1льшу спор1днен1сть до терм1нальних залишк!в маннози.а також глю-кози i до деяког MipH до Я-ацетилглюкозамшу (Хомутовский, 1986), лопчно допустити наявнють в пролашнах кукурудзи саме цих цукр1в. Взаемод1я зехнових компонент!в з Con А в наших экспериментах шдтверджуе дан! Smith (1985) про наявк!сть в досл1джуваних балках сайт iв ав'язування цього лектину.

Рис.4 (II) демонструе результати взаемодп з зе!нами лектину сочевиц! (LCL). Ш вуглеводн1й специф1чност1 цей лектин гошбний до конканавал1ну А.але ripme диференц1юе маннозу i глюкозу i подов-ження двохантенних ланцюпв не викликае пригн!чення зв'яаування лектину з гл!копроте!ном . Оск!льки лектин сочевиц! на BiflMiHy В1д Con А здатен взаемод1яти з двохантенними i трьохантенними гл1кана-ми комплексного типу, то додатково виявлен1 LCL електрофоретичн! компоненти зешв, очевидно, мають под!бн! вуглеводн! структури.

Вивчали взаемодио зешв is трьома галактозоспециф1чними лек-тинами; лектином арах icy, лектином рицини i джакалшом - лектином хл1бного дерева. Лэктин apaxicy (PNA) та лектин рицини (RCA I) мае спор!дненн!сть як до |rl,4-Gal, так I до |>-1,3-Gal (Affinity electrophoresis, 1992).Таким чином, вони зв'язуюгься як з 0-, так i з М-гл1канами. Джакал1н - селекгивний реагент до 0-гл1кан1в - мае високу аф1ннють до дюахариду Gal( ¿l-3)GalNAc (Lutsik.1991).

Результати взаемод! i лектин!в apaxicy та рицини наведен! на

А

«

К К I 2345 67

9 10 К H

К Ï 2 а 4 5 6 7

у 10 к

КК 12 34 S 6 7 8 9 10 К К

II

1

ti

— ч

•р» т~>т

к i. г з 4 "5

t .

•ш

7 8 9 10 К

Рис. 4. Взаемод1я з веснами рiзних самозапилених лшй кукурудзи конканавал1ну (I) та лектину сочевиц1 (II).JIiHiï: К-сумш; 1-ДК 354; 2-В 73;3-В 84;4-Мэ 17;5-ДК 437;6-ДК 427;7-ДК 354; 8-149 С;9-IK 247; 10-ДО 9.А-гель; Б-блот.

рис.5. Джакалхн не ав'язувався з зешами. TaKi закономipHOCTi у взаемодп гадактоаоспециф!чних лектин!в ia компонентами електрофоретичних cneKTpiB зешв дозволяють зробити висновок про наявнють у склад! досшджуваних б1лк1в Ы-гл1кан1в, щр Miстять ^-1,4-Gal. Питания про наявн!сть 0-гл1кан1в у складу зехнгв вимагае додаткових досл1джень.

Знайден! особливостi взаемодп aeïHiB ia лектинами дозволяють припустити наявн1сть у досл1джуваних бглках рiзноманiтних вугле-водних структур: Ы-гл1кан1В ол1гоманозного типу, №-гл!кашв комплексного типу, роагалужвних М-гл1кан1в Пбридного типу.

Електрофоретичн1 компоненти aeïHiB oflHieï i Tieï ж самозапилено! л!ни кукурудзи розр1зняються по вуглеводних структурах. Як-щр фукозоспещфчн! та Ы-ацетилглюкозам!носпециф!чний лектини вза-емод^яли практично 3i BciMa компонентами спектру aeïHiB, то манно-зоспециф!чн! лектини зв'язувалися т!льки з двома компонентами, а з двома !ншими по електрофоретичшй рухливост! компонентами зв'яэу-вався галактозоспециф!чний лектин apaxicy. Це св!дчить про мхкро-гетерогеннють електрофоретичних компонент i в aeïHiB, пов'язану з гд i козилюванням.

Доведено, щр однаков! по електрофоретичн!й рухливост! зе!ни можуть BiflpiaHHTHCH по вуглеводних компонентах,про щр св!дчить характер зв'язування лектин!в з компонентами електрофоретичних спект-piB проламшв р1аних лшй кукурудзи. Маннозоспециф!чн! лектини взаемод!яли з компонентами зеШв л1Н!й ГК 11,ДК 474,ДК 501, В 73, ДК 354, IK 247. Itofli6Hi по електрофоретичн!й рухливост1 компоненти !нших л!н!й не зв'язувалися э цими лектинами. Таким чином, icHye пол!морф!зм зе!нових спектр!в, обумовлений гл1 козилюванням.

В!домо,пр приеднання нейтральних вуглевод!в до полшептидних ланцюпв може приводити до внутриших перебудов вуглевод!в з утво-ренням цикл 1 чних компонент!в типу сполук Амадори (Lamport, 1980). Ibfli6Hi компоненти можна виявити за допомогою флуоресцентного ана-л!зу (Pongor, 1984).

Нам вдалося виявити спекгри флуоресценц! ï продукт!в гл!кози-лшання пролам!Н1в кукурудаи. Анал!з показав, що зе!ни ycix само-запилених л!н!й кукурудаи мали у своему склад! продукта гл!козилю-

KR. 12 3* 5 678 9 10 К К

К К I ¿ 3' 4 66 7 8 9 10 К К

к' i г 3 4 5 6 7 е 9 10 К

и

' V Г ; ■• .

„.. ..' д J уV"_о—-_-_■■

hi i з 4 Б 67 а 9 10 к

со I

Рис. 5. Взаемод1я а эехнами piaHHX самоэапилених лШй кукурудзи лектин!в apaxicy (I) та рицини ( II) . JTiHi ï: K-cyMimjl-Mv 4; 2-ДК бб; Э-ГК 26; 4-ДК 326-1; б-ГК И; 6-ДК 474;7-ДК 507; 8-ДК 373;9-ДК 602;10-ДК 501; A-гель; Б-блот.

аання та що концентращя гх дуже варшвала.

На рис. б приведет результата флуоресцентного анал!зу продуктов гл!козилювання зешв з р1эних самозапилених Л1н1й кукурудзи.

3 метою виявлення ненасичуваних сайт 1 в эв'язування спиртороз-чинних б1лк1в кукурудзи з вуглеводами проводили 1нкубацио зегнових екстракпв з глюкозою (0,5 години). Використовували 17. розчин глю-кози. Зм1на флуоресценщ I шсля ¡нкубаци зешв з вуглеводом не спостер1галася, щр св1дчить про повне насичення можливих сайт!в эв'язування нейтральних вуглевод!в у б1лках.

До цього часу у рослинних глитапротегнах подЮн! структури не були аиявлен!, хоч можшшсть гх ¿снування була передбачена б!льш ник 10 рок1в тому (Ьалрог^1980).3 чим пов'язано утворення цих продукпв 1 яка !х ф1з1олог1чна функщя у рослинних орган1змах, виявлять майбутн1 досл1дження.

\

< * < < < К < К К -\

р > > Ч с >. £ * <1 < 5 > И X н -■ тт Щг< I/1' ' X * Е 5 § 3 * •• <*: <1 < < $2-

г"- ■1 <, < и < 1 к] > <1 > >3 > <1 > <1 > л 2 ^ ч ~ < б /. С ; Р Ь

1 з з ц в е 7 а а ю 11 12 13 1и 1з 1в 17 (а 1Я за

Рис.6. ВМ1СТ (у В1ДН0СНИХ ОДИНИЦЯХ) ЦИЮИЧНИХ продукпв ГЛ1КО-зшшвання у аегнах р!зних самозапилених лшй кукурудзи

ВЙСНОВКИ

1. Запропановано умови проведения ^аоелектрофокусування про-ламшв кукурудзи, як1 шдвшцили розд1льну здатсть методу та дозволили виявити 58 бхдкових !зоформ зешв.

2. Виявлена корреляц!я м1яс !зоелектрофоретичними спектрами зешв { ст1йкостю або сприйнятливостю лшй кукурудзи до летючо! сажки. 1дентиф1 ковано компоненти спектрхв зешв як потенщйних б!ох!м!чних маркеров ст!йкост1 або сприйнятли-вост! лШй кукурудзи до летючо! сажи. ;

3. Встановлено, шр спирторозчинн! б!лки кукурудзи м!стять х1- -м!чно зв'язан! вуглеводи, киькють яких в зешах р1зних -самозапилених лшях складае 1-3%.

основ! анашзу зв'язування лектишз р!аног специф!чнос-т! !з зегнами встановлено, що до складу спирторозчинних 6!ЛК1В кукурудзи входять залишки глюкози чи маннози,галак-този.фукози та М-ацетилглюкоаамгну.

5. Дкшдмэння вуглеводних компонент!в зешв розширюе можли-вост! Шерщнтащ! електрофоретичних спектр!в б^лкхв з метою б!ох!м!чного маркування самозапилених л!н!й кукурудзи.

6. Зе$нам з одного ! того ж'джерела властива м!крогетероген-н!сть,обумовлена гл^козилюванням пол!пептидних ланцюг!в. Найбьтьш виражена в1дм1НН1Сть спостер!гаеться по сайтах зв'язування маннозо- та галактозоспециф!чних лектин!в.

7. Зе!нов! компоненти р!зних самозапилених л!Н1Й кукурудзи пол!морфн1 по р!вню гл!коаилювання. Основна в!дм!нн!сть М1» лшями аа щею оанакою спостер!гаеться по наявност! чи в!дсутност! компоненпв, щр мютять глшозу, маннозу чи галактозу.

8. Досл!дя®нням спектр!в флюоресценщ! зе!н!в встановлено, щр частина вуглеводних залишк!в спирторозчинних б!лк!в кукурудзи знаходиться у форм! ЦИКЛ!ЧНИХ продукт!в.

СПИСОК РОБ1Т, ОПУБЛ1КОВАНИХ ГО TEMI ДЮЕРТАЦИ

1. Яловой А. И..Письменецкая И.Ю.Мэтод иаозлектрофокусирования аеина в селекционной диагностике // Тез. докл.V Всесоюзной научно-тех. конф. молодых ученых и специалистов по проблемам кукурузы. - 1987.- С. 263.

2. Рыбак В. И. .Глушко а а .Письменецкая И. Ю. Биохимические исследования в селекции кукурузы //Билл. Ин- та кукурузы-1990. -N 72- 73. -С. 11-12.

3. Ribak V. I. .Pismenetskaya I. U. Interaction of zein proteins with lectins/ZAbstr. 15th Intern. Congr. of Biochem., Ierusa-lem, 1991, August 4-6.-N 365.

4. Ribak V. I. .Pismenetskaya I.U. Lectins in investigation of zein glycosylation//Abstr. 13th Intern.Lectin Confer., Berlin, 1991, August 11-17.- P.45.

5.Письменецкая И.Ю., Рыбак Ей. , Кочет Л. А. Микрогетерогенность зеинов. вызванная гликоаилированием //Билл. Ин-та кукурузы.- 1992,- N75. - С. 12-16.

6. Шсьменецька 1.Ю. Вуглеводн! компоненти аешв - запасних 61ЛК1В кукурудзи//Тези VI Укр.б1ох1м.з'1зд,Ки!в. 1992,25-28 травня - Ч. III.- С.51.

7. Письменецкая И.Е , Рыбак а И. Изучение углеводных компонентов проламинов кукурузы//Укр. биохим. журн. - 1992.-т. 64. - N6.- С. 19-26.

8.Письменецкая И.Ю.,РЫбак Ей. Исследование микрогетерогенности зеинов кукурузы с помощью лектинов//Докл. академ. наук Украины.- 1992.- N11,- С. 158-161.

9. Pismenetskaya I. U. Miorogeterogeneity of maize prolamines //Abstr.6th FAOB Congr. .Shanghai, 1992, Nov. 16-21.-N Ш-38.