Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменчивость и специфичность электрофоретических спектров полипептидов семян в комплексе близкородственных видов Hedysarum L.

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Изменчивость и специфичность электрофоретических спектров полипептидов семян в комплексе близкородственных видов Hedysarum L."

с4-мт

На правах рукописи

АГАФОНОВА Марина Александровна

ИЗМЕНЧИВОСТЬ И СПЕЦИФИЧНОСТЬ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИХ СПЕКТРОВ ПОЛИПЕПТИДОВ СЕМЯН В КОМПЛЕКСЕ БЛИЗКОРОДСТВЕННЫХ ВИДОВ НЕВТКМКШ ь.

03.00.05 — «Ботаника»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Работа выполнена в лаборатории интродукции кормовых растений природной флоры Центрального сибирского ботанического сада СО РАН, г. Новосибирск.

Научный руководитель — доктор биологических наук, с.н.с.

Дорогива Ольга Викторовна.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, с.нл.

Височина Галина Ивановна; кандидат биологических наук, с.н.с. Курбатскнй Владимир Иванович.

Ведущая организация — Алтайский государственный университет.

і « у> ШКшЬЛ 2003 г. в ¡5 часов на заседании дис-Д 003.058.01 при Центральном сибирском ботаническом саде СО

Защита состоится сертащютюго совета Д 003 РАН по адресу: ул. Зол ото до л и не кая, 101, г. Новое ибирск-90,630090. Факс: (383-2) 301-986.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Центрального сибирского ботанического сада СО РАН.

Автореферат разослан « //' » ШлТ/л 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

ч

Ершова Э. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Нес1у5агит Ь. (Копеечник) — крупнейший род семейства РаЬасеае (Бобовые) — насчитывает около 285 видов. Одной из причин, затрудняющих классификацию внутри рода, является наличие спонтанной межвидовой гибридизации и, как следствие, широкой морфологической изменчивости, особенно у видов с перекрестным типом опыления. Это в полной мере относится к таким близкородственным видам Нес1у5агит Ь., как Н. гЪетит КгазпоЬ., Н. пе21есГит Ьес1еЬ. и Н. аш^озШтсит В, РеЛзс11.

Одним из основных диагностических признаков, характерных для представителей вида Н. 1Иетит, является бурый цвет корня снаружи и внутри) но этот признак проявляется только при достижении растением определенных стадий развития, Разделение на виды порой затруднено из-за отсутствия четких морфологических признаков.

Для целей идентификации сортов бобовых растений В.Г. Конарев с сотрудниками использовали электрофоретические полипептидные спектры, состоящие из белков разной природы, в которых количественно преобладали запасные глобулины (Гаврилкж и др. 1973; Конарев и др., 1999).

Вьивление видовой специфичности внутри этой группы ввдов неразрывно связано с вопросами изучения внутри популя цио нно й и внутривидовой изменчивости, преимущественного типа опыления к зависимости диапазона внутрипопуляцион-ной изменчивости от эколого-географических условий произрастания растений.

Связь между типом опыления и характером белковой вариабельности была отмечена В.Г. Конаревым (1985), а позднее Э.Э. Егги и Е.К. Потокина (1998) предложили использовать электрофорез как тест-метод для прогнозирования характера опыления у некоторых сортов и видов бобовых.

Для уточнения видовой принадлежности, установления преимущественного типа опыления и выявления связи между изменчивостью по полипептидам семян и эколого-географическим и условиями произрастания растений использовался метод ЭОЗ-электрофореза, а в качестве модели комплекс, состоящий из трех близкородственных видов РЫуБагит.

Цель и задачи исследовании. Целью данной работы явилось электрофоре-тическое изучение внутри- и межпопуляционной изменчивости, типа опыления и специфичности полипептидных спектров семян у представителей близкородственных видов Нес1у5агит Летит, Н. пе§1есШт и Н. аиБПг^Ыпсит.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

1. Подобрать условия экстракции и электрофоретического разделения полипептидов семян у представителей рода НесЗуБагит.

2. Изучить внутрипопуляционную и внутривидовую изменчивость по полипептидным спектрам семян у представителей близкородственных видов Н. пит, Н. пе§1есй1гп и Н. аш1го51Ыпсшп на основе коэффициентов сходства.

3. Исследовать специфичность электрофоретических спектров полипептидов семян представителей трех изучаемых видов и сравнит^-ИХ-С-Другими-ви--дами рода Нес1узагшп. ] ^

! о

4. Используя спектры полипептидов семян, определить тип опыления у каждой популяции и выявить преимущественный тип опыления для изучаемых видов.

5. Провести анализ изменчивости по электрофоретическим спектрам полипептидов семян в популяциях Н. theinum, Н. neglectum и Н. austrosibiricum в связи с э ко лого-гео гр а фи ч ее к им и условиями их произрастания.

Научная новизна. Впервые разработаны и предложены методические подходы для изучения генетической изменчивости в роде Hedysarum. Используя коэффициенты сходства, проведен внутрипопуляционный и внутривидовой анализ изменчивости запасных полипептидов семян у близкородственных видов Н. theinum, Н. neglectum и Н. austrosibiricum. Детально проанализирована специфичность электрофоретических спектров, и выявлены видоспецифичные группы компонентов. Для представителем рода Hedysarum обнаружена зависимость между электрофоретичеекими спектрами полипептидов семян и типом опыления.

Установлены некоторые закономерности между величиной изменчивости электрофоретических спектров полипептидов семян и эколо го-reo графическими условиями произрастания растений.

Теоретическая и практическая ценность работы. Предложенные нами методические подходы для изучения изменчивости по электрофоретическим спектрам запасных полипептидов семян, можно использовать для других представителей семейства Fabaceae. Сравнительное исследование популяционной изменчивости и вычисление коэффициентов сходства у близкородственных видов позволило оценить степень сходства и различия между ними, что необходимо для более полного понимания филогенетических отношений. Точное выявление типов опыления по электрофоретическим спектрам полипептидов семян как для отдельного образца и популяции, так и для вида в целом, является полезной информацией о системах воспроизведения дикорастущих представителей сем. Fabaceae. Кроме того, использование тест-метода позволяет прогнозировать характер опыления отдельного образца, популяции и вида, динамику опыления под воздействием антропогенных факторов и влияние на опыление эколого-географических условий произрастания, Эти данные необходимы для сохранения генофонда этого семейства как в природе, так и в коллекциях, а также являются полезной информацией для ннтродукторов и селекционеров.

Защищаемые положения.

1. Группы полипептидных компонентов семян, расположенные на электрофоретических спектрах Н. neglectum в области около 42 кДа и Н. austrosibiricum в области около 55 кДа, являются видоспецифичными для этих близкородственных видов, а отсутствие обеих групп компонентов характерно для Н. theinum.

2. Преобладающим типом опыления у Н. theinum и Н. neglectum является перекрестный, а у Н. austrosibiricum — разнохарактерный (смешанный).

Публикации н апробация работы. Автором опубликовано 9 работ, 8 из них — по теме диссертации. Результаты исследований были представлены на 9th International Conference of Horiculture (Chech Republic, Lednice, 2001),

II Международной конференции «Проблема вида и видообразование» (Томск, 2001), Научно-практической конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии» (Барнаул, 2002), Международной конференции «Сохранение этнокультурного и биологического разнообразия горных территорий через стратегии устойчивого развития» (Горно-Алтайск, 2002), XI съезде Русского ботанического общества «Ботанические исследования в азиатской России» (Новосибирск — Барнаул, 2003).

Структура работы. Работа состоит из введения, семи глав, выводов и списка литературы, состоящего из 145 источников, из них 45 на иностранных языках. Работа изложена на 124 страницах и содержит 22 рисунка, 16 таблиц и приложение.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В первой части главы приводится общая характеристика сем. РаЬасеае, рода Не(1узагит и представителей комплекса близкородственных видов — Н. пит, Н, г^1ес1ит и Н. аш1гсшЫпсит. Рассматриваются вопросы таксономического положения рода и его подразделение на более мелкие систематические категории. Приводятся некоторые данные о происхождении и истории развития рода Нес!узагит в целом (по мнению разных авторов), секции йапкЛюп и отдельных видов, в частности. Представлена эколого-георгафическая характеристика видов Н. Летит, Н. пе§1ес1ит и Н. ашПхшЫпсит. Приведены климатологический, экологический и хорологический анализы изучаемых видов, используя классификации разных авторов. Описаны перспективы использования и возможности интродукции некоторых видов рода Нес1у$агит.

Во второй части главы приводятся общие сведения о генетических маркерах и свойствах белковых маркеров. В этой связи рассмотрены белки двудольных: сравнение и характеристика отдельных фракций — альбуминовой и глобулино-вой — у разных представителей бобовых. Приведены данные об особенностях созревания некоторых белков семени, в частности, изменения в компонентном составе и посттрансляционная обработка вицилиноподобных, легуминоподоб-ных запасных белков и лектинов у разных бобовых растений. Представлены некоторые данные по эволюции белков семян. Аналнзируя результаты исследований полиморфизма запасных глобулинов семян, сделан вывод об эффективности изучения бобовых растений методами белкового маркирования. Данных по изменчивости электрофоретических спектров полипептидов семян и использовании последних для идентификации близкородственных видов в роде Нес|узашт в литературе не обнаружено.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В работе анализировались гербарные образцы растений и семена из коллекции лаборатории интродукции кормовых растений природной флоры ЦСБС СО РАН, Были взяты выборки семян (от 24 до 80 штук) из 14 природных популя-

ций Н. theinum, 13 природных популяций Н. neglectum и 12 природных популяций Н. austrosibiricum, произраставших в различных эколого-гео гр афи ческих зонах (Хакасия, Западный Алтай, Центральный Алтай, Юго-Восточный Алтай). Кроме того, для сравнительного анализа изучаемых видов были взяты некоторые другие представители секции Gamotion В. Fedtsch., а также виды других секций: Fruttcosa В. Fedtsch., Muiticaulia Boiss, и Subacaulia Boiss,

Использованный материал был собран сотрудниками ЦСБС СО РАН, а также получен в порядке обмена между ботаническими учреждениями. Латинские названия растений и морфологические описания видов приведены в соответствии с последними литературными данными (Красноборов и др., 1985; Ревуш-кин, 1988; Пленник и др., 1989; Положнй, Курбатский, 1994). Также приводится географическая характеристика местообитания каждой природной популяции.

В работе проводился как посемейной (индивидуальный) анализ, который предполагает изучение зле ктро ф орети ч ее ко го спектра полипеитидов каждого семени отдельно, так и анализ средней пробы, представляющей собой препарат, приготовленный из нескольких семян. В данном исследовании средняя проба приготавливалась тремя разными способами.

Были опробованы три типа экстракции белков с использованием различных экстрагирующих растворов по методикам: Laemmli (1970) с учетом модификаций (Агафонова, Агафонов, 1991), Lafiandra & Kasarda (1985), Bietz & Wall (1972) с учетом некоторых модификаций (Shewry etal,, 1978).

Для разделения альбуминовой и глобулинов ой белковых фракций использовался диализ против дистиллированной воды по методу И.П. Гаврилюк с соавторам^^!).

Исследовалась возможность и преимущества обработки белковых экстрактов редуцирующим агентом — 2-меркаптоэтанолом.

Электрофорез проводился в SDS-системе по методике Laemmli (1970) с некоторыми модификациями (Агафонова, Агафонов, 1991). Для оценки молекулярной массы полипептидных фракций использовался стандартный образец линии Elymus sibiricus ALT-8401 — эталонный спектр, состоящий из компонентов, промаркированных белками с известными молекулярными массами.

Для статистической обработки данных использовали критерий Стьюдента и коэффициент корреляции (Плохинский, 1980). Уровень сходства образцов вычисляли по формуле Ladizinsky & Hymowitz (1979). Расчеты выполнялись с использованием компьютерной программы STATISTICA Similarity,

ГЛАВАЗ. ЗАВИСИМОСТЬ ЭЛЕКТРОФОРЕТИ ЧЕСКИХ СПЕКТРОВ ПОЛИПЕПТИДОВ СЕМЯН ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ТРЕХ ИЗУЧАЕМЫХ ВИДОВ ОТ СПОСОБОВ ЭКСТРАКЦИИ

ЗЛ. Экстрагирующие растворы

Белки извлекались тремя способами: экстрагирующим раствором (по Laemmli), дистиллированной водой и 0,5 М р-ром NaCl. Сделан вывод, что испытуемые экстрагирующие растворы в той или иной степени пригодны для вы-

деления белков семян видов рода Нес1у5агит, однако, каждый тип растворителя воздействует на определенные белковые фракции. Наиболее подходящим признан экстрагирующий раствор по Ьаетт!!, который позволяет получить равномерный гетерогенный спектр, а также выделить специфичные для каждого вида белковые фракции.

3.2. Действие редуцирующего агента

По результатам сравнения электрофореграмм нативных и обработанных редуцирующим агентом белков, можно заключить, что в случае применения 2-меркаптоэтанола белковый спектр выглядит более равномерным, появляются дополнительные компоненты. Благодаря гетерогенности и более полиморфному характеру спектра, становится возможным различение отдельных генотипов в пределах одной популяции, улучшается качество электрофореграмм. Таким образом, использование редуцирующего агента расширяет круг вопросов, для решения которых возможно применение данного метода.

3.3. Способы экстракции белков

Для характеристики популяции в целом в ряде случаев (Клименко, 1978; Конарев, 1983; Созинов, 1985) применяется средняя проба — препарат, приготовленный из нескольких семян. Для того чтобы определить отражает ли средняя проба особенности белковых спектров каждого из составляющих ее отдельных семян применительно к роду ЬЫузагшп Ь., мы провели, используя часть семядоли, индивидуальный анализ нескольких семян, а затем из оставшихся частей семядолей тремя способами приготовили среднюю пробу.

Выяснено, что двумя способами приготовления экстракта (1 — экстракт из смеси размоченных и очищенных от кожуры семадолей; 2 — смесь экстрактов, приготовленных из размоченных семян по отдельности) возможно получить суммарный и усредненный электрофоретический спектр изучаемой выборки. Экстракция белков средней пробы, проведенная из семян размолотых до мелкой однородной муки (способ 3), является слабой и не совсем точно характеризует белковые спектры отдельных представителей выборки.

По нашему мнению, наиболее оптимальным способом приготовления средней пробы в данной работе является способ 1, при котором семена предварительно размачиваются.

3.4. Влияние морфологических признаков семян

на полипептидный состав

Из литературных источников известно, что в некоторых случаях существует зависимость между полипептидным составом семян и окраской семядолей и кожуры (Конарев и др., 1993). Для того чтобы исключить влияние посторонних факторов на изменчивость компонентов при анализе электрофоретических спектров, а также обеспечить максимальную воспроизводимость результатов в разных опытах, нами была проведена серия экспериментов по выявлению связи между полипептвдным составом и морфологическими признаками семян, Окра-

ска семян растений из одной популяции (для всех трех изучаемых видов) варьировала в широких пределах, по другим морфологическим признакам — цвету семядолей и морщинистости — семена не различались.

На основании результатов проведенных опытов, можно заключить, что какой-либо четкой корреляции во всех популяциях между компонентным составом белков и цветом семенной кожуры обнаружено не было. Однако, принимая во внимание известный в литературе факт зависимости компонентного состава от стадии развития семян (Вееуегя, Рои1зоп, 1972; Марх и др., 1975), мы предпочли в дальнейшей работе использовать семена одинакового цвета (коричневою), чю соответствует примерно одной стадии их зрелости.

ГЛАВА 4. СПЕЦИФИЧНОСТЬ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИХ СПЕКТРОВ ПОЛИПЕПТИДОВ СЕМЯН И УРОВЕНЬ СХОДСТВА У ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ КОМПЛЕКСА БЛИЗКОРОДСТВЕННЫХ ВИДОВ И. ТНЕШиМ, Н. ^СЬЕСТИМ И И. А1)8Т1Ю51В1ЫСиМ

4.1. Электрофоретмческие спектры запасных глобулинов семян и их изменчивость у представителей Н. Метит

Основная часть полипептидов у изученных представителей Н. Летит расположена в диапазоне молекулярных масс от 30 до 150 кДа. Спектры очень изменчивы и насыщены компонентами, распределение которых индивидуально практически для каждого образца. Высокой степенью полиморфизма по поли-пелтцдным спектрам характеризовались все изученные выборки, но несмотря на высокую степень изменчивости, выявились некоторые общие закономерности в интенсивности и распределении компонентов на спектрах.

На электрофореграммах исследованных образцов можно выделить четыре зоны (МУ). В зоне IV у всех образцов присутствует группа, состоящая из 1-3, в большинстве случаев, более интенсивных компонентов. Эта характерная группа компонентов располагается в области 36,5 кДа и, по-ввдимому, является ввдоспецифичной, поскольку была обнаружена у всех изученных представителей Н, Лешит (рис. 1).

Из литературных источников известно, что основная часть компонентов, представленных на электрофоретических спектрах бобовых, является глобулинами. Глютелины практически не извлекаются нейтральными растворами солей, а альбуминовая фракция белков, выделяющаяся в данных условиях, также количественно невелика. Альбумины отделялись от глобулинов с помощью диализа против дистиллированной воды и, далее, полученные экстракты подвергались электрофорезу. Обнаружилось, что альбуминовая фракция представлена всего несколькими слабо выраженными компонентами, наиболее интенсивно окрашенные из которых расположены в зонах I и IV. Спектр компонентов глобулиновой природы почти полностью совпал со спектром компонентов суммарных солерастворимых белковых фракций, взятых до проведения диализа. Можно заключить, что выделенные в данных условиях и представленные на электрофоретических спектрах белковые фракции в основном соответствуют полипептидам запасных глобулинов.

84

58

46

III

36,5

IV

30

кДа

Т

N

А

Рис. 1. Электрофоретические спектры полипептидов отдельных семян у представителей Н. №е1пит (Т), Н. пед1ес1игп (И) и К, а^гозШшсит (А).

ЭРЗ-система, +Ме-вариант, 51—стандартный образец линии Е. »¡Ыпсиэ (АЬТ-1)

Оценивалась изменчивость по запасным глобулинам семян на разных уровнях: внутривидовая (межпопуляционная), внутри по ггу ляционная изменчивость семян одной особи и внутри одного боба. Учитывая известную зависимость между способом опыления и степенью полиморфизма полипептидных спектров семян (Конарев и др., 1993; Егги, Потокина, 1998), можно ожидать, что минимальная изменчивость (или ее отсутствие) будет наблюдаться у самоопылившегося растения внутри одного боба.

Изучались электрофоретические спектры полипептидов семян, полученные при самоопылении изолированного растения Н. Летит, и было обнаружено, что существует заметная изменчивость даже по семенам из одного боба. Кроме того, наблюдалось расщепление по полипептидному составу на спектры исходных родительских и дочерних форм, что говорит о гибридном происхождении изучаемых особей.

Для количественной оценки следующего уровня изменчивости — внутри-по пуля цио иного, использовались коэффициенты сходства, вычисляемые по формуле (ЬаШгтзку, Нуто\уЦг (1979));

где Ы] — число пар гомологичных белковых компонентов; N2 — число различающихся белковых компонентов. Вычисления проводились для каждой пары спектров в выборке, которые отражают степень их сходства между собой. Средний коэффициент сходства по

К = или

К = [N1 / (N¡+N2)] х 100

выборке (Кср) характеризует ее изменчивость — чем меньше значение коэффициента, тем выше изменчивость.

Сопоставлялись коэффициенты сходства, вычисленные по полному элек-трофоретнческому спектру и по части спектра, где в расчет принимались компоненты только определенной области. Полученные в виде двух совокупностей результаты сравнивались с помощью критерия Стьюдента и коэффициента корреляции, Выяснилось, что в большинстве случаев генеральные совокупности достоверно не различались, а в случаях, когда совокупности различались с вероятностью хотя бы 95 %. вычисленные для них коэффициенты корреляции были достаточно высоки. Таким образом, мы считаем возможным сравнение электрофоретических спектров по компонентам отдельной области. Рациональным и отражающим картину изменчивости спектров, является использование участка, содержащего часть зоны II (от 58 кДа и ниже), зону III и часть зоны IV (примерно до 32 кДа). Исследуя такой участок спектров, из рассмотрения исключаются компоненты альбуминовой природы и оценка производится только по полипептидам запасных глобулинов.

Изменчивость внутри изученных выборок из природных популяций Н. гЬе1-гшт достаточно высока, что подтверждается довольно низкими значениями коэффициентов сходства (табл, 1).

Для оценки межпопуляционной изменчивости представителей Н. Летит с помощью коэффициентов сходства сравнивались попарно выборки из 14 популяций этого вида. Выяснилось, что в основном значения коэффициентов сходства, вычисленные для образцов из разных выборок, ниже, чем значения коэффициентов, вычисленные для образцов одной выборки. Это объясняется, возможно, тем, что отдельные популяции произрастают далеко друг от друга (в разных экологических условиях) и не смешиваются.

4.2. Электрофоретнческие спектры запасных глобулинов семян

и их изменчивость у представителей Н. 1^1ес1ит

Компоненты типичного для вида электрофоретического спеюгра расположены в диапазоне молекулярных масс 30-150 кДа. Для удобства мы выделили на электрофореграммах четыре зоны (ЫУ). Наблюдалась высокая гетерогенность н изменчивость спектров, однако же, прослеживалась некоторая общая карт и а в распределении и интенсивности компонентов. У всех исследованных образцов в зоне 36,5 кДа присутствует группа из 1-3 интенсивно окрашенных компонентов, Кроме того, зона III в большинстве случаев состоит из 1-4 ярко окрашенных компонентов, что является характерной особенностью представителей Н. negtectum.

По соотношению белковых солерастворимых фракций в семенах глобулины значительно превосходят альбумины. Отделенные в процессе диализа альбумины на электрофореграммах представляют собой единичные слабо выраженные компоненты в зонах 1 и IV. Таким образом, можно считать, что полученные полипептидные спектры почти полностью состоят из компонентов запасных глобулинов.

Для представителей Н. neglectum внутрипопуляционная изменчивость оказалась выше, чем у представителей Н. theinum (табл. 1).

При оценке уровня межпопуляционной изменчивости выяснилось, что он также заметно выше, чем у представителей Н. theinum и превосходит изменчивость образцов внутри популяций. В большинстве случаев значения коэффициентов сходства, вычисленные для образцов из разных выборок, ниже, чем значения коэффициентов, вычисленные для образцов одной выборки.

4.3. Электрофоретнческне спектры запасных глобулинов семян

и их изменчивость у представителей Н. austrosibiricum

Основная часть белковых компонентов представителей Н. austrosibiricum располагается в диапазоне молекулярных масс от 30 до 150 кДа, и их также можно объединить в четыре зоны (I-IV). У всех исследованных образцов в зоне 36,5 кДа присутствует группа более интенсивных, чем остальные, компонентов в количестве 1-3. Зона III в большинстве случаев состоит из 1-6 ярко окрашенных компонентов, а в зоне II появилась группа из 2-4 близко расположенных и также относительно интенсивных компонентов.

Анализ соотношения белковых фракций в семенах показал, что подавляющее большинство солерастворимых белков составляют запасные глобулины. Альбумины представлены всего лишь одним компонентом слабой интенсивности в зоне IV, а оставшуюся часть полипептидного спектра составляют глобулины.

По результатам анализа коэффициентов сходства внутрипопуляционная изменчивость представителей Н. austrosibiricum была немного ниже, чем у представителей Н. theinum и Н. neglectum (табл. 1).

Оценка межпопуляционной изменчивости показала довольно высокий уровень вариабельности. В целом, как и для двух предыдущих видов, значения коэффициентов сходства, вычисленные для образцов из разных выборок, в основном ниже, чем значения коэффициентов, вычисленные для образцов одной выборки. Причем, значения коэффициентов сходства образцов из близко произрастающих популяций были приблизительно в два раза выше, чем из сборов разных годов или разных районов. Это еще раз подтверждает факт перекрестного i опыления и обмена генами между соседними популяциями.

Таблица 1

Границы внутри- и межпопуляционной изменчивости у Н. theinum, Н. neglectum

и Н. austrosibiricum

Н, theinum N. neglectum И. austrosibiricum

Границы значений коэффициентов сходства для образцов из одной выборки (внутрипопуляционная изменчивость), % 34,69-66,83 29,32-44,98 29,39-68,6ft

Границы значений коэффициентов сходства для образцов из разных выборок {межпопу-ляционная изменчивость). % 28,5647,89 20,01-36,05 21.05-49,25

ГЛАВА 5. СРАВНЕНИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РАЗНЫХ ВИДОВ HEDYSARUM L. ПО ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИМ СПЕКТРАМ ПОЛИПЕПТИДОВ СЕМЯН

5.1. Сравнение эл ектрофо ретнч ее к и х спектров запасных глобулинов семян и определение уровня сходства у представителей комплекса близкородственных видов Н. theinum, Н. neglectum и Н. austrosibiricum

При сравнении электрофоретнческих свойств полипептидов семян представителей изученных видов выявлены как сходства, так и некоторые различия (см. рис. 1). Основная часть белковых компонентов имеет молекулярную массу от 30 до 150 кДа. У всех изученных образцов на спектрах присутствует группа довольно интенсивных компонентов в области 36,5 кДа. Отличительной особенностью типичных представителей каждого вида является количество и расположение тесных и интенсивных групп компонентов. Для Н. theinum это единственная, общая для всех трех видов, группа в зоне IV (36,5 кДа). У представителей Н. neglectum прибавляется группа компонентов в зоне III. А образцы Н. austrosibiricum, кроме двух описанных для Н. neglectum групп компонентов, содержат еще одну яркую группу компонентов в зоне II.

Сравнение внугрипопуляционной изменчивости у представителей трех изучаемых видов показало, что она является самой высокой внутри популяций Н. neglectum, для которых средние значения коэффициентов сходства по выборкам составляют 29,32-44,98 % (табл. 1). Самая низкая изменчивость наблюдалась внутри выборок Н. austrosibiricum — 29,39-68,68 %. Достаточно изменчивыми по абсолютным значениям коэффициентов сходства являются популяции Н. theinum, занимающие относительно представителей двух других видов среднее положение — 34,69-66,85 %.

По оценке межпопуляционной изменчивости представителей разных видов выявились следующие особенности: наибольшая изменчивость наблюдалась между популяциями Н. neglectum, для которых средние значения коэффициентов сходства при сравнении выборок между собой составили от 20,01 до 36,05 % (табл. 1). Довольно большой разброс в абсолютных значениях коэффициентов выявился при сравнении друг с другом выборок Н. austrosibiricum (21,05-49,25 %). По-видимому, наименьшая изменчивость характерна для популяций Н. theinum, при сравнении которых средние значения коэффициентов сходства составили 28,56-47,89 %. Оказалось, что более похожими по полипептидному составу были образцы из популяций, произраставших на небольшом расстоянии друг от друга, что соответствует более высоким значениям коэффициентов сходства (около 42-49 %).

5.2. Сравнение Н. theinum, Н. neglectum и Н. austrosibiricum

с представителями других видов Hedysarum по электрофоретическим спектрам пол и пептидов семян

.Для характеристики видов в целом полипептидные спектры были получены из экстрактов методом средней пробы. Визуальное сравнение распределения

белковых компонентов на спектрах представителей трех изученных видов проводили с 10 видами из разных секций рода НеёуБагит: Н. Пауезсет, Н. ахаюит, Н. саиса31сит, Н. а1ртит, Н. Ьогеа1е (секция Сашо1юп В. Ре<3йс}1.); Н. гшпшэтепзе, Н. ^те!1ги1, Н. 5ап§11епзе (секция МиШсаиНа Во^зб.); Н. Рпшсоаит (секция Рш11-соБа В. Ие^сЬ.); Н. Шгсгашпоуп (секция ЭиЬасаиИа Во155.).

Отмечено некоторое сходство в расположении компонентов у образцов, относящихся к одной секции — бато^ои В. РесИхсЬ.» которое заключается в наличии одного или группы компонентов в области 36,5 кДа. Возможно, этот признак является специфичным для всех видов данной секции.

5.3. Анализ электрофоретических спектров запасных глобулинов семян у нетипичных представителей Н. Ншпшп, Н. пе§1ес1ит и Н. аи$1го51Ыг1сит

Были изучены и описаны полипептидные спектры типичных представителей каждого вида, принимая за основу предварительное отнесение образца к виду по морфологическим ключам. Изучены нетипичные представители, являющиеся природными образцами, которые было трудно однозначно отнести к тому или иному виду по морфологическим признакам (переходные формы), а также представители морфологически гетерогенных популяций, в составе которых присутствовали представители разных видов.

При электрофоретической идентификации нетипичных образцов возникли некоторые трудности. В ряде случаев на спектрах присутствовали неярко выраженные компоненты в зоне, наличие которых, но нашим оценкам, характерно для какого-либо другого вида (табл. 2, а). Другой особенностью, затрудняющей электрофоретическую идентификацию представителей, явилось наличие в собранных с одной популяции семенах, образцов с типичными для разных видов полипептидными спектрами (табл. 2, Ь). Кроме этого, встречались популяции, отнесение которых к тому или иному виду по морфологическим и электрофоре-тическим признакам не совпадало однозначно (табл. 2, с).

Таблица 2

Распределение популяций по видам на основании анализа электрофоретических спектров полипептидов семян

Вид Типичные представители (№ популяции) Нетипичные представители (№ популяции)

а Ь с

Н. Итетит 5.7, 5.7,11,12.14,15,16 2,9 8,17,18 3,6 (Н. аи5(гоаЫпсит)

Н. пед1ес1ит 4, 5,12,13,19, 21,23,24 9,17,26 8,15

Н. атиоаЫгют 1Х.2Х, 1,5,7,8.10.13.16 ЗХ,9 3

ГЛАВА 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ОПЫЛЕНИЯ В ПОПУЛЯЦИЯХ ТРЕХ ИЗУЧАЕМЫХ ВИДОВ ПО ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИМ СПЕКТРАМ ПОЛИПЕПТИДОВСЕМЯН

Связь между характером белковой вариабельности н способом опыления растения была отмечена В.Г. Конаревым при анализе электрофоретических спектров запасных белков семян (Конарев, 1985). Позднее Э.Э. Егги и Е.К. По-токина показали возможности электрофореза как тест-метода для прогнозирования характера опыления у культурных и дикорастущих видов бобовых. По их данным в случае самонесовместимых видов и строгих самоопылителей коэффициенты белковой вариабельности превышают значение 0,70 или соответственно не превышают 0,30. Коэффициенты в интервале 0,40-0,60 свидетельствуют о разнохарактерном способе опыления данного объекта или особенностях его происхождения (Егги, Потокина, 1998).

Исследовались электрофоретические спектры выборок из природных популяций трех близкородственных видов: Н. theinum, Н. neglectum и Н. austro-sibiricum. Для каждой выборки определяли коэффициент сходства (Ксх). Коэффициенты вариабельности (Квар) расчитывались, как величины, обратные коэффициентам сходства: Квар = 1 - Ксх или Квар = 100 % - Ксх.

Обнаружено, что восьми из 14 исследованных популяций Н. theinum свойственен перекрестный тип опыления, четырем — разнохарактерный тип и только две популяции можно отнести к самоопыляющимся (табл. 3).

Таблица 3

Значения коэффициентов вариабельности для выборок Н. theinum, Н. neglectum и Н. austrosibincum

Вад Мв популяции Границы значений коэффициента вариабельности для выборок Тип опыления

Н. theinum 3,17 0.33-0,36 Самоопыление

9,11,15,16 0,47-0,51 Разнохарактерный

2,5,6,7,8,12,14,18 0,61-0,68 Перекрестный

Н. neglectum 5,13, 24 0,55-0,59 Разнохарактерный

8.9,12,15.17,19,21,23 0,61-0,67 Перекрестный

4,26 0,71 Перекрестный {самонесовместимый)

Н. austrosibiricum 2Х, 13 0,31-0,39 Самоопыление

IX, ЗХ.1.5. 9,10,16 0,41-0,56 Разнохарактерный

7,8 0,60-0,68 Перекрестный

3 0.71 Перекрестный (самонесоем естимый)

Для выборок из Н. пе§1есшш коэффициенты вариабельности оказались высокими и поэтому самоопыляющихся популяций обнаружено не было, В основном найдены перекрестноопыляющиеся популяции (10 из 13 проанализированных), причем две из них (4 и 26) характеризовались самонесовместимостью,

а в трех оставшихся популяциях был выявлен разнохарактерный тип опыления.

V большинства популяций вида Н. austrosibiricum был отмечен разнохарактерный тип опыления (7 из 12), перекрестноопыляющихся популяций было обнаружено только три, одна из них (3) с амонесовместима. Также обнаружены две самоопыляющиеся популяции.

Таким образом, можно говорить о преобладающем типе опыления внутри популяции, вида и т.д., и можно заключить, что преобладающим типом опыления внутри популяций Н. theinum и Н. neglectum является перекрестный, а внутри Н. austrosibiricum —разнохарактерный.

ГЛАВА 7. ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ИЗМЕНЧИВОСТЬЮ ПО ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИМ СПЕКТРАМ ПОЛИПЕПТИДОВ

СЕМЯН И ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ ПРОИЗРАСТАНИЯ ПОПУЛЯЦИЙ НЛ'HEINUM, Н. NEGLECTUM И Н. AUSTROSIBIRICUM

На сегодняшний день данные, касающиеся исследований взаимосвязи между изменчивостью по полипептидам семян и экологическими условиями произрастания бобовых и других растений, в научной литературе встречаются крайне редко. Тем не менее, в работах Л.В. Поляковой (1990, 1991, 1992) и Г.И. Высо-чнной (1999а, 19996) была показана роль флавоновдов — веществ вторичного обмена — в формировании экологически устойчивых природных популяций, адаптированных к местообитанию.

Мы попытались проследить существование зависимости между диапазоном изменчивости по поли пептидам семян, типом опыления и разными эколого-фитоценотическими условиями произрастания популяций. Основываясь на методике систематизации ценозов по поясам растительности, учитывались такие факторы, как высота над уровнем моря, экспозиция, крутизна склона и почвы. В данном исследовании пояс, подпояс и тип растительности приводятся по A.B. Кушшовон (1960), В.П. Седелышкову (1988), ЮЛ. Сурову и др. (1981).

13 популяций Н. theinum, произрастающие в различных эколого-фитоцено-тических условиях в Центральном и Западном Алтае, были сгруппированы по растительным поясам следующим образом: популяции 3, 5, 8, И, 14, 1S и 17 были отнесены к лесному поясу растительности. В основном, это районы с гу-меднын климатом и высотой хребтов до 2000 м над уровнем моря. Местообитания лесного пояса характеризовались достаточно мягкими и благоприятными экотипическими условиями для растений данного вида (Агафонова, Володарская, 2000). Популяции 2, 6, 7, 9,12 и 16 были отнесены к высокогорному поясу (тундровый, субальпийский и альпийский подпояса), который характеризуется более суровыми условиями климата и бедными щебнистыми почвами.

Вышеназванные популяции расположили в зависимости от принадлежности к тому или иному поясу растительности, начиная с более суровых условий высокогорного пояса, и на каждую популяцию наложили значение коэффициента вариабельности (Квар) и тип опыления, характерный для каждой из них. Явных

закономерностей и связи между величиной Квар и условиями произрастания для представителен Н, Летит выявлено не было. Но стоит отметать, что популяция с самой малой изменчивостью (3) подверглась пастбищной дигрессии, для нее характерно самоопыление. Также возможно, что популяции с малой изменчивостью находились в некоторой изоляции, что и способствовало выживанию только определенных генотипов, поддерживаемых самоопылением.

Распределение 13 популяций Н. пеё1есЩт по растительным поясам, как и в случае с Н. Летит, не выявило явной связи с изменчивостью исследуемых популяций (рис. 2,1). Отмечена некоторая закономерность в изменении характера изменчивости внутри популяций 8, 9, 12, 15, 19 и 21, отнесенных к лесному поясу юго-восточного Алтая, где с уменьшением высоты произрастания (и, возможно, улучшением условий), увеличивается внутрипопуляционная изменчивость.

Квар

I

и

^ /

\

—КА

ЮВА \ вп/ ЗА КА

ВП ВП ЛП ЛП

т 1X1X3 I* м; ) а з

Популяция

Рис. 2. Зависимость изменчивости внутри популяций Н. пед!есЫт (I) и Н. а^говНмпсит (II) от лояса растительности и районов их произрастания.

ЦА — Центральный Алтай, ЮВА — Юго-Восточный Алтай, КА — Кузнецкий Алатау, ЗА — Западный Алтай; ВП — высокогорный пояс, ЯП — лесной пояс

Из 10 популяций Н. аш1го51Ыпсит популяции Х2, ХЗ, 1, 7 и 16 были отнесены к высокогорному поясу, а популяции XI, 3, 5, 8 и 9 — клееному. Выяснилось, что внутрипопуляционная изменчивость увеличивалась по мере продвижения от высокогорного пояс к лесному, (рис. 2, II), Исключение составили популяции 1 и 7, последняя из которых произрастала на самой большой высоте, была отнесена к высокогорному поясу, и имела второй по величине Квар=68 %. Самая низкая изменчивость по полипептидам семян составляет 39 % у популяции Х2, произраставшей в Хакасии на северо-восточной экспозиции каменистого сырого склона (высота 1900 м над ур. моря). Для данной популяции преобладающим способом является самоопыление. Близкими к оптимальным, на наш взгляд, можно считать условия произрастания популяции 3, обнаруженной

в юго-восточном Алтае на субальпийском лугу, изменчивость которой является наибольшей и составляет 71 %. При этом тип опыления меняется с промежуточного на перекрестный.

ВЫВОДЫ

1. Подобраны оптимальные условия экстракции белков семян и проведения 808-электрофореза для представителей Нес1у5агит Ь.

2. Основным отличием представителей Нес^атт Летит, Н. г^1ес1ит и Н. аш1го51Ыпсит является наличие и расположение групп интенсивно окрашенных компонентов глобулинов семян, которые можно рассматривать как ви-доспецифичные. Для представителей Н. neglectum — это группа, расположенная около 42 кДа (зона III), для представителей Н. ашЬтетЬтспт помимо этой группы характерно наличие второй — в области 55 кДа (зона П), а отсутствие обеих групп компонентов характерно для Н. Шетшп.

3. На всех электрофоретических спектрах образцов изученных видов в области около 36,5 кДа (IV зона) присутствует группа, состоящая из 1-3 компонентов, специфичная не только для данного комплекса видов, но и для видов секции вато^оп.

4. Выявлена большая изменчивость спектров запасных глобулинов семян, что подтверждается в основном невысокими значениями коэффициентов сходства (Ксх) внутри выборок из одной популяции (границы изменчивости 29,368,7 %) и еще более низким уровнем сходства между популяциями (20,049,2 %).

5. Наибольшее количество популяций с перекрестным типом опыления было обнаружено у Н. neglectum (10 из 13 проанализированных), несколько меньше (8 из 14) у Н. Летит и только 3 популяции из 12 исследованных — у Н. аияИшШтсит,

6. Выявлена зависимость между величиной изменчивости по спектрам полипептидов семян и эколого-географическими условиями произрастания популяций: для Н. аизШжЫпсит (за исключением двух популяций высокогорного пояса юго-восточного Алтая) и для Н. пе^ейит в лесном поясе юго-восточного Алтая.

СПИСОКРАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПОТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Agafonova М.А. The differences between medicinal herb Hedysarum theinum and related species in the etectrophoretic spectra of the storage globulins // Proceedings of9th International Conference of Horticulture. Czech Republic. Lednice. 2001. V.l. P. 309-314.

2. Агафонова M.A. Электрофоретические свойства и изменчивость запасных глобулинов семян у представителей Hedysarum theinum Krasnob. различного происхождения II Эволюционная биология. Т. 2 / Матер. II Междунар, конф. "Проблема вида и видообразование". Томск. 2001. С. 345.

3. Агафонова О.В., Агафонова М.А., Цевелева И.Н. Идентификация некоторых близкородственных видов сем. Fabaceae с помощью полипептидов семян // Тез. докл. "Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии". Барнаул. 2002. С. 32-33.

4. Агафонова М,А,, Агафонова О.В. Полиморфизм полипептидов семян у близкородственных видов Hedysarum theinum Krasnob, и Н. neglectum Ledeb. (Fabaceae) // Turzanmowia. № 2. 2002. С. 72-78.

5. Агафонова O.B., Агафонова М.А., Цевелева И.Н. Идентификация некоторых близкородственных видов сем. Fabaceae с помощью полипептидов семян // Сб. докл. "Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии". Барнаул. 2002. С. 52-58.

6. Дорогина О.В., Цевелева И.Н., Агафонова М.А. Полиморфизм электрофо-ретических спектров полипептидов семян некоторых видов сем. Fabaceae, характеризующихся перекрестным типом опыления // Сибирский экологический журнал. 2003. № 1.С. 9-16.

7. Дорогина О.В., Агафонова М.А. Возможности ПАГ-электрофореза в изучении изменчивости сем. Fabaceae Lindl, на примере представителей рода Hedysarum L. // Матер. XI съезда Русского ботанич. общ-ва "Ботанич. исслед. в азиатской России". Т. 2. 2003. С. 205-206.

8. Дорогина О.В., Агафонова М.А., Цевелева И.Н. Изучение бобовых и злаков горных экосистем методом SDS-электрофореза // Матер. Междунар. конф. "Сохранение этно-культурного и биологического разнообразия горных территорий через стратегии устойчивого развития". Горно-Алтайск. 2003. С. 106-111.

J6

Подписано ■ пм»п 14.11.03. Формат 60x84'Л*. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 эю. Заказ № 190.

Ротапринт НГАУ. 630039, т. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

#20424

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Агафонова, Марина Александровна

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1 .Общая характеристика рода Не<3узагит.

1.2. Белки семян бобовых растений.

Глава 2. Материалы и методы.

2.1. Используемые материалы.

2.2. Экстракция и электрофорез белков.

Глава 3. Зависимость электрофоретических спектров полипептидов семян представителей видов Н. Летит, Н. п

§1есШт и Н. аиз^озЛтсит от способов экстракции.

3.1. Экстрагирующие растворы.

3.2. Действие редуцирующего агента.

3.3. Способы экстракции белков.

3.4. Влияние морфологических признаков семян на полипептидный состав.

Глава 4. Специфичность электрофоретических спектров полипептидов семян и уровень сходства у представителей комплекса близкородственных видов Н. Летит, Н. neglectum и Н. аш1:гсшЫпсит.

4.1. Электрофоретические спектры запасных глобулинов семян и их изменчивость у представителей Н. Летит.

4.1.1. Характеристика электрофоретических спектров.

4.1.2. Внутрипопуляционная и внутривидовая изменчивость по полипептидному составу электрофоретических спектров семян.

4.2. Электрофоретические спектры запасных глобулинов семян и их изменчивость у представителей Н. пе£1есШт.

4.2.1. Характеристика электрофоретических спектров.

4.2.2. Внутрипопуляционная и внутривидовая изменчивость по полипептидному составу электрофоретических спектров семян Н. г^1есШт.

4.3. Электрофоретические спектры запасных глобулинов семян и их изменчивость у представителей Н. а^гсшЫпсит.

4.3.1. Характеристика электрофоретических спектров.

4.3.2. Внутрипопуляционная и внутривидовая изменчивость по полипептидному составу электрофоретических спектров семян Н. аизйхшЫпсит.

Глава 5. Сравнение представителей разных видов НеёуБагит Ь. по электрофоретическим спектрам полипептидов семян.

5.1. Сравнение электрофоретических спектров запасных глобулинов семян и определение уровня сходства у представителей комплекса близкородственных видов Н. Летит, Н. neglectum и Н. аияиг^Ыпсит.

5.2. Сравнение Н. Летит, Н. пе£1есШш и Н. аш^озЛтсит с представителями других видов Пеёуэагит Ь. по электрофоретическим спектрам полипептидов семян.

5.3. Анализ электрофоретических спектров запасных глобулинов семян у нетипичных представителей Н. Шетит, Н. г^1ес1;ит и Н. аиз1го81Ыпсит.

Глава 6. Определение типа опыления в популяциях Н. Шетит, Н. г^1есШт и Н. austrosibiricum по электрофоретическим спектрам полипептидов семян.

Глава 7. Взаимосвязь между изменчивостью по электрофоретическим спектрам полипептидов семян и эколого-географическими условиями произрастания популяций Н. theinum, Н. neglectum Н. austrosibiricum.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изменчивость и специфичность электрофоретических спектров полипептидов семян в комплексе близкородственных видов Hedysarum L."

Актуальность проблемы

Неёузашш Ь. (Копеечник) является крупнейшим родом семейства РаЬасеае (Бобовые) и насчитывает около 285 видов. Одной из причин, затрудняющих таксономическую классификацию внутри этого рода, является наличие спонтанной межвидовой гибридизации и как следствие -широкой морфологической изменчивости, особенно у видов с перекрестным типом опыления. Это в полной мере относится к таким близкородственным видам НеёуБагит Ь., как Н. Летит КгаэпоЬ., Н. г^1ес1:ит ЬеёеЬ. и Н. аизй-оБЛтсит В. РесИ^сИ.

Выявление видовой специфичности внутри этой группы видов неразрывно связано с вопросами изучения внутрипопуляционной и внутривидовой изменчивости, преимущественного типа опыления и зависимости внутрипопуляционной изменчивости от эколого-географических условий произрастания растений.

Н. Летит (копеечник чайный) был выделен в 1985 году по ряду морфологических и биохимических признаков из Н. г^1ес1шп (копеечник забытый) (Красноборов и др., 1985). Являясь редким и ценным лекарственным растением, этот вид в 1995 году был включен в Красную книгу Горного Алтая.

Одним из основных диагностических признаков, характерных для представителей вида Н. Летит, является бурый цвет корня снаружи и внутри, но этот признак проявляется только по достижению растением определенных стадий развития. Поэтому разделение на виды затруднено из-за отсутствия четких морфологических признаков (они зачастую перекрываются), а также по причине того, что в природных популяциях одновременно встречаются особи не только с бурым и белым корнями, но и с разными оттенками розового цвета.

Очевидно, что появляется необходимость в применении дополнительных методов для решения спорных вопросов, касающихся классификации близкородственных видов, образцов, отклоняющихся от типовых экземпляров и гибридных форм.

Для целей идентификации сортов бобовых растений В.Г. Конарев с сотрудниками использовали электрофоретические полипептидные спектры, состоящие из белков разной природы, в которых количественно преобладали запасные глобулины (Гаврилюк и др. 1973; Конарев и др. 1999). Преимущества запасных белков, как маркеров, заключаются в значительном внутривидовом полиморфизме и независимости от условий произрастания растений. Известно, что белки проявляют ту или иную степень специфичности и могут указывать на принадлежность данного организма к биотипу, сорту, виду, роду и т.д. (Созинов, 1985; Конарев и др., 1993).

Связь между типом опыления и характером белковой вариабельности была отмечена В.Г. Конаревым (1985), а позднее Э.Э. Егги и Е.К. Потокина (1998) подтвердили возможность использования электрофореза как тест-метода для прогнозирования характера опыления у некоторых сортов и видов бобовых.

В целом, анализируя литературные данные, следует отметить, что для рода НеёуБагит Ь. вопросы, касающиеся возможности использования запасных белков для систематики, в изучении репродуктивной сферы и выявлении связи между полипептидным составом семян и эколого-географическими условиями произрастания растений, остаются не изученными. Поэтому комплекс, состоящий из трех близкородственных видов, явился удобной моделью для проведения этих исследований.

Цель и задачи исследований

Целью данной работы явилось электрофоретическое изучение внутри- и межпопуляционной изменчивости, типа опыления и специфичности полипептидных спектров семян у представителей близкородственных видов НеёуБагат Летит, Н. пе§1есШт и Н. аш1хо81Ьтсит.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

1. Подобрать условия экстракции и электрофоретического разделения полипептидов семян у представителей рода Неёуэашт Ь.

2. Изучить внутрипопуляционную и внутривидовую изменчивость по полипептидным спектрам семян у представителей близкородственных видов Н. Летит, Н. г^1есШт и Н. аш^оэМпсит на основе коэффициентов сходства.

3. Исследовать специфичность электрофоретических спектров полипептидов семян представителей трех изучаемых видов и сравнить их с другими видами рода НеёуБагит.

4. Используя спектры полипептидов семян, определить тип опыления у каждой популяции и выявить преимущественный тип опыления для изучаемых видов.

5. Провести анализ изменчивости по электрофоретическим спектрам полипептидов семян в популяциях Н. Летит, Н. пе§1есШт и Н. аиз1:гоз1Ьтсит в связи с эколого-географическими условиями их произрастания.

Защищаемые положения

1. Группы полипептидных компонентов семян, расположенные на электрофоретических спектрах Н. neglectum в области около 42 кДа и Н. аш^озШшсит в области около 55 кДа, являются видоспецифичными для этих близкородственных видов, а отсутствие обеих групп компонентов характерно для Н. Летит.

2. Преобладающим типом опыления у растений Н. Шетит и Н. neglectum является перекрестный, а у Н. ашйх^Ыпсит - разнохарактерный (смешанный).

Научная новизна

Впервые разработаны и предложены методические подходы для изучения генетической изменчивости в роде НеёуБагиш. Используя коэффициенты сходства, проведен внутрипопуляционный и внутривидовой анализ изменчивости запасных полипептидов семян у близкородственных видов Н. Шетит, Н. пе§1есШт и Н. аш1хо81Ыпсит. Детально проанализирована специфичность электрофоретических спектров и выявлены видоспецифичные группы компонентов. Для представителей рода НеёуБашт обнаружена зависимость между электрофоретическими спектрами полипептидов семян и типом опыления.

Установлены некоторые закономерности между величиной изменчивости электрофоретических спектров полипептидов семян и эколого-географическими условиями произрастания растений.

Теоретическая и практическая ценность работы

Предложенные нами методические подходы для изучения изменчивости по электрофоретическим спектрам полипептидов семян, можно использовать для других представителей семейства РаЬасеае. Сравнительное исследование популяционной изменчивости и вычисление коэффициентов сходства у близкородственных видов позволило оценить степень сходства и различия между ними, что необходимо для более полного понимания филогенетических отношений. Точное выявление типов опыления по электрофоретическим спектрам полипептидов семян, как для отдельного образца и популяции, так и для вида в целом, является полезной информацией о системах воспроизведения дикорастущих представителей сем. Fabaceae. Кроме того, использование тест-метода позволяет прогнозировать характер опыления отдельного образца, популяции и вида, динамику опыления под воздействием антропогенных факторов и влияние на опыление эколого-географических условий произрастания. Эти данные необходимы для сохранения генофонда этого семейства, как в природе, так и в коллекциях, а также являются полезной информацией для интродукторов и селекционеров.

Публикации и апробация работы

Автором опубликовано 9 работ из них 8 - по теме диссертации. Результаты исследований были представлены на 9th International Conference of Horiculture (Chech Republic, Lednice, 2001), на II Международной конференции «Проблема вида и видообразование» (Томск, 2001), на Научно-практической конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии», (Барнаул, 2002), на международной конференции «Сохранение этно-культурного и биологического разнообразия горных территорий через стратегии устойчивого развития» (Горно-Алтайск, 2002), на XI съезде Русского ботанического общества «Ботанические исследования в азиатской России», (Новосибирск-Барнаул, 2003).

Объем и структура работы

Заключение Диссертация по теме "Ботаника", Агафонова, Марина Александровна

Выводы

1. Подобраны оптимальные условия экстракции белков семян и проведения 808-электрофореза для представителей НеёуБагиш Ь.

2. Основным отличием представителей Нес1у8агит Летит, Н. neglectum и Н. аш^оБШтсит является наличие и расположение групп интенсивно окрашенных компонентов глобулинов семян, которые можно рассматривать как видоспецифичные. Для представителей Н. 1^1ес1;ит - это группа, расположенная около 42 кДа (зона III), для представителей Н. аивйх^Ыпсит помимо этой группы характерно наличие второй - в области 55 кДа (зона II), а отсутствие обеих групп компонентов характерно для Н. Летит.

3. На всех электрофоретических спектрах образцов изученных видов в области около 36,5 кДа (IV зона) присутствует группа, состоящая из 13 компонентов, специфичная не только для данного комплекса видов, но и для видов секции Сатойоп.

4. Выявлена большая изменчивость спектров запасных глобулинов семян, что подтверждается в основном невысокими значениями коэффициентов сходства (Ксх) внутри выборок из одной популяции (границы изменчивости 29,3-68,7%) и еще более низким уровнем сходства между популяциями (20,0-49,2%).

5. Наибольшее количество популяций с перекрестным типом опыления было обнаружено у Н. пе§1есШт (10 из 13-ти проанализированных), несколько меньше (8 из 14-ти) у Н. Летит и только 3 популяции из 12-ти исследованных - у Н. аиз^оэПэтсит.

6. Выявлена зависимость между величиной изменчивости по спектрам полипептидов семян и эколого-географическими условиями произрастания популяций: для Н. ашйч^Ыпсит (за исключением двух популяций высокогорного пояса юго-восточного Алтая) и для Н. пе§1есШт в лесном поясе юго-восточного Алтая.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Агафонова, Марина Александровна, Новосибирск

1. Агафонов A.B., Агафонова О.В. Электрофоретические спектры проламина у образцов пырея бескорневищного различного происхождения //Генетика. 1990. т. 26. № 11. С. 1992-2001.

2. Агафонов A.B., Агафонова О.В. SDS-электрофорез белков эндосперма, видов Elymus с различной геномной структурой // Сиб. биол. журн. 1992. - вып. 3. - С. 7-12.

3. Агафонова О.В. Существует ли геномная специфичность в роде пырейник? // Докл. Академ. Наук. т. 355. №6. 1997. с. 838-840

4. Агафонова О. В., Володарская С. Б. Продуктивность и содержание олигомерных катехинов у Hedysarum theinum Krasnob. В центральном и юго-западном Алтае // Раст. Ресурсы. Вып. 4. 2000. с. 47-52

5. Алексеева М. В. Белки алейроновых зерен семян некоторых бобовых и тыквенных. В кн.: Растительные белки и их биосинтез. М.: Наука. 1975. с. 136-141.

6. Артамонов В. И. Редкие и исчезающие растения. М.: Агропромиздат. 1989. 383 с.

7. Байтенов М. С. Казахстанские виды рода Hedysarum L. Автореф. дисс. канд. биол. наук. Томск. 1964. 27 с.

8. Баултер Д. Белковые тельца и синтез запасного белка у Vicia faba L. В сб.: Функциональная биохимия клеточных структур. М.: Наука. 1970. с. 154-166.

9. Благовещенский А. В. Биохимическая эволюция цветковых растений. М.: Наука. 1966. 327 с.

10. Володин В. И., Гуринович О. И. Гетерогенность альбуминовых и глобулиновых фракций белка зерновых бобовых культур. В кн.: Растительные белки и их биосинтез. М.: Наука. 1975. с. 122-126.

11. Вульф Е. В. Введение в историческую географию. M.-J1. 1933.415 с.

12. Высочина Г.И. Биохимические подходы к познанию биоразнообразия растительного мира. // Сиб. экол. журн. 1999а. Т.6. N 3. С.207-211.

13. Высочина Г.И. Динамика содержания и компонентного состава флавоноидов Polygonum aviculare L. // Раст. ресурсы. 19996. Т.35. вып.З. С.67-74

14. Гаврилюк И. П. Иммунохимические исследования белков гороха. Автореф. Канд. Дисс. Уфа. 1966.

15. Гаврилюк И. П., Губарева Н. К., Конарев В. Г. Выделение, фракционирование и идентификация белков, используемых в геномном анализе культурных растений // Тр. по прикл. бот., ген. и сел. 1973. т. 52. вып. 1. с. 249-281.

16. Гаврилюк И. П., Зайцева JI. Н., Телеуца А. С., Черненок А. П. Иммунохимический анализ в оценке качества белка сои // Тр. по прикл. бот., ген. и сел. 1981. т. 70. вып. 2. с. 82-102.

17. Гаврилюк И. П., Егги Э. Э. Глобулины как маркеры в решении проблем филогении, отдаленной гибридизации и сортовой идентификации бобовых // Теоретические основы селекции. М. 1993. т. I.e. 232-287.

18. Гатцук JI. Е. О жизненных формах в роде Hedysarum L. В кн.: Тезисы докладов 2 Московского совещ. по филогении растений. М. 1964. С. 17-19.

19. Гатцук JI. Е. Жизненные формы в роде Hedysarum L. и их эволюционные взаимоотношения // Бюлл. Моск. об-ва испыт. прир. Отдел, биол. 1967. Т. 22. вып. 3. с. 53-64.

20. Гатцук Л. Е. Морфогенез копеечника кустарникового при постоянном уровне песчаного субстрата. Онтогенез и возрастной состав популяций цветковых растений. М.: Наука. 1967а. с. 9-34.

21. Гатцук Л. Е. Эволюционные отношения жизненных форм в роде Hedysarum L. в связи с изменениями типов побегов // Реф. докл. всесоюзн. межвуз. конфр. по морфологии растений. Москва. Гос. ун-т. М. 1968. с. 6970.

22. Глызина Г. С. Хроматографическое изучение флавоноидов копеечника южносибирского. Сообщение 1. // Мат-лы к научн. конференции по фармакологии прир. лекарств. Хабаровск. 1967. с. 24-25.

23. Гринаш М. Н. Изучение морфологических и биохимических признаков семян сосен, их значение в систематике рода Pinus L. Автореферат канд. дисс. Москва. 2003. 18 с.

24. Дубинин Н. П. Общая генетика. М.: Наука. 1970. 487 с.

25. Егги Э. Э., Потокина Е. К. Перекрестник или самоопылитель? Электрофоретическое разделение полипептидов семян для определения способа опыления у бобовых // Бот. Журн. 1998. т. 83. № 12. с. 77-83.

26. Имшенецкий Е. И. Сравнительное изучение белков зерна пленчатых и голозерных сортов ячменя // Научно-техн. Бюлл. ВСГИ. 1971. вып. 15. с. 66-67.

27. Карнаухова H.A., Сыева С.Я. Онтогенез и возрастная структура ценопопуляций Hedysarum austrosibiricum B.Fedtsch. в Горном Алтае и Хакасии // Растит, ресурсы. 2002. т. 38. вып.З. С.10-19.

28. Камелин Р. В. Флористический анализ естественной флоры горной Средней Азии. Л.: Наука. 1973. 355 с.

29. Клименко В. Г. Белки семян бобовых растений. Кишинев: «Штиинца». 1978. 348 с.

30. Клименко В. Г., Дьяченко Н. И. // Докл. АН СССР. Вып. 150. 1964. с. 461.

31. Клозова Е., Клоз Й. Видоспецифичные белки фасоли и их изменчивость при гибридизации. В сб.: Физиолого-биохимические особенности зерновых бобовых культур. Орел. 1973. с. 247-262.

32. Конарев В. Г., Чекмин И. Ф., Юмагузина X. А., Гаврилюк И. П. Иммунохимические исследования глобулинов созревающих семян гороха и конопли // Физиол. Раст. 1966. том 13. вып. 4. с. 112-114.

33. Конарев В. Г., Сатбалдина С. Т., Гаврилюк И. П., Корсаков Н. И. Отсутствие компонента IIS в глобулинах диких видов сои // Докл. АН СССР. 1970. т. 190. № 5. с. 1229-1231.

34. Конарев В. Г., Сатбалдина С. Т., Гаврилюк И. П., Иванов Н. Р. О видовой специфичности белков семян фасоли // Докл. ВАСХНИЛ. 1970. Т. 190. №4. с. 975-976.

35. Конарев В. Г. Белки растений как генетические маркеры. М.: Колос. 1983. 320 с.

36. Конарев В. Г., Гаврилюк И. П., Губарева Н. К. Молекулярно-биологические аспекты прикладной ботаники, генетики и селекции. М.: Колос. 1993. 447 с.

37. Конарев В. Г., Гаврилюк И. П., Эгги Э. Э. Белковые маркеры в регистрации генетических ресурсов двудольных растений. // Генетические растительные ресурсы России и сопредельных государств. Оренбург. 1999. с. 21-22

38. Кормовые растения сенокосов и пастбищ СССР. М. Л. 1951. т. 2. с. 740-745.

39. Красноборов И. М. Высокогорная флора Западного Саяна. Новосибирск: Наука. 1976. 380 с.

40. Красноборов И. М., Азовцев Г. Р., Орлов В. П. Новый вид рода НеёуБагиш (РаЬасеае) из Южной Сибири // Бот. журн. 1985. т. 70. № 7.с. 968-973.

41. Крылов Г. В. Травы жизни и их искатели. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-е. 1972. 447 с.

42. Куваев В. Б. Высотное распределение растений в горах Путорана. Л.: Наука. 1980. 261 с.

43. Кузнецова Г. В., Гладкова 3. И. Биология развития копеечников в Юго-восточном Алтае // Изв. Сиб. отд-ния АН СССР. Отдел биол. 1976. Вып. 3. № 15. с. 30-42

44. Куминова А. В. Растительный покров Алтая. Новосибирск: Изд-во Сиб. отд-ния АН СССР. 1960. 450с.

45. Куминова А. В. Характерные черты Алтайско-Саянской геоботанической области // Изв. Том. Отд. Всесоюзн. Бот. Общ-ва. т. 6. Томск: изд-во Том. ун-та. 1973. с. 23-34.

46. Кучеров Е. В., Байков Г. К., Гуфранова И. Б. Полезные растения Южного Урала. М.: Наука. 1976. 263 с.

47. Малышев Л. И. Высокогорная флора Восточного Саяна. М.-Л.: Наука. 1965. 367 с.

48. Малышев Л. И. Критерии подразделения растительного покрова и особенности поясности в горах Северной Азии // Бот. Журн. 1977. т. 62. № 10. 1393-1403.

49. Малышев Л. И., Пешкова Г. А. Особенности и генезис флоры Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. Отделение. 1984. 264 с.

50. Марх А. Ф., Фельдман А. Л., Юрченко С. И., Загибалов А. Ф. Белковые вещества овощных культур. В кн.: Растительные белки и их биосинтез. М- Наука. 1975. с. 162-166.

51. Медведев П. М., Бухарин П. Д. Копеечник альпийский новое перспективное для Мурманской области кормовое и декоративное растение. // Новые кормово-силосные растения. Минск: Наука и техника. 1965. с. 149-152

52. Минаева В. Г. Лекарственные растения Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-е. 1991. с. 94, с. 273-274.

53. Михайлова В. П. Дубильные растения флоры Казахстана и их освоение. Алма-Ата: Наука. 1968. 324 с.

54. Никифоров Ю. В. Алтайские травы целители. Горно-Алтайск: Юч-Сюмер. Белуха. 1992. с. 124-127.

55. Нухимовский Е.Л. Основы биоморфологии семени растений. М.: ОАО Из-во «Недра», т.1. Теория организации биоморф. 1997. 630 с.

56. Огуреева Г. Н. Структура высотной поясности гор Южной Сибири. Бюлл. МОИП. Отд-е биол. 1983. т. 88. вып. 1. с. 66-77.

57. Пеккер Е. Г. Копеечники Юго-восточного Алтая, как перспективные высокобелковые кормовые растения. Афтореф. дис. канд. биол. наук. Томск. 1971. 27 с.

58. Пленник Р. Я. и др. Копеечники Юго-восточного Алтая как материал для интродукции. Полезные растения Сибири. Новосибирск: Изд-во Сиб. отд-ния АН СССР. 1967. с. 43-73

59. Пленник Р. Я. Бобовые растения Юго-восточного Алтая как объект освоения и охраны. Рациональное использование и охрана живой природы Сибири. Томск. 1971. с. 80-82

60. Пленник Р. Я., Кузнецова Г. В. Декоративные виды бобовых из Юго-восточного Алтая. Растения природной флоры Сибири для зеленого строительства. Новосибирск: Наука, Сиб. Отд-ние. 1972. с. 98-106.

61. Пленник Р. Я. и др. Полезные растения Хакасии. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние. 1989. с. 62-74.

62. Пленник Р. Я. Природный генофонд бобовых Сибири и пути микроэволюции видов в связи с экологией и интродукцией // Сибирский экологический журнал, т. 4. № 1. 1997. с. 39-43

63. Пленник Р. Я. Роль бобовых в растительных сообществах горного Алтая // Сибирский экологический журнал. № 5. 1999. с. 515-522

64. Плохинский H.A. Алгоритмы биометрии. М.: Изд-во Моск. у-та. 1980. 150 с.

65. Полиморфизм растений по степени перекрестноопыляемости. Минск. 1981. 245 с.

66. Положий А. В. Реликтовые и эндемичные виды бобовых во флоре Средней Сибири в аспекте ее послетретичной истории. Изд-во Сиб. отд-ния АН СССР. Сер. биол.- мед. наук. 1964. Вып. 1. № 4. с.3-11

67. Положий А. В. Эколого-географический анализ семейства бобовых во флоре Средней Сибири // Уч. зап. Томск, ун-та. 1965. № 51. с. 39-48.

68. Положий А. В. Семейство бобовых в лесной флоре Приенисейской Сибири // Тр. Ин-та / Научо-исслед. Ин-т биологии и биофизики при Томск, ун-те. 1970. т.1. Биология, с. 132-139

69. Положий А. В., Крапивкина Э. Д. Реликты третичных широколиственных лесов во флоре Сибири. Томск: Изд-во Том. ун-та. 1986. 157с.

70. Полякова JI.B. Изменчивость содержания флавоноидов и белка в природных популяциях люцерны желтой. // Биол.науки. 1990. N 10. С. 123132.

71. Полякова JI.B. , Пленник РЛ. Биохимическая оценка интродукционных популяций эспарцета сибирского. // Сибирский вестник с/х науки. 1991. N 4. С.48-51.

72. Полякова J1.B. Флавоноиды Medicago falcate L., M. romanica Prod, в связи с возрастом и жизненностью особей природных популяций. // Биол. науки. 1992. N 6. с.96-106.

73. Попов М. Г. Основы флорогенетики. М.: Изд-во АН СССР. 1963.133 с.

74. Попова Н. А. Биоморфология видов рода Hedysarum L. флоры Хакасии и перспективы их использования. Дис. канд. биол. наук. Новосибирск. 1987. 230 с.

75. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование. JL: Наука. Ленингр. Отд-е.1987. с. 145148.

76. Ревушкин А. С. Высокогорная флора Алтая. Томск: Изд-во ТГУ. 1988. 320 с.

77. Русакова С. В., Нухимовский Е. Л. Некоторые биологические особенности Hedysarum neglectum Ledeb. и содержание в нем мангиферина //Растит. Ресурсы. 1977. т. 13. вып. 3. с. 478-480

78. Сатбалдина С. Т. Сравнительная иммунохимия белков семян фасолиевых. Дис. канд. биол. Наук. Л. 1970.

79. Седельников В. П. Высокогорная растительность Алтае-Саянской горной области. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние. 1988. 222 с.

80. Соболев А. М., Суворов В. И. О некоторых особенностях белков алейроновых зерен. В кн.: Растительные белки и их биосинтез. М.: Наука. 1975. с. 126-136.

81. Созинов А. А. Полиморфизм белков и его значение в генетике и селекции. М: Наука. 1985. 270 с.

82. Соловьева Е. В., Хоциалова Л. И. Содержание мангиферина у видов Hedysarum L., выращиваемых в Московской области // Раст. Ресурсы. 1983. т. 19. вып. 3-с. 356-360

83. Станюкович К.В. Растительность высокогорий СССР. 4.1. Сталинобад, 1960, 169 с.

84. Станюкович К.В. Растиетльность гор СССР. Ботан.-геграф.очерк. Душанбе: Дониш, 1973, 416 с.

85. Султанова Б. А. Род Hedysarum L. в Киргизии. Афтореф. дис. канд. биол. наук. Фрунзе. 1971. 27 с.

86. Суров Ю.П., Сахарова Н.А., Сутормина Н.В. Ресурсы лекарственного и плодово-ягодного сырья в Горном алтае. Томск: Из-во томский университет. 1981. 242 с.

87. Толмачев А. И. Основы учения об ареалах. JL: изд-во ЛГУ. 1962.100 с.

88. Толмачев А. И. Ведение в географию растений. Л.: изд-во ЛГУ. 1974. 244 с.

89. Уткин Л. А. Народные растения Сибири // Тр. НИИ хим. фарм. 1931. №4. вып.24. 135 с.

90. Федорова В. С. Некоторые данные о закономерностях накопления аскорбиновой кислоты и каротина в дикорастущих растениях Западной Сибири. Бот. ин-т АН СССР. 1959. сер. 6. вып. 7. с. 351-352

91. Федченко Б. А. Обзор видов рода Hedysarum L. Санкт-Петербург. 1902. с. 3-167

92. Федченко Б. А. Обзор видов рода Hedysarum L. // Тр. Санкт-Петербургского Бот. Сада. 1913. т.13. с.183-342

93. Флора Западной Сибири. Томск. 1927. т. 7. с. 1772-1780

94. Флора СССР. М.-Л.: Изд-во АН СССР. 1948. т. 13. с. 270-313.

95. Флора Сибири. Новосибирск: Наука. 1994. т. 9. с. 53-166.

96. Шатов В. А. Биохимический подход к изучению генетических систем, контролирующих синтез легумина Faba bona Medik. // Тр. по прикл. бот., ген. и сел. 1981. т. 70. вып. 2. с. 109-114.

97. Юрцев Б. А. Флора Сунтар-Хаята. Л.: Наука. 1968. 234 с.

98. Bain J. M., Mercer F. V. Subcellular organization of the developing cotyledons of Pisum sativum // Austral. J. Biol. Sci. 1966. vol. 19. p. 49-67.

99. Beachy R. N. Molecular aspects of legume seed storage protein synthesis // CRC Crit. Rev. Food Sci. and Nutr. 1982. vol. 16. № 2. p. 187-198.

100. Beevers L., Poulson R. Protein synthesis in cotyledons of Pisum sativum L. // Plant Phisiol. 1972. vol. 49. p. 476-481.

101. Bietz J. A., Wall J. S. // Cereal Chem. 1972. vol. 49. p. 416-430.

102. Blagrove R. J., Colman P. M., Lilley G., Von Donkelaar A., Suzuki E. Physicochemical and structural studies of phaseolin from French bean seed // Qual. Plant. Foods Human Nutr. 1983. vol. 33. № 2-3. p. 227-229.

103. Bollini R., Van der W. W., Crispeels M. J. A precursor of the reserve protein phaseolin is transiently associated with the endoplasmic reticulum of developing Phaseolus vulgaris cotyledons // Phisiol. Plant. 1982. vol. 55. p. 8292.

104. Boulter D. Cloning of pea storage proteins genes // Phil. Trans. R. Soc. Lond. 1984. vol. 304. p. 323-332.

105. Brown J. V. S., Bliss F. A., Hall T. C. Linkage relationships between genes controlling seed proteins in French bean // Theor. Appl. Genet. 1981a. vol. 60. №4. p. 251-259.

106. Brown J. V. S., Osborn T. C., Bliss F. A., Hall T. C. Genetic variation in the subunits of globulin-2 and albumin proteins in French bean // Theor. Appl. Genet. 1981b. vol. 60. № 4. p. 245-250.

107. Casey R. Immunoaffinity chromatography as a means of purifying legumin from Pisum (pea) seeds // Biochem. J, 1979, vol 177, p. 509-520.

108. Casey R., Domoney C. The genetics of legume storage proteins // Phil. Trans. R. Soc. Lond. 1984. vol. 304. p. 349-358.

109. Chrispeels M. J. Biosynthesis, processing and transport of storage proteins and lectins in cotyledons of developing legume seeds // Phil. Trans. R. Soc. Lond. 1984. vol. 304. p. 309-322.

110. Croy R. R. D., Gatehouse J. A., Evans I. M., Boulter D. Characterization of the storage protein subunits synthesized in vitro by polyribosoms and RNA from developing pea (Pisum sativum L.) // Legumin-Planta. 1980a. vol. 148. p. 49-56.

111. Croy R. R. D., Gatehouse J. A., Tyler M., Boulter D. The purification and characterization of a third storage protein (convicilin) from the seeds of pea (Pisum sativum L.) // Biochem. J. 1980b. vol. 191. p. 509-516.

112. Danielsson C. E. Differences in the chemical composition of some pea proteins // Acta Chem. Scand. 1952. vol. 6. p. 139.

113. Hall T. C., Mc Lester R. C., Bliss F. A. Equal expression of the maternal paternal alleles for the polypeptide subunits of the major storage proteins of the bean Phaseolus vulgaris L. // Plant. Physiol. 1977. vol. 59. p. 1122-1124.

114. Hill G. E., Breidenbach R. W. Proteins of soybean seeds. I. Isolation and characterization major components // Plant. Phisiol., 1974, vol. 53, № 5, p. 742-746.

115. Hoffman L. M., Ma Y., Barker R. F. Molecular cloning of Phaseolus vulgaris lectin mRNA and use of cDNA as a probe to estimate lectin transcript levels in various tissues // Nucl. Acids Res. 1982. vol. 10. p. 7819-7828.

116. Hopp T. R., Hemperly J. J., Cunningham B. A. Amino acid sequence and variant forms of favin, a lectin from Vicia faba // J. Biol. Chem. 1982. vol. 275. p. 4473-4483.

117. Goldberg R. G., Hoschek G., Ditta G. S., BreidenbachR. W. Developmental regulation of cloned superabundant embryo mRNA in soybean // Devi. Boil. 1981. vol. 83. p. 218-231.

118. Kitamura K., Takagi T., Shibasaki K. Subunit structure of soybean 11S globulin // Agric. Boil. Chem. 1976. vol. 40. № 9. p. 1837-1844.

119. Ladizinsky G., Hymowitz T. Seed protein electrophoresis in taxonomic and evolutionary studies // Theor. Appl. Genet. 1979. Vol. 54. p. 145151.

120. Laemmli U. K. Cleavage of structural proteins during assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature. 1970. vol. 227. № 5259. p. 680-685.

121. Lafiandra D., Kasarda D. D. One- and two-dimensional (two-pH) polyacrylamide gel electrophoresis in a single gel // Cereal Chem. vol. 62. № 5. 1985. p. 314-319.

122. Lagudah E. S., Hanna W. W. Patterns of variation for seed proteins in the Pennisetum gene pool // J. of Heredity. 1990. vol. 81. № 1. p. 25-29.

123. Manen J. F., Pusztai A. Immunocytochemical location of lectin in cells of Phaseolus vulgaris L. seeds // Planta. 1982. vol. 155. p. 328-334.

124. Matta N. K, Gatehouse J. A. Inheritance and mapping of storage protein gene in Pisum sativum L. // Heredity, Lond. 1982. vol. 48. p. 383-392.

125. Mori T., Utsumi S., Inaba H., Kitamuti K., Harada K. Differences in subunit composition of glicinin among soybean cultivars // J. Agric. Food Chem. 1981. vol. 29. № l.p. 20-23.

126. Moreira M. A., Hermodson M. A., Larkins B. A., Nielsen N. C. Comparison of the primary structure of the acidic polypeptides of glycinin // Archs. Biochem. Biophys. 1981. vol. 210. p. 633-642.

127. Nielsen N. C. The chemistry of legume storage proteins // Phil. Trans. R. Soc. Lond. 1984. № 5. p. 73-91.

128. Osborne T. B. The proteins of the wheat kernels. Wash. (D. C.): Carnegie Inst. 1907.

129. Osborne T. B. The vegetable proteins. 2nd ed. L.: Longmans. Green and Co. 1924.

130. Roland J., John R., Catechause A., Evans J., Boulter D. Characterization of the storage protein subunit synthesis in vitro by polyribosoms and RNA from developing pea // Planta (Berl.). 1980. vol. 148, 1. p. 49-63.

131. Romero J. S., Sun S. M., Mc Lester R. C., Bliss F. A., Hall T. C. Heritable variation in a polypeptide subunit of the major storage protein of the bean Phaseolus vulgaris L. // Plant. Physiol. 1975. vol. 56. p. 776-779.

132. Spencer D. The physiological role of storage proteins in seed // Phil. Trans. R. Soc. Lond. 1984. vol. 304. p. 275-285.

133. Sun S. M., Slighton J. L., Hall T. C. Intervening sequences in a plant gene-comparison partial sequence of cDNA and genomic DNA of French bean phaseolin//Nature. 1981. vol. 289. p. 37-41.

134. Sussex J. M., Dale R. M. K., Grouch M. L. Developmental regulation of storage protein synthesis in seeds. Genome Organization and Expression in Plants. New-York London. Plenum press. 1980. p. 283-289.

135. Van Driessche E., Smets G., Dejaegere R., Kanarek L. The immunohistochemical localization of lectin in pea seeds (Pisum sativum L.) // Planta. 1981. vol. 153. p. 287-296.

136. Wilson C. M. Bacteria, antibiotics and amino acid incorporation into maize endosperm protein bodies // Plant Phisiol. 1966. vol. 41. p. 325-327.

137. Young J. L., Varner J. E. Enzyme synthesis in the cotyledons of germination seeds // Arch. Biochem. And Biophys. 1959. vol. 84. p. 71-78.