Белковые маркёры ряда южных сортов и форм абрикоса Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

Литература

1. Стародубцева Е.П. Состав, классификация местных форм Armeniaca Scop. Оренбургского Приуралья: дисс. ... канд. биол. наук. Оренбург, 2012. 184 с.

2. Авдеев В.И. Важнейшие сортотипы абрикоса мировой селекции. Оренбург: ОГУ, 1999. 80 с.

3. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Орёл: ВНИИСПК, 1999. 608 с.

4. Стародубцева Е.П. Сравнительный анализ засухоустойчивости сортов абрикоса в условиях Оренбуржья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 1 (32). С. 236-237.

5. Соловьёва М.А., Резниченко Л.С. Морозоустойчивость абрикоса, её диагностика и выбор участка под насаждения // Садоводство и виноградарство. 1991. № 12. С. 10-13.

6. Стародубцева Е.П. Зимостойкость форм и сортов абрикоса на западе Оренбуржья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 2 (33). С. 205-208.

7. Стародубцева Е.П., Джураева Ф.К., Мурсалимова Г.Р. Селекционный резерв местных форм абрикоса Оренбуржья // Плодоводство Беларуси: традиции и современность: матер. междунар. науч. конф., посвящ 90-летию образования РУП «Институт плодоводства» 13-16 октября 2015 г. Самохва-ловичи, 2015. С. 165-170.

8. Стародубцева Е.П., Джураева Ф.К., Мурсалимова Г.Р. Устойчивость абрикоса к болезням в условиях Оренбургской области // Плодоводство и ягодоводство России. 2015. Т. ХХХХ11. С. 246-249.

Белковые маркёры ряда южных сортов и форм абрикоса

В.И. Авдеев, д.с.-х.н, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ

Электрофоретическое исследование спектров запасных глобулинов семян (белковых маркёров) сортов и форм абрикоса (Armeniaca Scop.) начато в 1990 г. на базе отдела биохимии и молекулярной биологии ВНИИР им. Н.И. Вавилова. На тот период изучено 19 сортов и форм южного абрикоса из Передней (запад Туркменистана) и Средней Азии, Северного Кавказа, Западной Европы, Китая, но анализ спектров выполнен только лишь на ряде компонентов спектра из зон вицилиноподобных и легуминоподобных глобулинов [1] (табл. 1 и 2). В 2002 г. в изучение были вовлечены 88 сортов и форм абрикоса из различных регионов Евразии, произраставшие в мировой коллекции Туркменской опытной станции названного ВНИИР и в природных условиях [2, 3]. На начало 2016 г. с учётом изучения местных культиваров абрикоса из Оренбуржья и ряда других южных регионов [4, 5] исследовано 345 сортов и форм. Во всех случаях использовали единую международную методику, разработанную в том же ВНИИР [6]. В таблицах 1 и 2 по соответствующим регионам Северной Евразии приведены все компоненты полипептидных спектров сортов и форм абрикоса; при этом для краткости повторно не указаны начиная с компонента 35 местонахождения изученных форм (табл. 1), с компонента 24 — названия эколого-географической группы сортов и сортотипов (табл. 2).

При анализе спектров природного абрикоса обыкновенного (A. vulgaris Lam.), произрастающего в Северной Осетии — Алании, обращает внимание наличие в зоне основных легуминоподобных глобулинов (ОЛГ) компонента 80 (табл. 1). Он очень нехарактерен для абрикоса, однако отмечен для растущих в природе и считающихся одичавшими форм абрикоса из самой северной части Ростовской области России. Из близких родов он присущ видам сливы (Prunus L.), но у ростовских форм нет обычного для абрикоса компонента 83 из зоны ОЛГ.

Компонент 80 встречается также и среди форм местных абрикосов из Оренбуржья, а компонента 83 у ряда из них нет, ибо он замещён компонентами 82, 84, 86 от абрикоса маньчжурского — A. mandshurica (Maxim.) Skvortz. [1, 5]. Установлено, что формы из Оренбуржья близкородственны если не ростовским абрикосам, то абрикосам из сопредельных районов Украины [1]. Поскольку же компонент 80 не отмечен у многих других сортов и форм, произрастающих от Западной Европы до Китая (табл. 1, 2), то его локализация охватывает по меньшей мере ряд мест от Среднеднепровского в Украине до Предкавказского, Нижне-Донского георайонов и всю территорию Приуралья (Оренбургская обл.) в России. Позднее география компонента 80 в культуре может расширяться.

Что касается других компонентов, то прямая связь форм абрикоса из Северной Осетии — Алании и Оренбуржья не подтверждается отсутствием таких общих компонентов, как 4, 6, 9, 51, отчасти 16 и компонентов в позициях более 100, не говоря о том, что в первом регионе нет компонентов от A. mandshurica. Если учесть компоненты ростовских абрикосов, то их общность с абрикосами из Северной Осетии — Алании по компонентам 4, 6, 9 совпадает, однако у них нет почти полсотни общих компонентов — 10, 35, 60, 78, 83 и мн. др. [1, 4, 5]. Из этого следует, что так называемые одичавшие ростовские абрикосы весьма оригинальны по глобулинам семян, близки к сливе, в частности на 50% общие со сливой вишневидной (алычой) — P. cerasifera Ehrh. [5]. Итак, формы абрикоса из соседних Предкавказского (Северная Осетия-Алания) и Нижне-Донского (Ростовская обл.) районов весьма неоднородны по составу. Можно ожидать, что подробное изучение в этих географических районах обнаружит у местных абрикосов существенные особенности по составу глобулинов семян.

Несмотря на различия в зоне ОЛГ, южные сорта и формы абрикоса, в т.ч. природные формы из

1. Полипептидные спектры различных дикорастущих и культивируемых форм абрикоса обыкновенного

Позиции полипептидных компонентов по шкале (1 балл - слабой, 2 балла - сильной интенсивности)

4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 27 28 29 30 31 32 33 34

Северный Кавказ, Северная Осетия-Алания, дикорастущие формы, 1989 г.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Запад Туркменистана, 1989 г.: Ходжакалинская (первые 2 спектра) и Гермабская долины (вторые 2 спектра), в культуре

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2

1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1

Центральный Таджикистан, пгт Файзабад, местные формы в культуре, 1980 г.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1

35 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 52 54 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 1 1 2 1 2 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1

2 1 1 2 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 83 85 87 88 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 2 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1

1 1 2 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Примечание: не даны общие компоненты 1 и 3; компоненты 101 — в Ходжакалинской, 101, 103, 106 — в Гермабской долинах (1 балл)

Северной Осетии — Алании (табл. 1, 2), объединяет набор ряда компонентов. Так, в зоне кислых ле-гуминоподобных глобулинов (КЛГ) ими являются компоненты 37, 50, 54, а в зоне вицилиноподобных глобулинов (ВГ) — 1, 3, 10, 18, 27, 33. Однако из этих же данных видно, что географические группы сортов и форм, даже местные формы из Таджикистана (компонент 40) и других районов Средней Азии (компоненты 21, 22, 41, 45 и др.), отдельных долин на западе Туркменистана (компоненты 7, 19, 35, 78 и др.) различаются между собой почти половиной компонентов (табл. 1, 2).

Формы абрикоса могут значительно отличаться числом компонентов в спектрах [4, 5] (табл. 1). Меньше всего их в спектрах ростовских форм и форм из долины Гермаба, у оренбургских форм (37—58 шт.), больше всего — у форм Центрального Таджикистана, Северной Осетии — Алании, Ходжакалинской долины (57 — 61 шт.). У сортов абрикоса (табл. 2) компонентов было 58—63 шт. Нужно отметить, что число компонентов в одном и том же районе, на одних и тех же формах и сортах по годам бывает нестабильным. В сухие и жаркие годы (как это было в Оренбуржье) оно сокращается до 9—19% [5]. Как видно по таблицам 1 и 2, основную часть составляют компоненты слабой интенсивности (1 балл), они и подвержены погодовой нестабильности. Если учесть данные по сортам абрикоса Пайванды Бухарский, Рухи Джуванон Байхатунский, Gitano, Королевский, Парижский за различные годы [2—5] (табл. 2), то нестабильны компоненты как из зон ВГ (16, 19, 27 и др.), КЛГ (34, 45 и др.), так и самые низкомолекулярные компоненты зоны ОЛГ (90 — 100 и более). В этой связи на формах местного абрикоса из Оренбуржья, почти не снизивших массу плода и урожайность в экстремально жаркие и сухие летние периоды 2010 и 2012 гг., выявлены компоненты, которые не изменяли свою стабильность. Их число по формам составило 13—33 шт. [5, 7], а из компонентов южных абрикосов (табл. 1, 2) к ним относятся единые компоненты 25, 40, 81 разной интенсивности (1 и 2 балла). У сорта Шалах из Передней Азии и Кавказа содержится полный набор таких компонентов: 12, 15, 23, 25, 40, 64, 67 (1 балл) и 44, 45, 77, 78, 81, 87 (2 балла), а из Европы у сорта Королевский Оранжевый — 23, 81 (2 балла) и 87 (1 балл). Среди ростовских абрикосов - это 12, 15, 23, 25, 40, 44, 67, 77, 81, 87. Из них лишь компонент 44 имеет интенсивность 2 балла, другие — 1 балл [4, 5].

Экологическую нестабильность компонентов раньше в биологии почти не учитывали [8]. В науке есть разные мнения о генетическом механизме такой нестабильности, включая действие мобильных генетических элементов (МГЭ). Но эти МГЭ должны давать не только по годам, но и в различных условиях культуры столь сильную экологическую нестабильность белковых спектров,

что речи о белковых маркёрах как проверенных сигналей генов уже не может быть. Роль МГЭ вызывает особенное сомнение, когда в пределах одного города или разных населённых пунктов в один год у различных по признакам форм выявляются однотипные спектры. При этом надо учитывать, что компоненты адаптаций к засухе, гипо- и гипертермии возникают в поколениях путём отбора, не скачками. Поэтому логичнее объяснять нестабильность компонентов спектра обычными процессами — репрессией структурных генов или же изменением экспрессии генов под влиянием колеблющихся факторов среды [9].

При изучении сортовых абрикосов (табл. 2) важно выделить их белковые маркёры, чтобы эти сорта успешно различать в пределах сортотипа. Так, сорт Сафедак 15 выделяется из трёх сортов сортотипа Мафтоби компонентом 21 (1 балл), Рухи Джуванон Байхатунский (сортотип Мафтоби) изо всех сортов — компонентом 35, Gitano (сортотип Мурпарк) — компонентом 42 и т.д., в других случаях нужно учитывать комбинацию компонентов. Часто рекомендуют сорта различать только по сильным компонентам (2 балла), но лишь из Китая сорт Да-хуан-син имеет сильный компонент 79 (табл. 2). При этом отметим, что все существующие сор-тотипы можно чётко выделить по предложенным для них морфологическим маркёрам [1].

В своё время была изучена большая группа южных сортов абрикоса по зоне КЛГ, наиболее изменчивой, заключающей основные сортовые различия. В результате можно отметить следующее [1, 2]. В среднеазиатской группе всё же часто встречается компонент 49 (особенно у лючаков — голоплодных сортов), нередок компонент 47. Сильные компоненты 40, 46 и (или) 47 имеют сорта Ак Урюк Синдзянский, Лючак Фазилова (табл. 2) и Ак Шакар; 48 — Ак Мафтоби и Ак Исфарак; 47 — Исфарак; 47, но слабые 48, 49 и др. — Супхани; 46, однако нет 47 — Курсадык. Среди европейской группы редки компоненты 49, 47, частый — 46. В восточноазиатской группе сильные компоненты — 39, 42, 45, 46 у сорта Ин-бэй-син; 47 — Чжан-гун-юань-син; 48 — Цао-син (Ферганский Персиковый). В переднеазиатской группе среди сортов Ирана сильные компоненты чаще всего представлены компонентами 46, 47, 48, среди форм Копетдага — 46, 47, реже 40 [2], хотя и морфологически культивары Ирана и Копетдага очень резко различаются по признакам околоплодника и эндокарпия плода [1, 10].

Изложенные данные приводят к следующим выводам. На сегодня сорта и формы абрикоса довольно хорошо изучены по белковым маркёрам. Выявлены география ряда из них (компоненты 80, 81, 82, 83 и т.д.), разная насыщенность ими полипептидных спектров, экологическая нестабильность. Структура этих маркёров больше отражает степень адаптации генотипов к факторам

2. Полипептидные спектры сортов абрикоса разного происхождения (1989 г.)

Название сорта

Позиции полипептидных компонентов по шкале (1 балл - слабой, 2 балла - сильной интенсивности)

1

3

5

6

8

10 11 13 14 16 18 19 21

22 23

Среднеазиатская эколого-географическая группа, сортотип Мафтоби

Ак Урюк Синдзянский

1111

1

1111

1 1

Лючак Фазилова

Сафедак 15

111111111111

Сортотип Пайванды Бухарский

Пайванды Бухарский

11111111111

Рухи Джуванон Байхатунский

11111111111

Сортотип Хурмаи

Хурмаи Тянь-Шань

11111111

1 1

Хурмаи Цитрусовый

1 1

11111111

Европейская эколого-географическая группа, сортотип Венгерская Кайсия

Королевский

1111111111

Сортотип Мурпарк

Gitano

1

1

1

Парижский

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Восточноазиатская эколого-географическая группа, сортотип Ин-бэй-син

Да-хуан-син

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

24

25

27

29

30

33

34

35

37

39

40

41

42

43

45

Ак Урюк Синдзянский

Лючак Фазилова

Сафедак 15

Пайванды Бухарский

Рухи Джуванон Байхатунский

Хурмаи Тянь-Шань

Хурмаи Цитрусовый

Королевский

Gitano

Парижский

Да-хуан-син

46

47

48

49

50

51

54

55

58

59

61

62

65

66

70

Ак Урюк Синдзянский

46

47

48

49

50

51

54

55

58

59

61

62

65

66

70

Лючак Фазилова

Сафедак 15

Пайванды Бухарский

Рухи Джуванон Байхатунский

Хурмаи Тянь-Шань

Хурмаи Цитрусовый

Королевский

Gitano

Парижский

Да-хуан-син

71

73

76

77

78

79

81

83

85

89

91

94

96

Ак Урюк Синдзянский

Лючак Фазилова

Сафедак 15

Пайванды Бухарский

Рухи Джуванон Байхатунский

Хурмаи Тянь-Шань

Хурмаи Цитрусовый

Королевский

Gitano

Парижский

Да-хуан-син

Примечание: во всех спектрах не приведены общие компоненты в позициях 100, 102, 103, 104, 107, 109, 111 и 112 интенсивностью в 1 балл

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

1

1

2

1

1

2

1

1

1

1

1

2

1

1

1

1

1

1

1

2

1

среды, чем внешние признаки (окраска, форма плода и т.д.). За счёт группы стабильных по годам компонентов можно судить об урожайности, массе плода. Однако за весь период работ маркирована по сильному компоненту 82 у форм из Оренбуржья лишь яркая покровная окраска плода [7]. У многих других растений также единичные внешние признаки удалось связать с белковыми маркёрами.

Литература

1. Авдеев В.И. Абрикосы Евразии: эволюция, генофонд, интродукция, селекция. Оренбург: Издат. центр ОГАУ, 2012. 408 с.

2. Авдеев В.И., Гнусенкова Е.А. Белковое маркирование видов и культиваров абрикоса. Сообщение 1. Важнейшие сортотипы мировой селекции // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2004. № 3. С. 62-66.

3. Авдеев В.И., Гнусенкова Е.А. Белковое маркирование видов и культиваров абрикоса. Сообщение 2. Виды Armeniaca Scop., примитивные формы и сорта // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2004. № 4. С. 55-58.

4. Авдеев В.И., Саудабаева А.Ж. Сравнительное исследование плодовых видов растений подсемейств сливовых и ореховых методом электрофореза запасных белков семян // Вестник Оренбургского государственного педагогического универси-

тета. Электронный научный журнал 2013. № 1. С. 61—73. [Электронный ресурс]. URL: http: www.vestospu.ru.

5. Авдеев В.И., Саудабаева А.Ж. Сравнительный анализ белковых маркёров у одичавших форм северных абрикосов Восточной Европы и культиваров Евразии // Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. Электронный научный журнал. 2013. № 4. С. 1—9. [Электронный ресурс]. URL: http: www.vestospu.ru.

6. Авдеев В.И. Белковые маркёры в систематике и селекции двудольных растений: учебное пособие / Под грифом МСХ РФ. Оренбург: Издат. центр ОГАУ, 2012. 56 с.

7. Авдеев В.И. Биоэкологические и морфологические связи маркёров запасных белков семян у культиваров абрикоса // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 2 (). С. 241-246.

8. Авдеев В.И. К проблеме использования современных методов в систематике растений // Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. Электронный научный журнал. 2016. № 1. С. 1-5. [Электронный ресурс]. URL: http: www.vestospu.ru.

9. Авдеев В.И., Комар-Тёмная Л.Д., Саудабаева А.Ж. Белковые маркёры ряда южных декоративных культиваров косточковых плодовых растений // Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. Электронный научный журнал. 2013. № 3. С. 1-13. [Электронный ресурс]. URL: http: www.vestospu.ru.

10. Авдеев В.И. Материалы к познанию дикорастущего абрикоса Центрального Дагестана // Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. Электронный научный журнал. 2016. № 1. С. 94-106. [Электронный ресурс]. URL: http: www.vestospu.ru.

Функционально-технологические свойства мясных систем

Ш.Б. Байтукенова, к.т.н., Г.Е. Абдыкаримова, магистрант, А. Байган, магистант, Г.Б. Бекишева, магистрант, Казахский АТУ

Основным сырьём для производства мясопродуктов является мясо [1—10]. Оно представляет собой специфический вид сырья. Отличительные его особенности заключаются в том, что, будучи источником полноценного белка, мясо является поликомпонентным по составу, неоднородным по морфологическому строению, неадекватным по функционально-технологическим свойствам, биологически активным и под действием внешних факторов лабильно изменяет свои характеристики.

Суть технологии состоит в исследовании технологических схем и ключевых принципов производства в комплексе со многими разнообразными, сопряжёнными друг с другом явлениями и процессами, происходящими в мясе под воздействием технологических факторов.

Одни из данных явлений причисляются к обязательным условиям превращения сырья в продукт с заданными свойствами, иные могут быть нежелательными или не обладать практическим значением. Поскольку мясо легко меняет свои изначальные свойства, состав и структуру, руководить протеканием биохимических, микробиологических и ферментативных процессов можно, только основываясь на их знании.

Как было сказано ранее, мясное сырьё является многокомпонентным, изменчивым по составу и свойствам, что может обусловливать значительные колебания в качестве готовых изделий.

Вследствие этого особенно важную роль играет знание функционально-технологических свойств (ФТС) разных видов основного сырья и их составляющих, понимание значения вспомогательных материалов и направленности изменения ФТС под влиянием внешних факторов.

Материал и методы исследования. Функционально-технологические свойства мясного сырья в прикладной технологии мясопродуктов — это комплекс показателей, которые характеризуют его способность связывать и удерживать влагу и жир (влаго- и жиросвязывающая способность, влаго- и жиропоглощение), формировать стабильные эмульсии (эмульгирующая способность, стабильность эмульсии) и гели (способность гелеобразования, клейстеризации, желирования); сенсорные характеристики (цвет, вкус, запах), величину выхода и потерь при термообработке.

Функционально-технологические свойства мясных систем обусловлены количественным содержанием ключевых пищевых веществ, прежде всего миофибриллярных белков и липидов, и их качественным (амино- и жирнокислотным) составом. Функционально-технологические свойства мясного сырья видоизменяются во времени в ходе развития автолитических изменений, при механи-