CC BY
59
Заключение
Как было отмечено выше, у сортов с хорошо развитой хлоренхимой развитие вегетативных органов выше, что в итоге приводит к более высокой урожайности, но и большей склонности к полеганию (-0,99).
В целом для сортов, устойчивых к полеганию, характерно наличие следующих гистологических параметров: толстый стебель с большим количеством волокнистых пучков, состоящих из тонких элементарных волокон с небольшим просветом, что следует учитывать в селекции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Голуб, И. А. Инновационные разработки для белорусского льноводства / И. А. Голуб // Льноводство: реалии и перспективы: материалы Международной научно-практической конференции, аг. Устье Витебской области, 27-28 июня 2013 г. / РУП «Институт льна». - Могилев, 2013. - 224 с.
2. Таммес, Т. Льняной стебель / Т. Таммес // Приложение к трудам 2-го Всероссийского съезда представителей льняного дела / М., 1913. - Материалы по изучению свойств льняного волокна и др. лубяных волокон. - С. 129-265.
3. Клячина, С. Л. Лен-долгунец / С. Л. Клячина. - М., 2012. - 160 с.
4. Тихвинский, С. Ф. Производство льна / С. Ф. Тихвинский, А. Ф. Фролова. - Горький, 1979. 166 с.
5. Алфименков, П. Выращивать хороший стебель льна / П. Алфименков // Лен и конопля. - 1936. - № 10. - С. 9-11.
6. Лен Беларуси / И. А. Голуб [и др.]; под общ. ред. И. А. Голуба. - Минск: УУП «Орех», 2003. - 245 с.
7. Fahn, A. Plant Anatomy / А. Fahn. - Oxford: Pergamon Press., 1990. - 587 p.
8. Генотипическая вариабельность ультраструктуры элементарных волокон у льна-долгунца / В. Г. Лугин [и др.] // Молекулярная генетика, геномика и биотехнология: материалы междунар. науч. конф., Минск, 24-26 ноября 2004 г. / Институт генетики и цитологии НАН Беларуси; редкол.: Н. А. Картель [и др.]. - Минск, 2004. - С. 239-241.
9. Тихвинский, С. Ф. К методике анатомических исследований стебля льна-долгунца / С. Ф. Тихвинский, В. Я. Тихомирова // Селекция, семеноводство, агротехника возделывания льна-долгунца: Сб. науч. тр. ВНИИЛ. Вып.11. - Торжок, 1973. - С. 104-107.
10. Методические указания по селекции льна-долгунца. / Л. Н. Павлова [и др.]; Россельхозакадемия - М., 2004. - 43 с.
УДК 633.854.54:631.523
С. В. ЕГОРОВ, Н. А. ДУКТОВА, Е. В. ЕГОРОВА
ОСОБЕННОСТИ БЕЛКОВОГО КОМПЛЕКСА СЕМЯН ЛЬНА МАСЛИЧНОГО ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ОЦЕНКИ ГЕНОТИПОВ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ БЕЛКОВ СЕМЯН
(Поступила в редакцию 16.09.2014)
В статье приводятся результаты оценки белков семян The article presents results of estimation of flax seeds pro-
льна для целей использования в качестве белковых марке- teins for the use as protein markers. We have shown advantages
ров. Показана перспективность использования глобулинов и of the use of globulins and total proteins offlax seeds for exami-
суммарных белков семян льна для исследования структуры nation of structure and differences of varieties. We have estab-
и отличий сортов. Установлены алгоритмы идентифика- lished algorithms of identification of elements of spectrum ac-
ции элементов спектра по подвижности в ПААГ. cording to mobility in PAGE.
Введение
Лен масличный является одной из перспективных сельскохозяйственных культур, имеющих применение во многих областях промышленности, медицины и продовольствия.
Посевы льна масличного в мире на сегодняшний день занимают более 7 млн. гектаров и проявляют тенденцию к постоянному расширению посевных площадей, в том числе и в Республике Беларусь. Уникальность данной культуры прежде всего заключается в особенностях масла, получаемого из семян и характеризуемого высоким содержанием полиненасыщенной а-линоленовой кислоты. Главной особенностью а-линоленовой кислоты является то, что она входит в состав клеточных мембран практически всех клеточных структур, является незаменимой для рациона человека и имеет особенный химико-биологический состав. В зависимости от уровня содержания данной кислоты в масле последнее может быть использовано как на производственно-технологические цели, так и на пищевые. Исходя из основных направлений использования семян льна масличного, направления селекционной работы в Республике Беларусь должны быть ориентированы на создание сортов с оптимальным комплексом урожайных и качественных характеристик как для пищевого, так и для производственного использования. Достижение данных целей наиболее вероятно при условии использования в области практических селекционных программ методов, позволяющих раскрывать внутреннюю структуру сортов, идентифицировать и отслеживать ценные сочетания признаков и свойств с целью конструи-
рования генотипов с заданными параметрами и свойствами. Традиционно применяемые методы и алгоритмы селекционного процесса могут быть значительно оптимизированы и улучшены при использовании последних достижений биохимической генетики.
Одним из современных методов, отвечающих данным требованиям, является метод, основанный на использовании запасных белков семян в качестве молекулярно - биохимических маркеров генотипов. Работы по отработке использования метода белковых маркеров на льне масличном проводились в крайне малом объеме, в связи с чем проблематика отработки, адаптации и практического внедрения метода биохимических маркеров семян является актуальной и востребованной.
Целью настоящей работы являлась оценка основных белковых фракций семян льна масличного для целей практического использования в рамках создания унифицированного метода молекулярного маркирования генотипов на основе белкового комплекса семян.
Анализ источников
Известно, что белковый комплекс у разных видов сельскохозяйственных растений характеризуется наличием целого ряда фракций, которые отличаются как по физико-химическим, так и по биологическим характеристикам. Одним из базовых параметров, определяющих градацию белковых фракций, является их неодинаковая растворимость в биологических растворах солей, щелочей и органических соединений. Согласно классификации, предложенной Т. Б.Осборном [1], типы белковых фракций по растворимости могут быть условно разделены на растворимые в воде - альбумины, растворимые в растворах солей - глобулины, растворимые в спирте - проламины, растворимые в щелочах - глютелины, нерастворимые - склеропротеины. Данная классификация белков по их растворимости не является строгой, однако не потеряла актуальности и на сегодняшний день.
Кроме выраженной специфичности по растворимости, белковые фракции растений могут быть использованы в качестве дополнительных критериев оценки целого ряда показателей растения. Так, было установлено [2], что изменение в соотношениях основных белковых фракций в семенах растений, может служить оценочной величиной степени реакции растительного организма на воздействие условий внешней среды.
Другими исследованиями [3] установлено, что белковые фракции могут служить эффективными маркерами генетических систем, определяющих степень выраженности важнейших адаптивно значимых количественных признаков или связанных с ними количественных характеристик. Такого рода фракциями являются запасные белки семян растений, которые, наряду с изоферментами, представляют удобный объект для проведения прикладных и фундаментальных исследований в генетике и селекции [4].
Ценность белка как генетического маркера определяется значением его природы и генетики. Для генетического маркирования, установления меж- и внутрисортовых различий, сопряженности белкового спектра с хозяйственными признаками наиболее удобны запасные белки семян. Такие белки видоспецифичны, их субъединицы высокополиморны и удобны для сортовой идентификации и анализа полученных гибридов, сортообразцов, поскольку совокупность белков семян составляет «прототип» растения, формирующийся в развитии.
Содержание индивидуальных белков в растениях льна различно. Даже в пределах одного и того же сорта качественный состав белков подвергается глубоким изменениям в зависимости от условий выращивания и других факторов. Семена льна (Ьтит usitatissimum L.) содержат от 18 до 33 % белковых веществ [5].
Вместе с тем информация по фракционному составу белков льна масличного является неоднозначной. Так, согласно исследованиям Б. П. Плешкова и Ф. Ф. Боечко [6, 7], преобладающей белковой фракцией в семенах льна масличного являются глобулины, составляющие не менее 40-50 % от общего количества белков семени. В то же время А. В. Барбашев [8] считает, что белковый комплекс семян льна представлен преобладающим комплексом водорастворимых белков, а доля щелочерас-творимых составляет на уровне 10-15 %.
По данным, полученным Я. Н. 8ашшоиг [9], белковый комплекс семян льна включает все четыре белковые фракции с преобладающим количеством альбуминов и глобулинов.
К настоящему времени по большинству сельскохозяйственных культур уже отработаны подходы по использованию определенных белковых фракций для генетико-селекционных исследований. Успешно осуществляется использование молекулярного маркирования на основе проламинов у злаковых [10-12], бобовых [13], кукурузы [14], сахарной свеклы [2].
Традиционно для оценки показателей двудольных растений, выявляемых на основе метода белковых маркеров семян, исследуют электрофоретические спектры запасных белков - суммарных или
глобулинов [15, 16]. Выявлена сортовая специфика белковых спектров и установлено, что сорта, неустойчивые к грибковым заболеваниям, имеют наименьшее количество специфических фракций [17].
Исследования запасных белков семян льна позволили обнаружить полиморфизм их биохимических характеристик, что может быть использовано в области практической селекции культуры [8].
Таким образом, проблема изучения и оценки белкового комплекса семян льна маличного остается актуальной и на сегодняшний день, требует детального анализа с целью практического внедрения в область использования в качестве полноценной молекулярной маркерной системы.
Методы исследования
Материал для исследования был представлен набором сортов льна масличного различного эколо-го-географического происхождения. Были проанализированы следующие сорта: Bilton (Нидерланды), Barbara (Нидерланды), Fr-704 (Канада), Брестский (Беларусь), Фокус (Беларусь), Орфей (Украина), Ивдена (Украина), Илим (Беларусь), Опус (Опус), Салют (Салют), GoldFlax (Канада), Ручеек (Россия), 8ап^а(Чехия), Воронежский (Россия), Flanders (Канада).
В качестве метода исследований применялся метод электрофоретического фракционирования запасных белков семян. Выделение белковых фракций из семян льна вели по общему алгоритму: биологический объект - гомогенизация - экстракция - центрифугирование - осаждение - фракционирование - фиксация - окраска.
Извлечение белков проводили из индивидуальных семян льна после предварительного удаления оболочки, зародышевой части и обезжиривания кратным раствором ледяного ацетона.
Для разделения фракций суммарных белков и глобулинов использовали процедуру холодовой полимеризации при помощи криопреципитации кратным объемом ледяной дистиллированной воды в течение 12 часов.
В качестве маркеров молекулярных масс для точной оценки белковых компонентов использовались стандартные наборы белков-маркеров «Thermo Scientific»- Unstained Protein Ladder (диапазон 10-180 кДа, число идентифицируемых белков - 7).
Оценку молекулярных масс белковых компонентов исследуемых сортов проводили на основе построения стандартного калибровочного графика линейной градации. Оценку величин относительной электрофоретической подвижности белковых компонентов (Rf), определяли как отношение длины пробега белкового компонента от стартовой ячейки гелевого носителя к длине пробега лидирующего красителя.
Основная часть
Известно, что род Linum включает в себя более 200 видов, которые отличаются большим разнообразием свойств и признаков [18]. Вместе с тем многие его виды и тем более сорта характеризуются сходством морфологических признаков. Как правило, генетически близкие сорта создаются на базе ограниченного генетического материала форм-источников оптимальным набором ценных признаков и свойств, но имеющих сходную генетическую конституцию. В связи с этим в потомстве таких форм имеются определенные трудности с нахождением четко выраженных дифференцирующих позиций как по морфологическим признакам на основе фенотипических маркеров, так и с применением более точных методов оценки. Это относится и к использованию методов генетико-молекулярного маркирования генотипов льна. Вместе с тем в отличие от сортов льна-долгунца, у генотипов масличного льна межвидовые, межсортовые различия выражены более четко, что подтверждается разнообразием по большему числу амплифицируемых фрагментов, выявляемых с помощью RAPD-метода, методов молекулярного маркирования на основе ферментных систем и белковых соединений семени льна. С целью использования в качестве критерия идентификации и дифференциации генотипов был разработан и успешно применен в изучении сортов льна метод электрофоретического анализа изоферментов. Однако, как было установлено позже, внутривидовая дифференциация по спектрам изоферментов выражена значительно слабее по сравнению с запасными белками семян. Кроме этого, количество ферментов в растительном организме является не постоянной величиной и не может служить константным идентификационным признаком. В связи с этим было рекомендовано использовать изоферменты в тех случаях, когда разрешающая способность запасных белков оказывается недостаточной или для поиска дополнительных дифференцирующих позиций по генетически близким формам.
Для оценки особенностей и разрешающей способности основных белковых фракций семян в задачу данных исследований входил поиск маркерных белковых систем семян льна масличного, отвечающих требованиям по разрешающей способности, воспроизводимости для использования в качестве критериев при установлении меж- и внутрисортовых различий для последующей оценки возмож-
ной сопряженности аллельных вариантов, белковых компонентов с проявлением хозяйственно-ценных признаков у льна.
В ходе отработки поставленных задач были оценены по критериям приемлемости для целей практического использования следующие белковые системы: альбумины, глобулины, проламины и суммарные белки семян льна масличного. Оценка данных типов белков проводилась параллельно с изучением имеющихся наработок в области биохимического маркирования семян льна.
Проанализированные формы льна оценивались по ряду базовых параметров, имеющих интерпретацию для целей идентификации генотипов, дифференциации структуры сортов и практической селекции. Полученные результаты представлены в табл. 1.
Таблица 1. Характеристика критериев белкового спектра льна масличного в зависимости от белковой фракции семян
Сорт Альбумины Глобулины Проламины Суммарные белки
I II III I II III I II III I II III
i 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Bilton 10 0,25-0,43 1 23 0,17-0,98 4 9 0,11-0,89 - 35 0,25-0,95 4
Barbara 15 0,34-0,56 - 19 0,12-0,99 3 8 0,21-0,87 - 28 0,19-0,84 3
Fr-704 12 0,26-0,56 - 22 0,11-0,95 4 10 0,09-0,95 1 29 0,24-0,78 2
Брестский 16 0,14-0,32 1 20 0,15-0,92 5 11 0,18-0,74 - 38 0,11-0,98 -
Фокус 10 0,32-0,45 1 21 0,13-0,87 4 12 0,1-0,69 1 40 0,21-0,65 3
Орфей 19 0,25-0,36 - 25 0,10-0,96 3 8 0,14-0,95 - 29 0,14-0,87 2
Швдена 17 0,2-0,4 - 26 0,1-0,86 2 9 0,14-0,87 - 29 0,21-0,89 1
Илим 12 0,32-0,44 - 23 0,15-0,89 1 14 0,17-0,75 2 32 0,19-0,95 1
Опус 15 0,35-0,41 - 26 0,13-0,95 2 10 0,18-0,67 1 34 0,23-0,92 1
Салют 16 0,32-0,39 - 20 0,18-0,89 6 11 0,17-0,82 1 25 0,17-0,89 1
GoldFlax 13 0,21-0,41 - 24 0,14-0,99 4 12 0,24-0,92 2 28 0,23-0,84 2
Ручеек 10 0,31-0,48 1 24 0,14-0,87 4 6 0,14-0,68 1 31 0,10-0,87 3
Sandra 11 0,19-0,34 - 21 0,17-0,92 3 9 0,12-0,88 - 29 0,15-0,98 2
Воронежский 10 0,32-0,48 1 27 0,19-0,93 2 10 0,1-0,93 - 32 0,16-0,93 5
Flanders 6 0,36-0,5 - 24 0,14-0,97 3 8 0,16-0,84 - 36 0,21-0,83 3
Примечание: I - общее количество компонентов спектра; II - диапазон относительной подвижности компонентов; III - количество информативных компонентов
Как следует из представленных в таблице результатов, наименьшей разрешающей способностью и информативностью характеризовались белковые спектры альбуминов и проламинов. Было установлено, что совокупность белковых компонентов альбуминовой фракции на спектре, характеризуется слабым разбросом по относительной электрофоретической подвижности (в позициях 0,14-0,56 КГ), что затрудняет идентификацию близких и минорных групп и информативность спектра в целом. Белковые компоненты фракции проламинов характеризовались широким размахом относительной подвижности от 0,1 до 0,99 КГ, но малым числом информативных компонентов, возможных к интерпретации в целях практической селекции и оценки генетической конструкции генотипа. Кроме этого, слабая представленность минорных групп компонентов не позволяет улучшить разрешающую способность для анализа и идентификации генетически близких форм льна, что так же накладывает ограничения на использование данной белковой фракции.
Напротив, информативность и разрешающая способность белковых спектров полученных при фракционировании глобулинов и суммарных белков находится на высоком уровне. Проведенными исследованиями установлено, что белковые компоненты данных фракций, равномерно распределены по величинам КГ (0,1-0,99 по глобулинам; 0,11-0,98 по суммарным белкам), что позволяет идентифицировать видовые, сортовые и биотипные маркеры сортов с достаточной точностью. Кроме этого, установленные по всем проанализированным сортам сочетания минорных групп компонентов, позволяют варьировать разрешающую способность анализа для расширения дифференцирующих возможностей метода. Оптимальное содержание информативных компонентов белкового спектра было установлено по группе глобулинов для сортов Салют (6 компонентов), Брестский (5 компонентов), ВШоп, Бг-704, Фокус, ОоЫИах, Ручеек (по 4 компонента), идентифицируемых в зоне 0,52-0,75 КГ.
По группе суммарных белков, число информативных компонентов было несколько меньше, наибольшее их количество отмечено по сортам Воронежский (5 компонентов) и ВШоп (4 компонента), с проявлением в зоне 0,4-0,8 КГ.
В ходе проводимой оценки идентификационных критериев белкового спектра сортов льна масличного, в работе параллельно велась отработка алгоритмов определения параметров единичных белковых компонентов.
Следует отметить, что в алгоритмах интерпретации и регистрации (записи) компонентов электро-форетических спектров белков растений существует несколько принципиально различных подходов. Первый основан на определении относительной электрофоретической подвижности (ОЭП) каждого белкового компонента на электрофоретическом спектре анализируемого образца относительно или отдельных «маркерных» компонентов какого-либо стандартного сорта, или относительно компонентов «эталонного» спектра, полученного при электрофорезе смеси белков сортов различных культур. Второй подход предусматривает разбиение спектра на зоны а, в, у, га с нумерацией компонентов в каждой зоне. Все означенные подходы имеют свои выраженные особенности как по алгоритмам идентификации индивидуальных компонентов белкового электрофоретического спектра, так и по интерпретации получаемых результатов. Следует отметить, что в отношении льна масличного, ранее подобный анализ не проводился, в связи с чем возникла необходимость в оценке приемлемости данных подходов применительно к особенностям фракционируемого белкового комплекса культуры и требуемым алгоритмам интерпретации получаемых результатов.
Для этих целей вся совокупность белковых компонентов, идентифицируемых по электрофорети-ческому спектру, была поделена на две оценочных категории: на условные зоны по трекам спектра (а, в, у, га) и на значения относительной подвижности (Я1) индивидуальных белковых компонентов с нумерацией от стартовой ячейки гелевой пластины.
Расчет значений ЯГ компонентов проводился по формуле:
(1)
где Я^— относительная подвижность белкового компонента; Ярг - расстояние пройденное белковым компонентом от стартового кармана геля (мм); ЯС01 - расстояние, пройденное лидирующим красителем от стартового кармана геля (мм).
Значение ЯСы при оптимальных условиях электрофоретического фракционирования, как правило, совпадает с размером гелевой пластины, на которой проводят разгонку белка.
Идентифицированные значения относительной подвижности (с коэффициентом равным 100) по отдельным белковым компонентам будут соответствовать порядковому номеру позиции.
По результатам проведенной оценки было установлена не только приемлемость разных алгоритмов и принципов идентификации компонентов белкового спектра, но и оценен критерий воспроизводимости конечного результата (табл. 2). Последнее особенно важно для получения достоверных и точных результатов получаемых на основе метода молекулярно-биохимического маркирования.
Таблица 2. Результативность анализа по оценке единичных компонентов электрофоретического спектра белков
семян льна масличного
Число Варианты идентификации компонентов Коэффициент воспроизводимости по вариантам, %
Сорт компонентов спектра число компонентов по зонам белковых фракций (I) число компонентов по показателям ЯГ (II) (i) (Ii)
1 анализ 2 анализ 1 анализ 2 анализ
а-4 а-5
Bilton 23 ß-8 Y-5 ю-б ß-7 Y-4 ю-7 23 23 ±0,005Rf б5,0 100,0
а-5 а-5
Barbara 19 ß-6 Y-4 ю-4 ß-8 Y-3 ю-3 19 19 ±0,001Rf 70,0 100,0
а-3 а-4
Fr-704 22 ß-7 Y-б ю-б ß-9 Y-4 ю-5 22 22 ±0,008Rf б2,0 100,0
а-5 а-3
Брестский 20 ß-5 Y-7 ю-3 ß-8 Y-5 ю-4 20 20 ±0,004Rf 75,0 100,0
а-5 а-4
Фокус 21 ß-4 y-6 ю-б ß-8 Y-4 ю-5 21 21 ±0,0035Rf 59,0 100,0
а-б а-б
Sandra 21 ß-8 Y-4 ю-3 ß-8 Y-4 ю-3 21 21 ±0,008Rf 100,0 100,0
Как следует из данных таблицы, при идентификации внутренней структуры белкового спектра семян льна масличного на основе градации по зонам белковых фракций, не выявлены достаточные величины коэффициентов воспроизводимости, за исключением сорта Sandra. Во всех остальных вариантах число индивидуальных белковых компонентов по фракциям треков геля имело непостоянные величины, а по ряду сортов (Bilton, Фокус, Воронежский) колебания достигали существенных величин. Кроме этого, в зависимости от условий хода анализа градация зон электрофоретического трека на спектре становиться условной и не может быть использована для объективной оценки.
Анализ параметров воспроизводимости при оценке индивидуальных компонентов спектра на основе расчета значений относительной электрофоретической подвижности, показал полную воспроизводимость и сходимость величин во всех вариантах опыта, что позволит использовать данный алгоритм оценки для последующих оценок структуры сортов льна. В данном случае даже при повторах анализов (арбитражные оценки) сохраняются параметры идентификации компонента (его номер от начала стартового кармана ПААГ), величины сдвигов Rf несущественны. Кроме этого, идентификация белковых компонентов спектра, основанная на оценке их относительной электрофоретической подвижности, позволила выявить объективность данного метода вне зависимости от условий проведения анализа, потенциально возможных отклонений от стандартного протокола проведения анализа.
В целом, основываясь на результатах проведенных исследований, базовые особенности применения метода молекулярно-биохимического маркирования на основе электрофоретического фракционирования белков семян льна масличного можно выразить рядом позиций:
- применение данного метода возможно только в случае полного нивелирования собственного заряда белковой молекулы, что недостижимо в условиях стандартного нативного гель-электрофореза;
- в случае использования «маркерных» позиций (белковых компонентов) какого-либо сорта, первоначальный анализ последнего следует проводить в условиях градации компонентов только по их молекулярному весу;
- создание «общего», одинакового заряда белковых молекул возможно только в условиях, создаваемых при использовании электрофореза в комплексе с ДДС№ (додецилсульфат натрия). Именно в данных условиях будет наблюдаться прямая пропорциональная зависимость между молекулярной массой белка и их относительной подвижностью;
- на основе использования данного метода, возможно оценить как молекулярные массы неизвестных белков (позиций белкового спектра) так и оценить относительную электрофоретическую подвижность на основе калибровочного графика.
Заключение
1. Установлены оптимальные фракции белков семян льна масличного для целей использования в рамках методов молекулярного маркирования.
2. Выявленная градация компонентов глобулинов и суммарных белков по критерию относительной подвижности позволяет идентифицировать четкие маркеры белковых спектров.
3. Идентифицированные маркеры фракций глобулинов и суммарных белков могут быть использованы в области практической селекции для маркирования, идентификации и дифференциации генотипов льна масличного.
4. Определен алгоритм идентификации структурных элементов белкового спектра семян на основе оценки значений Rf компонентов по отношению к маркерному красителю
ЛИТЕРАТУРА
1. Osborn, T. B. The proteins of wheat kernet/ T.B.Osborn.- Karnegi, 1907. -192 p.
2. Федулова, Т. П. Применение белковых маркеров в селекции сахарной свеклы / Т. П. Федулова // Сахарная свекла. - 2004. - № 1. - С. 13-14.
3. Созинов, А. А. Генетические маркеры у растений / А. А.Созинов // Цитолог. и генетика. - 1993. - Т.23. - №5. - С. 3-14.
4. Мухина, Ж. М. Молекулярные маркеры и их использование в селекционно-генетических исследованиях / Ж. М. Мухина, Е. В. Дубина.// Научный журнал КубГАУ. - №66(02). - 2011г. - С. 45-52.
5. Лапина, Г. П. Молекулярные механизмы изменчивости пероксидазы льна в раннем онтогенезе и их регуляция: Монография / Г. П. Лапина. - Тверь. -1999. - 156 с.
6. Плешков, Б. П. Практикум по биохимии растений / Б. П. Плешков. - М.: Колос. -19б8. - 183 с.
7. Боечко, Ф. Ф. Биологическая химия / Ф. Ф. Боечко. - К.: Высшая школа. - 1985. - 658 с.
8. Барбашов, А. В. Групповой состав белкового комплекса семян льна современных сортов / А. В. Барбашов, С. Ю. Ксандопуло.// Известия вузов. Пищевая технология. -2005. -№4. - С. 71-72.
9. Sammour, R. H. Proteins of linseed (Linum usitatissimum L.), extraction and characterization by electrophoresis / R. H. Sammour // Botanical Bulletin of Academia Sinica. - 1999. - Vol. 40. - Р. 121-12б.
10. Бояринова, С. И. Электрофоретические спектры глиадинов ржи / С. И. Бояринова // Весщ АН БССР. Сер. Б1ял. Навук. - 1984. -№6. - С.106-108.
11. Семена пшеницы и тритикале. Определение сортовой принадлежности, сортовой чистоты и генетического качества методом электрофоретического анализа запасных белков. Методика определения и краткий каталог спектров глиадина / Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; сост. Н. А. Дуктова, С. В. Егоров. -Горки, 2011. - 40 с.
12. Конарев, В. Г. Белки пшеницы / В. Г. Конарев. - М.: Колос, 1980. - 350 с.
13. Конарев В. Г. Биохимические и молекулярно-генетические аспекты селекции зерновых на белок / В. Г. Конарев // Проблемы белка в сельском хозяйстве. - М., 1975- С. 131.
14. Идентификация сортов и регистрация генофонда культурных растений по белкам семян / Под ред. В. Г. Конарева. СПб.: ВИР. -2000. - 186 с.
15. Конарев, В. Г. Молекулярно-биологические исследования генофонда культурных растений в ВИРе (19672007 гг.). Изд. 2-е доп.; (сост.: В.В. Сидорова, А.В. Конарев). СПб.: ВИР. - 2007. - 134 с.
16. Gunzell, G. Die Sortendiagnose am Gerstenrn. Lechnik und Zuvelassigkeit eines Electrophoreseverfahrens bur die prakishe Anwendung. Brauwissenshaft- 1979. - 32. - №8. - P. 226-232.
17. Shewry, P. R., Kikman M. A., Brirgess S. R. et al. A comharison of the protein and amino acid composition of old and ricent grain // New Phytol. - 1982 - 90, N3. -P. 455-466.
18. Лапина, Г. П. Электрофоретические спектры семян разных сортов льна / Г. П. Лапина // Физиология и биохимия культурных растений. - 1989. -Т. 21. - №5. -С. 494-500.
19. Лях, В. А. Ботанические и цитогенетические особенности видов рода Linum L. и биотехнологические пути работы с ним: монография / В. Я. Лях, А. И. Сорока - Запорожье, 2008. -182 с.
УДК: 633.854.54:631.527:543.54
С. В. ЕГОРОВ, Н. А. ДУКТОВА
КРИТЕРИИ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ И ВНУТРЕННЕЙ ГЕТЕРОГЕННОСТИ ГЕНОТИПОВ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНО-БИОХИМИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ
(Поступила в редакцию 16.09.2014)
В статье рассматриваются критерии оценки струк- The article examines criteria of estimation of the structure
туры сортов льна масличного на основе белковых маркеров. of varieties of oilseed flax on the basis of protein markers. We
Установлены критерии дифференциации сортов, выделе- have established criteria of varieties differentiation and selec-
ния биотипов в структуре сорта. Определена специфич- tion ofbiotypes in the structure of variety. We have determined
ность белковых компонентов сортов в зависимости от specific character ofprotein components of varieties depending
региона селекции. Установлен разный уровень внутренней on the region of selection. We have established different levels
гетерогенности сортов льна представленный разным чис- of internal heterogeneity of flax varieties, presented by different
лом типов спектра. number of spectrum types.
Введение
Сельское хозяйство на сегодняшний день не может существовать без тесной связи с передовыми научными разработками и их практической адаптации в производственной сфере. В полной мере это относится и к области практической селекции, результативность которой на современном этапе определяется не только опытом и интуицией селекционера, но и наукоемкостью селекционных алгоритмов на всех этапах селекционного процесса.
Считается, что селекция по большинству хозяйственно-ценных признаков практически подошла к биологическим границам повышения продуктивности [1]. В связи с этим одной из приоритетных задач селекции на сегодняшний момент становится не только увеличение потенциала продуктивности, но и улучшение качества получаемой от сортов и гибридов продукции и увеличение устойчивости к биотическим и абиотическим факторам среды.
Для выполнения данных целей необходимо применять методы, наиболее полно раскрывающие генетическую природу биологического материала и способные к генетической интерпретации получаемых на их основе результатов. Особенно важным является внедрение таких методов, которые позволят проводить оценку на уровне, приближенном к наследственно обусловленному, взаимосвязанному с проявлением признаков и свойств и детерминируемом устойчивыми генными ассоциациями. В полной мере данным требованиям, особенностям селекционной работы с растительными организмами отвечают методы молекулярно-биохимического анализа, основанные на анализе генетически детерминированных элементов - ДНК-маркеры, изоферменты и запасные белки. Использование данных маркерных систем вполне доступно в рамках научно-исследовательских структур, осуществляющих селекционную деятельность и позволяет перевести селекцию на уровень еще более полно контролируемого процесса с прогнозируемыми показателями.
