Запасные белки семян подсолнечника : Гетерогенность, полиморфизм, генетический контроль

• Автор: Анисимова, Ирина Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 275 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ЗАПАСНЫЕ БЕЛКИ СЕМЯН КАК ОБЪЕКТ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Молекулярная гетерогенность и полиморфизм
белков семян двудольных растений
1.2. Молекулярно-генетическая организация и биохимические особенности 2S альбуминов семян двудольных растений
1.3. Запасные белки семян подсолнечника
1.4. Выводы
Глава 2. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Генетический анализ
2.2. Общая характеристика материала
2.3. Методы идентификации и анализа признаков
2.3.1. Выделение белков
2.3.2. Электрофоретический анализ
2.3.3. Иммунохимический анализ
2.3.4. Обратнофазная высокоразрешающая жидкостная хроматография (RP-HPLC)
Глава 3. ГЕТЕРОГЕННОСТЬ И ПОЛИМОРФИЗМ ГЕЛИАНТИНИНА
3.1. Молекулярная гетерогенность белков семян подсолнечника 54"
3.2. Молекулярная гетерогенность гелиантинина
3.3. Полиморфизм гелиантинина у однолетнего культурного подсолнечника H.annuus {H.annuus subsp.annuus)
3.4. Межвидовая изменчивость гелиантинина
в роде Helianthus
3.5. Выводы
Глава 4. ГЕТЕРОГЕННОСТЬ И ПОЛИМОРФИЗМ 2S АЛЬБУМИНОВ
4.1. Состав и функциональные свойства 2S альбуминов подсолнечника
4.2. Характеристика индивидуальных компонентов альбуминовой фракции
4.3. Полиморфизм 2S альбуминов
4.4. Полиморфизм богатых метионином компонентов альбуминовой фракции
4.5. Выводы
Глава 5. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ БЕЛКОВ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА
5Л. Анализ наследования гелиантинина у межлинейных
гибридов
5.2. Гипотеза генетической организации гелиантинина
5.3. Анализ совместного наследование локусов
гелиантинина и других признаков
5.4. Анализ наследования гелиантинина и 2S альбуминов при отдалённых скрещиваниях в роде Helianthus
5.5. Гипотеза генетического контроля 2S альбуминов
5.6. О некоторых общих закономерностях организации и изменчивости мультигенных семейств, кодирущих
запасные белки семян
5.7. Выводы
Глава 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕЛКОВ СЕМЯН В ПРИКЛАДНОЙ БОТАНИКЕ, ГЕНЕТИКЕ И СЕЛЕКЦИИ ПОДСОЛНЕЧНИКА
6.1. Белки семян в геномном анализе рода Helianthus
6.2. 11S глобулин как серологический маркёр в изучении взаимосвязей в семействе Аsteraceae
6.3. Использование гелиантинина в качестве генетического маркёра в селекционно-генетических исследованиях подсолнечника
6.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ. СПИСОК ИЗУЧЕННЫХ ОБРАЗЦОВ
ВВЕДЕНИЕ
Подсолнечник (Helianthus annuus L.) - одна из важнейших масличных культур. Благодаря хорошей адаптации к различным климатическим условиям, подсолнечник культивируется даже в тех районах, которые непригодны для выращивания других масличных растений. Ежегодно в разных странах мира производится около 22 млн.т семян подсолнечника (Anderson 1992). Семена подсолнечника Служат источником пищевого растительного масла, отличающегося высоким содержанием биологически активных ненасыщенных жирных кислот - олеиновой и линолевой. Масло подсолнечника имеет широкий спектр промышленного применения при производстве масел для светильников, стеарина, мыла, косметики, фармацевтических препаратов, эмульгаторов, смазочных веществ, связующих компонентов красок, лаков и полировочных материалов, пластика и полимеров, синтетической резины, составов для выделки кож и обработки шерсти, а также в качестве кормовых добавок (Пустовойт 1975, Friedt et al. 1994). Растительные масла и эфиры жирных кислот могут служить перспективными добавками, либо заменителями для дизельного топлива (Luhs and Friedt 1,994).
Другими ценными продуктами, получаемыми при переработке семян подсолнечника на масло, являются жмых и шрот. Подсолнечный шрот отличается высоким содержанием белка и занимает по этому показателю третье место после арахисового жмыха и соевого шрота (Sabir and Sosulski 1973; Пустовойт 1975). Ценность подсолнечного шрота заключается в том, что содержащийся в нём белок имеет в своём составе (и в довольно значительных количествах) все незаменимые аминокислоты (Дублянская и Супрунова 1969). Содержание белковой фракции в семенах подсолнечника колеблется в пределах 25-40%, а у некоторых сортов достигает 47% (Чмелёва и др. 1981). По суммарному содержанию масла и белка в семенах подсолнечник лишь немного уступает клещевине, превосходя другие масличные культуры: лён масличный, горчицу, сою, арахис, кунжут (Пустовойт 1975). Белки семени подсолнечника хорошо сбалансированы по аминокислотному составу. Их биологическая
Глава
МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Генетический анализ, как метод исследования системы генотипа во всех её проявлениях, представляет собой основополагающий метод генетики (Лобашёв 1966). Объектами генетического анализа в работе являлись запасные белки семян подсолнечника, а в его задачи входили идентификация и определение аллельных состояний генов, кодирующих отдельные компоненты запасных белков, установление числа локусов сцепленных генов (или мультигенных семейств), кодирующих отдельные группы полипептидов, определение структуры этих семейств, а также анализ белок-кодирующих локусов у различных видов. В настоящей главе рассматриваются основные подходы, использованные нами в генетическом анализе сложных белковых признаков, дана краткая характеристика материала и описаны различные способы идентификации и анализа признаков.
2.1.Генетический анализ
В зависимости от объекта исследования и конкретных задач, на различных этапах генетического анализа использовались различные методы и подходы. Главным среди них был анализ фенотипической изменчивости с целью раскрытия генетического потенциала изучаемых признаков. Основным материалом для анализа фенотипической изменчивости являлись инбредные линии, принадлежавшие к различным генетическим пулам. Инбридинг как способ выявления потенциальной генетической изменчивости вида (Фадеева и др. 1980) - один из наиболее эффективных путей выделения в гомозиготном состоянии аллелей генов, в том числе кодирующих отдельные варианты полиморфных белков у перекрёстноопыляемых растений. Большинство изученных в работе линий создавались в ВИРе в течение нескольких десятилетий путём инбридинга местных и стародавних сортов-популяций,