Идентификация сортообразцов гороха морфотипа хамелеон и определение степени внутрисортового полиморфизма по запасным белкам семян

• Автор: Корниенко, Надежда Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1 Л. Создание, морфобиологические особенности и селекционная 7 ценность гороха морфотипа хамелеон
1.2. Биохимические особенности белкового комплекса семян 12 гороха
1.4. Белковые маркеры в селекции, семеноводстве, систематике и 23 паспортизации растений
1.5. Перспективы использования белковых маркеров в селекции 33 гороха
II. МЕСТО, УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ 37 ИССЛЕДОВАНИЙ
III. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БЕЛКОВОГО КОМПЛЕКСА 51 СЕМЯН ГОРОХА МОРФОТИПА ХАМЕЛЕОН
3.1. Исследование изменчивости содержания сырого протеина в 51 семенах гороха морфотипа хамелеон
3.2. Изменчивость водосолерастворимого белка и его фракций 56 семян гороха в процессе созревания
IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИПЕПТИДНОГО СОСТАВА ЗАПАСНЫХ 74 БЕЛКОВ СЕМЯН РАЙОНИРОВАННЫХ СОРТОВ И ОБРАЗЦОВ ГОРОХА МОРФОТИПА ХАМЕЛЕОН
4.1. Идентификация районированных сортов и образцов гороха 75 морфотипа хамелеон по запасным белкам семян
4.2. Взаимосвязь полипептидного состава с накоплением запасного 105 белка семян гороха
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
1.3. Фазоспецифичность запасных белков гороха

2.1. Место, условия и материал исследований
2.2. Биохимические методы исследований

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Зерно гороха является богатейшим источником растительного белка, в котором содержатся все незаменимые аминокислоты необходимые для нормальной жизнедеятельности животного организма. Селекционерами создан ряд новых форм гороха, приспособленных для современного сельскохозяйственного производства, которые отличаются устойчивостью к полеганию, равномерным созреванием и высоким потенциалом семенной и биологической продуктивности. Однако задачи повышения продуктивности сортов и улучшения качества белка остаются по-прежнему актуальными.
В настоящее время, среди форм гороха с видоизмененными листьями гетерофильная представляет немалый интерес. Оригинальная форма гороха хамелеон создана во ВНИИЗБК в 1989 году в результате скрещивания двух генетически контрастных образцов - мутанта Tendrilled acacia или «усиковая акация» (ген tac) с безлисточковым сортом Filby, имеющим усатые листья (ген af) и редуцированные прилистники. Форма гороха хамелеон отличается ярусной гетероморфностью листьев: листья усатого типа в средней зоне растения и обычного или усато-листочкового типов в прикорневой и генеративной (Зеленое А.Н., 1991). Растения гороха морфотипа хамелеон обладают повышенными биологическими возможностями продукционного процесса, которые обусловлены формированием более мощной листовой поверхности, более высоким содержанием хлорофилла во всех хлорофиллсодержащих органах и улучшенными параметрами корневой системы по сравнению с сортами гороха листочкового и безлисточкового морфотипов (Зеленов А.Н. и др., 2000; Зеленов А.Н. и др., 2002). По содержанию белка в семенах большинство образцов гороха морфотипа хамелеон превосходит листочковые и безлисточковые сорта в среднем на
1,3...3,0% (Шелепина Н.В. и др., 1998). Исходя из установленных биологических особенностей, оригинальная форма гороха была признана

селекционно-значимой. Однако биохимические особенности запасных белков семян этой формы изучены недостаточно, а закономерности их накопления вообще не исследовались. Поскольку, пищевые и кормовые достоинства семян гороха зависят от соотношения альбуминов и глобулинов в водосолерастворимой фракции белка, установление динамики их накопления в процессе созревания семян и характера наследования у нового морфотипа гороха является весьма актуальным.
Одним из эффективных методов молекулярно-биологичиских исследований, разработанных для использования в сортоиспытании, селекции, семеноводстве и семенном контроле является метод белковых маркеров. Полиморфизм запасных белков семян обусловлен аллельной изменчивостью и наилучшим образом раскрывается электрофорезом (Конарев В.Г., 2000). Эта кодоминантная система дает возможность работать с отдельными семенами, т. е. различать генотипы, идентифицировать сорта, биотипы и линии, осуществлять оценку генетической структуры на однородность и стабильность (Созинов A.A., 1985; Конарев В.Г., 2001). Таким образом, исследование полиморфизма запасных белков семян позволит создать паспортную базу данных, а также интенсифицировать селекционный процесс гороха морфотипа хамелеон.
Цель и задачи исследований.
Цель работы - определение особенностей накопления запасных белков семян гороха морфотипа хамелеон в процессе созревания и использование их полиморфизма для идентификации сортов и селекционных образцов.
Для этого решались следующие задачи:
- провести оценку семян гороха морфотипа хамелеон на содержание белка;
- изучить характер накопления белка в зависимости от метеорологических условий года выращивания;

затем определяют азот после осаждения всех белков, проводят диализ, если хотят определить альбумины и глобулины.
Для определения общего азота отбирают 20...25мл солевой вытяжки, затем из фильтрата берут пробы по 50мл для диализа и разделения белков.
Для определения азота небелковых и белковых веществ солевой вытяжки берут в колбы Кьельдаля на 100мл по 25мл экстракта, сжигают и определяют азот по Кьельдалю.
Диализ солевой вытяжки. В целлофановый мешочек наливают 50мл солевого экстракта и в качестве антисептика добавляют тимол, затем помещают в диализатор, наполненный водой и кусками льда. И в течении рабочего дня пропускают медленный ток водопроводной воды. На ночь диализатор ставят в холодильник с дистиллированной водой. На следующий день диализ продолжают. К концу диализа в мешочке солерастворимые белки выпадут, а в растворе будут находиться только водорастворимые белки. Небелковые вещества удаляются.
Альбумин от осадка глобулинов отделяют центрифугированием в течение 10 мин при 4 тыс. об/мин. Жидкость над осадком и промывные воды (после промывания осадка и центрифугирования) сливают в мерную колбу, доводят до метки и берут пробы для сжигания и определения азота. Осадок глобулинов тщательно переносят в другую мерную колбу на 200мл путем растворения в 1М растворе КС1 и многократного смывания. Затем колбу доводят до метки этим же раствором. Берут пробы раствора, в котором находятся легко- и трудно-растворимые глобулины, для сжигания и определения азота.
Статистическую обработку результатов проводили методами дисперсионного анализа и разностей попарных сравнений с показателями стандартов Орловчанин и Орлус (Доспехов Б.А., 1985) с использованием компьютерных программ Microsoft Exsel 2000 и «Biotest-D», методом кластерного анализа в программе Statistica 6.0.