Полиморфизм белков зерна и селекция озимых пшениц

• Автор: Копусь, Михаил Мефодьевич
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 311 с. : ил.

ДОНСКОЙ СЕЛЕЕНЕНТР Научно-производственное объединение "Дон
На правах рукописи
КОПУСЬ МИХАИЛ НЕФОДИЕВИЧ
Полиморфизм белков зерна и селекция озимых пшениц
Об. 01.Об- селекция и семеноводство
Диссерация
на соискание ученой степени доктора биологических
наук
Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, академик А. А. Созинов
Зерноград

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ФАКТОРЫ ВЛИЯЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО ЗЕРНА
ГЛАВА 2. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
2.1. Содержание белка и клейковины
2.2. Белки клейковинного комплекса
2.3. Гетерогенность белков клейковины
2.4. Генетический полиморфизм белков клейковины
2.5. Полиморфизм белков клейковины и качество муки пшениц
2.6. Консистенция эндосперма
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Краткая характеристика объектов исследований
3.2. Методика проведения полевых опытов
3.3. Биохимические методы оценок
1. Определение содержания белка в муке и шроте
2. Определние содержания каротиноидов
3.4. Технологические методы оценок
1. Определение показателя седиментации
2. Определение твердости зерна на приборе ПСХ-4 и ИК-анализатореИнфрапид
3. Определение содержания и качества сырой клейковины
4. Определение физических свойств теста на альвеографе Шопена
5. Лабораторная выпечка хлеба
3.5. Молекулярно-генетические методы
1. Электрофорез глиадина в крахмальном геде (КГ)
2. Электрофорез глиадина в полиакриламидном геле (ПААГе)
3. Электрофорез глютенина в СДС-ПААГе
ГЛАВА 4. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГЛИАДИНА МЯГКИХ
ПШЕНИЦ
4.1. Гибридологический анализ компонентного состава глиадина
1 .Особенности расщепления при анализе зерен Е2 и растений ¥2
2. Моногибридное расщепление
3. Дигибридное расщепление
4. Полигибридное расщепление

5. Каталоги идентифицированных блоков компонентов глиадина на КГ
4.2. Анализ аллелей глиадинкодирующих локусов в КГ и ПААГе
1. Сходство и различия
2. Каталог идентифицированных блоков компонентов иадина на ПААГе
4.3. Выявляемость спонтанных мутантов поглиадинам
1. Мутация глиадинкодирующего локуса хромосомы 1Д-«нуль аллель»
2. Супермутант компонентного состава глиадина озимой мягкой пшеницы (эффект «полупустого»геля)
4.4. Создание изо-глиадиновых линий
ГЛАВА 5. ГЛИАДИНОГЕОГРАФИЯ В ЕСТЕСТВЕННОЙ И
ИСКУССТВЕННОЙ ПОПУЛЯЦИЯХ
ГЛАВА 6. БЛОКИ КОМПОНЕНТОВ ГЛИАДИНА,КАК
БЕЛКОВЫЕ МАРКЕРЫ ПРИ АНАЛИЗЕ ПОПУЛЯЦИЙ

ГЛАВА 7. ВЛИЯНИЕ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ГЛИАДИНА НА КАЧЕСТВО И ДРУГИЕ ПРИЗНАКИ
7.1. Гибриды расщепляющихся потомств
7.2. Констнтные линии (биотипы сортов)
7.3. Мутанты
7.4. Изо-глиадиновые линии
7.5. Система комплексной оценки генотипов пшеницы по качеству и связанных с ним продуктивности и морозостойкости
ГЛАВА 8. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ГЛИАДИНОВЫХ МАРКЕРОВ В СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВЕ
8.1. Оценка селекционного материала
8.2. Эффективность использования глиадиновых маркеров в селекции пшеницы на качество
8.3. Хозяйственно-биологическая классификация мягких пшениц по качеству и задачи селекции
8.4. Оценка семеноводческого материала 224 ГЛАВА 9. ГЛИАДИНОВЫЕ БЕЛКИ ТУРГИДНЫХ ТВЕРДЫХ
ПШЕНИЦ
9.1. Способ идентификации,наследование и номенклатура
9.2. Влияние особенностей компонентного состава глиадина на хозяйственно-ценные свойства

В классическом глиадине , получаемому по Осборну, кроме перечисленных фракций, присутствует примесь белка, примерно
6%.Белки этой фракции не мигрируют в гель, их выделяют в первых порциях эллюата гельхроматографией на сефадексе Г-100. Молекулярный вес этих белков находится в пределах 100000. Аминокислотный состав у них близок к глиадинам, с несколько пониженным количеством тирозина и аспарагиновой кислоты. Эту фракцию называют « высокомолекулярным глиадином « или « низкомолекулярным глютенином» ( A.Beckwith et al., 1966; H.Nielson et al., 1968; J.Bietz, J.Wall 1972). При восстановлении дисульфидных связей эти белки распадаются на субъединицы с молекулярной массой 36000 и 44000 и мигрируют в гель. Эти белки оказались близкими к низкомолекулярным глютенинам не только по молекулярной массе, но и по N- концевым последовательностям аминокислот (J.Bietz, J.Wall, 1980).
Таким образом, спирторастворимый белок зерна пшениц - глиадин, является высоко гетерогенным веществом. Электрофоретическое разделение его на КГ или ПААГ позволяет выделять большое количество( 40 и более, в зависимости от сорта и вида) индивидуальных компонентов. Отличительной особенностью аминокислотного состава глиадинов является высокое содержание глутамина и пролина ( 60%) В линейной агрегации полипептидов глиадина решающую роль играют внутримолекулярные дисульфидные связи. Глиадиновым белкам свойственно два типа ассоциаций полипептидов: у сд- глиадинов- за счет водородных и гидрофобных связей, у обычных глиадинов и особенно у компонентов богатых цистеином ( А-глиадины) - за счет ковалентных дисульфидных (S-S) связей.
В отличие от глиадина, глютениновая фракция клейковины, выделяемая по Осборну, изучена значительно хуже. И этому способствовало то, что глютенины -высокоагрегированные белки с