Компонентный состав запасных белков линий гороха с многоцветковым апикальным цветоносом

единичные семена из случайных выборок по 100 семян для каждого сорта . Объектом исследования служили пять образцов гороха с многоцветковым апикальным цветоносом - Уг -07-320, СВ -52- Л , Лу -139-2000, Лу - Д -115, Лу -268-98, и дв е родительские формы - А -87-15 ( с фасциированным стеблем ) и Детерминантный ВСХИ ( с детерминантным типом роста луганской модели ).

Исследования проводили с использованием камеры для вертикального электрофореза белков VE-4 фирмы « Хеликон », универсальный источник питания « Эльф -8», реактивы для SDS-PAGE электрофореза .

Результаты и их обсуждение

Линии гороха с многоцветковым апикальным цветоносом характеризуются относительно высокой урожайностью и рассматриваются в качестве перспективного селекционного материала ( табл . 1). Поэтому описание компонентного состава запасных белков может рассматриваться в качестве критерия их оценки на отличимость , однородность и стабильность . Биохимическое маркирование линий является надежным аргументом паспортизации линий как объектов интеллектуальной собственности .

Таблица 1 – Урожайность образцов гороха с многоцветковым апикальным цветоносом

Примечание : ср – среднестебельный, пк – полукарлик, к – карлик, фас – фасциированный стебель, дет/л – детерминантный тип роста луганской модели, л – листочковый, ус – усатый, о – семена обычного типа, н – неосыпающиеся семена, п – пелюшка.

Результаты анализа электрофоретических спектров запасных белков у образцов гороха с многоцветковым апикальным цветоносом Уг-07-320, СВ-52-Л, Лу-139-2000, Лу-Д-115, Лу-268-98 и родительских морфотипов А-87-15 и

Детерминантный ВСХИ позволили провести идентификацию и регистрацию по компонентному составу ( табл . 2).

Таблица 2 – Компонентный состав электрофоретических спектров у образцов гороха

Примечание : жирным шрифтом выделены очень интенсивные компоненты, обычным – интенсивные, курсивом – слабо интенсивные, курсивом с подчеркиванием – раздвоенные.

Все исследованные образцы гороха оказались не идентичными по уровню и характеру изменчивости полипептидных спектров , что , в свою очередь , является следствием полиморфизма белковых компонентов . При изучении семи образцов гороха было выявлено 11 различных белковых спектров . Во всех зарегистрированных полипептидных спектрах семян установлены различия по количеству , наличию - отсутствию , интенсивности окрашивания одинаковых по подвижности компонентов , а также по интервалу их распределения в спектре . Установлено , что среди исследованных образцов гороха есть как монотипные , так и политипные по белковым спектрам . У политипных образцов гороха выявлено по 2 типа спектров . Наибольшие различия между образцами установлены в одной зоне полипептидных спектров : 50…100.

Все зарегистрированные белковые спектры характеризуются различными комбинациями из 93- х выявленных компонентов , отличающихся по интенсивности окрашивания . Компонентный состав запасных белков семян образцов А -87-15, Уг -07-320 и ЛУ -268-98 характеризуется одним типом спектра . Различия между ними состоят в распределении полипептидных спектров и их количестве , а также в интенсивности окрашивания одинаковых по подвижности компонентов . В составе запасных белков образцов А -87-15, Уг -07-320 и Лу -268-98 выявлено 37, 30 и 43 компонента , соответственно .

Компоненты запасных белков у образца А-87-15 распределены в интервале от 10 до 89 позиции спектра. У образцов Уг-07-320 и Лу-268-98 компоненты распределяются в интервалах от 9 до 90 и от 9 до 100, соответственно. Наличие у исследованных образцов одного типа белкового спектра определяет их как монотипные по данному признаку. Следовательно, они представляют собой гомозиготные линии.

По результатам электрофоретического разделения белков семян сорта Детерминантный ВСХИ выявлено два типа спектров , с частотой встречаемости 7 и 33%, соответственно . Диапазон распределения у всех типов спектров одинаков – от 9 до 100 позиции , а количество компонентов в белковых спектрах колеблется от 40 до 43. Различия между спектрами определяется по наличию - отсутствию 8- ми позиций : 36, 54, 55, 56, 57, 58, 60, 61. В полипептидном спектре II выявлено 43 компонента . В этом спектре отмечено отсутствие 36, 55, 56 и наличие 54, 57, 58, 60, 61 компонентов . В спектре I типа выявлено 40 компонентов . Для него характерно наличие 36, 55, 56 и отсутствие 54, 57, 58, 60, 61 компонентов .

В составе полипептидов образца Лу -139-2000 выявлено два типа спектров с частотой встречаемости 73 и 37% от общего числа . Компоненты в белковых спектрах распределены одинаково от 9 до 97 позиции . Количество компонентов в белковых спектрах колеблется от 54 до 55, что обусловлено наличием - отсутствием пяти из них : 42, 44, 52, 54, 72. Спектр I содержит 55 компонентов . В этом спектре присутствуют три компонента : 42, 44, 52. Два компонента 54 и 72 характерны для II- го типа спектра .

У образца Лу-Д-115 выявлено два типа спектров, на долю которых приходится 46 и 54%. Компонентный состав I-го типа спектра включает в себя 41 полипептид, а II-го типа спектра – 40 полипептидов, что обусловлено наличием или отсутствием 47 компонента. Оба типа спектров характеризуется интервалом распределения от 9 до 97 позиции.

Селекционный образец СВ -52- Л характеризуется наличием двух типов спектров . На долю I- го типа спектра приходится 61%, на долю II- го – 39%. Интервал распределения компонентов у них одинаковый – от 9 до 100 позиции . Различия между ними заключаются в наличии - отсутствии семи компонентов : 23, 31, 33, 34, 35, 40, 41. Например , для I- го типа спектра характерно отсутствие 34 и наличие 23, 31, 33, 35, 40, 41 компонентов .

Политипный характер электрофоретических спектров у образцов Лу -139-2000, Лу - В -115, СВ -52- Л может свидетельствовать о генетическом расщеплении . Для создания гомозиготных линий необходимо с использованием SDS-PAGE электрофореза провести дополнительный отбор растений с одним типом спектра запасных белков .

По результатам анализа компонентного состава электрофоретических спектров по методу UPGMA [8] была построена дендрограмма ( рисунок ). Образцы СВ -52- Л , Лу -139-2000, Лу - Д -115, Лу -268-98 и родительская форма Детерминантный ВСХИ сформировали первый кластер ( индекс бутстрепа =71,7%). Образцы Лу -139-2000, Лу - Д -115, Лу -268-98 были ближе к этой родительской форме по сравнению с образцом Лу -268-98 . Второй кластер образовали люпиноид Уг -07-320 и другая родительская форма А -87-15.

Выводы

• 1.    Впервые проведено исследование белковых спектров генотипов гороха с многоцветковым апикальным цветоносом и их родительских форм .

• 2.    Электрофоретическое разделение запасных белков семян семи образцов гороха свидетельствует о наличии хорошо выраженного полиморфизма .

• 3.    Для создания гомозиготных линий у образцов Лу -139-2000, Лу - В -115, СВ -52- Л необходимо провести дополнительные отборы под контролем компонентного состава электрофоретических спектров .

• 4.    Составленный каталог зарегистрированных позиций белковых спектров рекомендуется использовать для определения оригинальности семян .

• 5.    В результате анализа компонентного состава электрофоретических спектров была построена дендрограмма . Установлены различия между образцами по отношению к родительским формам .