QTL картирование изоферментных форм эстераз зрелых семян у Brassica rapa L

QTL картирование изоферментных форм эстераз зрелых семян у Brassica rapa L

Автор: Рудакова А.С., Рудаков С.В., Артемьева А.М., Фатеев Д.А., Кочерина Н.В., Чесноков Ю.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Агросистемы будущего генетика количественных признаков

Статья в выпуске: 3 т.54, 2019 года.

Бесплатный доступ

С 1960-х годов изоферменты хорошо известны как одни из наиболее распространенных биохимических маркеров. Установление общей изменчивости изоферментных систем и выявление их генетического контроля сохраняют актуальность, позволяя вскрывать тонкие механизмы взаимоотношения организма с окружающей средой и гомеостаза и разрабатывать эффективные биохимические маркеры для экспресс-оценки генетически и селекционно значимого материала. В представленной работе нами впервые идентифицированы и картированы локусы хромосом, отвечающие за проявление активности 13 различных изоформ эстераз зрелых семян у Brassica rapa L. В исследовании использовали линии удвоенных гаплоидов двух картирующих популяций - DH30 и DH38. Все выявленные изоформы эстераз по электрофоретической подвижности подразделялись на три группы. Группа изоформ А1-А3 обладала большой молекулярной массой и малой электрофоретической подвижностью, группа изоформ В1-В7 характеризовалась средней молекулярной массой и проявляла среднюю электрофоретическую подвижность, группу С1-С3 составляли изоформы с малой молекулярной массой и, соответственно, наибольшей электрофоретической подвижностью...

Еще

Биохимический анализ, эстеразы, изоформы, зрелые семена, картирование, гетерозиготность популяций

Короткий адрес: https://sciup.org/142220120

IDR: 142220120   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2019.3.469rus

Список литературы QTL картирование изоферментных форм эстераз зрелых семян у Brassica rapa L

  • Schwartz D., Fuehsman C., McGrath H.K. Allelic isozymes of the pH 7.5 esterases in maize. Genetics, 1965, 52: 1265.
  • Solari R.M., Favret E.A. Polymorphism in endosperm proteins of barley and its genetic control. In: Barley genetics II/R. Nilan (ed.). Washington University Press, Pulman WA, 1971: 23-31.
  • Artemova N.V. Chromosomal control of the isoenzymes of alcohol dehydrogenase, esterase and amylase in different rye varieties. Genetika, 1982, 18: 661-667.
  • Coates P.M., Mestriner M.A., Hopkinson D.A. A preliminary genetic interpretation of the esterase isozymes of human tissues. Ann. Hum. Genet., 1975, 39: 1-20 ( ) DOI: 10.1111/j.1469-1809.1975.tb00103.x
  • Lith H.A., Bieman M., Zutphen B.F.M. Purification and molecular properties of rabbit liver esterase ES-1A. Eur. J. Biochem., 1989, 184: 545-551 ( ) DOI: 10.1111/j.1432-1033.1989.tb15048.x
  • Deimilling O., Wassmer B. Genetic characterization of esterase-28 (ES-28) of the house mouse. Biochem. Genet., 1991, 29: 55-64 ( )
  • DOI: 10.1007/BF00578240
  • Иваченко Л.Е. Роль множественных форм ферментов сои в процессе биохимической адаптации к условиям выращивания. Успехи современного естествознания, 2010, 9: 96-98.
  • Чесноков Ю.В. Молекулярно-генетические маркеры и их использование в предселекционных исследованиях. СПб, 2013.
  • Walker C.H., Macknees M.I. Esterases: problems of identification and classification. Biochem. Pharmacol., 1983, 32: 3265-3269.
  • Pereira A.J., Lapenta A.S., Vidigal-Filho P.S., Machado M.F.P.S. Differential esterase expression in leaves of Manihot esculenta Crantz infected by Xanthomonas axonopodis pv. manihotis. Biochem. Genet., 2001, 39: 289-296 ().
  • Carvalho V.M., Marques R.M., Lapenta A.S., Machado M.F. Functional classification of esterases from leaves of Aspidosperma polyneuron M. Arg. (Apocynaceae). Genet. Mol. Biol., 2003, 26(2): 195-198 ( )
  • DOI: 10.1590/S1415-47572003000200013
  • MacDonald T., Brewbaker J. Isoenzyme polymorphism in flowering plants. VIII. Genetic control and dimeric nature of transaminase hybrid maize isoenzymes. J. Hered., 1972, 63: 11-14 ( )
  • DOI: 10.1093/oxfordjournals.jhered.a108209
  • Scandalios J.G. Genetic control of multiple molecular forms of enzymes in plants. Biochem. Genet., 1969, 3: 37-79 ().
  • Desborough S., Peloquin J. Esterases isozymes from Solanum tubers. Phytochemistry, 1967, 6: 1398-1402 ( )
  • DOI: 10.1016/S0031-9422(00)86051-3
  • Cherry J.P., Katterman F.R.H., Endrizzi J.E. Comparative studies of seed proteins of species of Gossypium by gel electrophoresis. Evolution, 1970, 24: 231-447 ( )
  • DOI: 10.2307/2406817
  • Cherry J.P. A comparative study of seed proteins of allopolyploids of Gossypium by gel electrophoresis. Canadian Journal of Genetics and Cytology, 1971, 13: 155-158 ( )
  • DOI: 10.1139/g71-024
  • Marshall D.R., Allard R.W. Isozyme polymorphism in natural populations of Avena fatua and A. barbata. Heredity, 1970, 25: 273-282 ( )
  • DOI: 10.1038/hdy.1970.38
  • Murray B.E., Craig I.L., Rajhathy T. A protein electrophoretic study of three amphidiploids and eight species of Avena. Canadian Journal of Genetics and Cytology, 1970, 12: 651-665 ( )
  • DOI: 10.1139/g70-085
  • Lerch B., Wolf G. Isolation of phosphodiesterase from sugar beet leaves. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Enzymology, 1972, 258: 200-218 ( )
  • DOI: 10.1016/0005-2744(72)90979-5
  • Barber H.N., Driscoll C.J., Vickery R.S. Enzymic markers for wheat and rye chromosomes. In: Proceedings III International Wheat Genetics Symposium. Canberra, 1968: 116-122.
  • May C.E., Vickery R.S., Driscoll C.S. Gene control in hexaploid wheat. In: Proceedings 4th International Wheat Genetics Symposium. Columbia, 1973: 843-849.
  • Nakai Y. Isozyme variations in Aegilops and Triticum. 2. Esterase and acid phosphatase isozymes studied by the gel isoelectrofocusing method. Seiken Ziho, 1973, 24: 45-73 ( )
  • DOI: 10.1038/hdy.1977.102
  • Nakai Y. Isozyme variations in Aegilops and Triticum. 3. Chromosomal basis of the esterase isozyme production in different organs of Chinese spring wheat. Bot. Mag. Tokyo, 1976, 89(3): 219-234 ().
  • Cubadda R., Bozzini A., Quattrucci E. Genetic control of esterases in common wheat. Theor. Appl. Genet., 1975, 45: 290-293 ().
  • Jaaska V. Electrophoretic survey of seedling esterases in wheats in relation to their phylogeny. Theor. Appl. Genet., 1980, 56: 273-284 ( )
  • DOI: 10.1007/BF00282570
  • Fedak G. Increased homoeologous chromosome pairing in Hordeum vulgare ½ Triticum aestivum hybrids. Nature, 1977, 266: 529-530 ().
  • Fejer O., Belea A. Cytology and isoenzymes of some Triticum auto-and amphidiploids. Wheat Information Service, 1978, 47/48: 41-44.
  • Alexandrescu N., Saulescu N. Esterase variability in kernels of Triticum aestivum cultivars. Revue roumaine de biochimie, 1982, 19: 93-100.
  • Рудакова А.С., Рудаков С.В., Давыдова Н.В., Мирская Г.В., Журавлева Е.В., Чесноков Ю.В. Изоферментный анализ эстераз в зрелых семенах гексаплоидной мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.). Сельскохозяйственная биология, 2016, (51)3: 327-334 ( )
  • DOI: 10.15389/agrobiology.2016.3.327rus
  • Рудакова А.С., Рудаков С.В., Артемьева А.М., Курина А.Б., Кочерина Н.В., Чесноков Ю.В. Изучение полиморфизма эстеразного состава зрелых семян образцов редиса (Raphanus sativus L.) коллекции ВИР. Овощи России, 2017, 5: 3-8 ( )
  • DOI: 10.18619/2072-9146-2017-5-3-8
  • Артемьева А.М., Соловьева А.Е., Кочерина Н.В., Беренсен Ф.А., Руднева Е.Н., Чесноков Ю.В. Картирование хромосомных локусов, определяющих проявление морфологических и биохимических признаков качества у культур вида Brassica rapa L. Физиология растений, 2016, 63: 275-289 ( )
  • DOI: 10.7868/S0015330316020044
  • Davis B.J. Disc electrophoresis. II. Method and application to human serum proteins. Annals of the NY Academy of Science, 1964, 121: 404-427 ( )
  • DOI: 10.1111/j.1749-6632.1964.tb14213.x
  • Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding. Analytical Biochemistry, 1976, 72: 248-254 ( )
  • DOI: 10.1016/0003-2697(76)90527-3
  • Meon S. Protein, esterase and peroxidase patterns of phytophtora isolates from Cocoa in Malaysia. Journal of Islamic Academy of Sciences, 1988, 1(2): 154-158.
  • Van Ooijen J.W. MapQTL 6. Software for the mapping of quantitative trait loci in experimental populations of diploid species. Wageningen, Netherlands, 2009.
  • Kocherina N.V., Artemyeva A.M., Chesnokov Yu.V. Use of LOD-score technology in mapping quantitative trait loci in plants. Russian Agricultural Sciences, 2011, 37: 201-204 ( )
  • DOI: 10.3103/S1068367411030098
  • Ronald P.S., Penner G.A., Brown P.D., Brule-Babel A. Identification of RAPD markers for percent hull in oat. Genome, 1997, 40: 873-878 ( )
  • DOI: 10.1139/g97-813
  • Voorrips R.E. MapChart: Software for the graphical presentation of linkage maps and QTLs. J. Hered., 2002, 93: 77-78 ( )
  • DOI: 10.1093/jhered/93.1.77
  • Nei M. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics, 1978, 89(3): 583-590.
  • Lefèvre F., Charrie A. Isozyme diversity within African Manihot germplasm. Euphytica, 1992, 66: 73-80 ().
  • Вейр Б. Анализ генетических данных. М., 1995: 132-135.
  • Clauss K., Baumert A., Nimtz M., Milkowski C., Strack D. Role of a GDSL lipase-like protein as sinapine esterase in Brassicaceae. Plant J., 2008, 53(5): 802-813 ( )
  • DOI: 10.1111/j.1365-313X.2007.03374.x
  • De Souza A., Hull P.A., Gille S., Pauly M. Identification and functional characterization of the distinct plant pectin esterases PAE8 and PAE9 and their deletion mutants. Planta, 2014, 240(5): 1123-1138 ( )
  • DOI: 10.1007/s00425-014-2139-6
  • Biely P. Microbial carbohydrate esterases deacetylating plant polysaccharides. Biotechnol. Adv., 2012, 30(6): 1575-1588 ( )
  • DOI: 10.1016/j.biotechadv.2012.04.010
  • Gao Z., Qian Q., Liu X., Yan M., Feng Q., Dong G., Liu J. Dwarf 88, a novel putative esterase gene affecting architecture of rice plant. Plant Molecular Biology, 2009, 71(3): 265-276 ( )
  • DOI: 10.1007/s11103-009-9522-x
  • Сандухадзе Б.И., Журавлева Е.В., Кочетыгов Г.В. Озимая пшеница Нечерноземья в решении продовольственной безопасности Российской Федерации. М., 2011.
  • Casacuberta J.M., Jackson S., Panaud O., Purugganan M., Wendel J. Evolution of plant phenotypes, from genomes to traits. G3: Genes, Genomes, Genetics, 2016, 6(4): 775-778 ( )
  • DOI: 10.1534/g3.115.025502
  • Yang W., Guo Z., Huang C., Duan L., Chen G., Jiang N., Fang W., Feng H., Xie W., Lian X., Wang G., Luo Q., Zhang Q., Liu Q., Xiong L. Combining high-throughput phenotyping and genome-wide association studies to reveal natural genetic variation in rice. Nature Communications, 2014, 5: 5087 ( )
  • DOI: 10.1038/ncomms6087
  • Lai C.P., Huang L.M., Chen L.O., Chan M.T., Shaw J.F. Genome-wide analysis of GDSL-type esterases/lipases in Arabidopsis. Plant Mol. Biol., 2017, 95(1-2):181-197 ( )
  • DOI: 10.1007/s11103-017-0648-y
  • Rejón J.D., Zienkiewicz A., Rodríguez-García M.I., Castro A.J. Profiling and functional classification of esterases in olive (Olea europaea) pollen during germination. Ann. Bot., 2012, 110(5): 1035-1045 ( )
  • DOI: 10.1093/aob/mcs174
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp