Углеводный состав слизи из семян льна и его связь с морфологическими признаками

Слизь из семян льна, - ценный продукт для пищевой промышленности и медицины, а также сырье при производстве биокомпозитов. Она образуется во вторичной клеточной стенке эпидермальных клеток оболочки семян и способствует их распространению животными, адгезии с почвой, привлечению почвенных микроорганизмов в ризосфере, а также используется в питании проростка. В слизи льна на полисахариды приходится 83,3 %, на белки - 4,6 %, на зольные вещества - 11,8 %. Для изучения состава углеводов (в отличие от белков) не разработано стандартной методики. Генотип льна существенно влияет на количество и соотношение компонентов слизи. Кроме того, химический состав полисахаридов слизи, получаемой из семян, зависит от способа экстракции. Целью настоящей работы было установление полиморфизма льна ( Linum usitatissimum L.) по углеводному составу слизи, а также оценка связи этого показателя с окраской семян и плейотропным действием контролирующих ее генов. Для выявления закономерностей впервые были использованы линии генетической коллекции с известными генами окраски семян, а также методы многомерной и непараметрической статистики. Исследовали 28 линий и 3 сорта льна. Образцы различались по окраске семян: 15 - c красно-коричневой (дикий тип), 9 - с желтой, 7 - с модифицированной коричневой. Из 8 желтосемянных линий 4 - гомозиготы по гену s1, 4 - по гену YSED1, 5 линий с желтым оттенком семян - гомозиготы по гену pf1. Водную экстракцию слизи проводили в течение 2 ч при 20 °С. Моносахаридный состав полученного раствора слизи (долю арабинозы Ara, ксилозы Xyl, рамнозы Rha, галактуроновой кислоты GalA, фукозы Fuc, галактозы Gal, глюкозы Glc) определяли с помощью газовой хроматографии после лиофильной сушки, метанолиза и силилирования по стандартной методике. Рассчитывали долю разных полисахаридов - скелетной цепи рамногалактуронана 1 (RG1b = 2 ½ Rha), гомогалактуронана (HGA = GalA - Rha), пектина (pect = Rha + GalА), арабиноксилана (AX = Ara + Xyl), а также соотношение сахаров Ara:Xyl и RG1b:AX. В целом по выборке слизь содержала больше пектина (38-64 %), чем арабиноксилана (10-38 %). У большинства линий как максимальное, так и минимальное количество pect было обусловлено содержанием рамногалактуронана 1, за исключением сорта Оршанский 2, имеющего высокое содержание GalA и, соответственно, HGA. Количество AX повышалось за счет удлинения основной цепи (рост доли Xyl), но были линии, где происходило увеличение ветвления (доля Ara) или пропорционально всей молекулы. Соотношение Ara:Xyl, характеризующее степень ветвления AX, составляло в среднем 0,23 (при колебаниях от 0,05 до 0,30). Его экстремальные значения не всегда соответствовали содержанию АХ. Доля RG1b в основном оказалась примерно в 2 раза больше, чем AX, однако у некоторых линий отмечали превышение количества AX относительно RG1b. В целом по выборке галактоза составляла в среднем 15,3 % ( Cv = 21 %) от сахаров слизи, фукоза - 3,5 % ( Cv = 20 %), глюкоза (Glc) - 3,6 %, но ее содержание сильно варьировало (от 1,3 до 11,2 %, Cv = 79 %). Методом главных компонент было выявлено влияние двух факторов: первый показал антагонизм пентозанов (AX), Ara, Xyl с GalA и Gal, второй - антагонизм HGA с Fuc и Ara:Xyl. С помощью рангового U-критерия Манна-Уитни установили, что у коричневых семян доля AX, Ara и Xyl достоверно меньше (вероятность сходства альтернативных групп - p