Белки семян как маркеры в решении проблем генетических ресурсов растений, селекции и семеноводства
Иначе обстоит дело с запасными белками семян. Принципиально важно, что семя - фиксированная фаза онтогенеза. Запасные белки семян остаются неизменными часто в течение многих лет. Воспроизводимость результатов и повторяемость опытов по электрофорезу запасных белков хорошие [6,7,10,11]. С использованием запасных белков семян в качестве маркеров связаны реальные практические достижения в идентификации и регистрации сортов важнейших сельскохозяйственных культур, в семеноводстве и семенном контроле, что закреплено в решениях такой авторитетной международной организации как ISTA и ряда других [12-14].
Использование ДНК-маркерных технологий привлекает исследователя прежде всего возможностью работать с самим носителем наследственной информации. Однако для наиболее простых в исполнении методов (RAPD) характерны плохая воспроизводимость и доминантный характер маркера (невозможность различения гомо- и гетерозиготных генотипов). Более совершенные методы трудоемки и дороги в исполнении. Подробнее об этом [2,15,16]. Заключение о недостаточной готовности ДНК-маркерных технологий для широкого использования в сортовой идентификации и семенном контроле сделано специальной Рабочей Группой ISTA (ISTA NB. No 113, 1997). Практически к аналогичным выводам, но только в связи с решением широкого круга проблем генетических ресурсов растений (особенно практических проблем генных банков) пришли участники рабочего совещания, организованного Международным Институтом Генетических Ресурсов Растений (IPGRI) [16 ].
В трудах этого совещания [17], а также в техническом бюллетене IPGRI [18], многих других работах зарубежных исследователей последних лет справедливо отмечается, что разные ДНК-маркерные системы (в первую очередь, наиболее доступные такие как RFLP, RAPD, AFLP) достаточно широко и эффективно используются для выяснения степени родства (или генетических связей) на внутривидовом и межвидовом уровнях. Не смотря, как было сказано выше, на достаточно пессимистическую оценку перспектив и возможностей ДНК-маркерных систем для решения большинства прикладных проблем генетических ресурсов растений, полностью игнорируются реальные достижения и практическое широкое и многолетнее использование в этих целях полиморфизма запасных белков (табл.2) [2-15,19]. Так, например, все проблемы идентификации и регистрации сортов (и генетических ресурсов растений в целом), практические проблемы рациональной организации коллекций планируется решать исключительно с использованием ДНК-маркеров [16-18]. При этом не приводится ни одной разработанной системы идентификации и регистрации генетических ресурсов культуры или группы культур, ни одного примера реального практического использования ДНК-маркерных систем в сортоиспытании или семенном контроле. Создается впечатление, что сторонники исключительного использования ДНК-маркеров в решении проблем генетических ресурсов растений, семеноводства и семенного контроля по какой-то причине совершенно не знакомы с большим объемом информации (мировой литературой), касающейся практического использования белков в качестве маркеров, не имели дело с реальным генетическим разнообразием вида или культуры, а также с практическими проблемами идентификации сортов, семеноводства и семенного контроля.
Таблица 2.
Результаты деятельности ВИР им. Н.И.Вавилова по изучению и регистрации генетических ресурсов растений с использованием белков семян в качестве маркеров
Название рода |
Число изученных н зарегистрированных: |
Издано: | ||
Видов |
Сортов н дикорастущих популяции |
Каталогов белковых формул |
Метод, указании | |
Пшеница |
20 |
4300 |
12 |
4 |
Ячмень |
17 |
255 |
1 |
3 |
Роясь |
7 |
180 |
1 | |
Овес Тритикале |
19 1 |
215 500 |
1 |
3 |
Этнлопс |
25 |
2080 |
4 | |
Кукуруза |
1 |
410 |
2 |
1 |
Рнс |
17 |
1776 | ||
Сорю |
28 |
155 | ||
Пыреи |
40 |
120 | ||
Элнмус |
33 |
68 | ||
Житняк |
4 |
25 | ||
Колосник |
8 |
17 | ||
Овсяница |
50 |
26 |
1 | |
Плевел |
9 |
168 |
1 | |
Ежа Мятлик Другие злаковые |
3 30 131 |
173 120 1260 |
1 | |
Фасоль Другие бобовые Картофель |
88 118 44 |
102 510 300 |
1 | |
Свекла |
13 |
300 |
2 | |
Капуста Лук Амарант |
20 27 5 |
209 18 |
105 |
1 |
Подсолнечник Лен |
30 6 |
700 40 |
2 |
2 |
Гречиха |
4 |
150 | ||
Плодовые Ягодные Цитрусовые |
33 21 13 |
333 160 47 | ||
Куфня |
26 |
36 | ||
Хохоба |
1 |
50 | ||
Цитрусовые |
13 |
47 |