Белки семян как маркеры в решении проблем генетических ресурсов растений, селекции и семеноводства
С середины 80-х годов электрофорез проламинов привлекался в ряде случаев Государственной комиссией по сортоиспытанию для решения отдельных спорных вопросов, касающихся оригинальности, однородности и константности новых сортов кормовых злаковых трав - ежи сборной (Dactylis glomerata L.), райграса (Lolium L.), овсяницы луговой (Festuca pratensis L.). Метод использовался также для определения гибридной (амфидиплоидной) природы семян, при решении вопроса о соотношении гибридных и негибридных зерновок в сортовой популяции.
Использование в семеноводстве и семенном контроле. Белковые маркеры наряду с традиционной схемой (полевая апробация и др.) успешно используются для определения сортовой чистоты при семеноводстве и семенном контроле. Метод позволяет вести отбор элитных растений и потомств. Особенно эффективны белковые маркеры в последующих звеньях первичного семеноводства - питомниках испытания потомств и питомниках размножения, где обязателен контроль за появлением нетипичных для сорта растений. Нетипичные формы растений могут быть выявлены путем позернового анализа. В ряде случаев при принятой схеме элитного семеноводства может нарушаться биотипный (генотипный) состав сорта, а значит, могут измениться его характеристики. Контроль посредством электрофореза белков отдельных семян очень эффективен для решения этих практических вопросов и может резко поднять качество семеноводства и сократить сроки создания элиты с 7 до 5 лет, что продемонстрировано на многих примерах [4,19]. Наиболее наглядно это продемонстрировано на примере первичного семеноводства сорта ячменя Криничный [44]. Использование электрофореза белков в семеноводстве и семенном контроле и, в частности, для конкретных культур и групп культур описано в соответствующих методических указаниях и рекомендациях (табл.2) [20,21,37,39,44,45]. Детально эти вопросы изложены в специальной работе В.Г.Конарева[46]. Здесь же приведен полный перечень названий каталогов белковых формул, методических указаний и рекомендаций по использованию белковых маркеров, изданных в ВИРе с 1970 года (см. также табл. 2).
Список литературы
1. Конарев А.В. Всероссийский НИИ растениеводства и его вклад в развитие сельскохозяйственной науки и селекции страны. Сельскохозяйственная биология. 1994, 3: 13-75.
2. Конарев А.В. Использование молекулярных маркеров в работе с генетическими ресурсами растений. Сельскохозяйственная биология, 1998, 5: 3-25.
3. Конарев В.Г. Принцип белковых маркеров в геномном анализе и сортовой идентификации пшеницы
4. Молекулярно-биологические аспекты прикладной ботаники, генетики и селекции. Теоретические основы селекции.Том 1.(под ред. В.Г.Конарева) М., Колос, 1993, 447с.
5. Конарев В.Г. Принцип белковых маркеров в генетическом анализе исходного и селекционного материала. Физиология растений в помощь селекции. М., 1974 : 242-269
6. Конарев В.Г. Белки растений как генетические маркеры. М.: Колос, 1983, 320с.
7. Созинов А.А. Полиморфизм белков и его значение в генетике и селекции. М.: Наука, 1985.
8. Созинов А.А., Попереля Ф.А. Полиморфизм глиадина и возможности его использования. Растительные белки и их биосинтез. М.: Наука, 1975: 65-76
9. Созинов А.А.,Попереля Ф.А., Стаханова А.И. Использование электрофореза глиадинов в селекции на качество. Вестник с.-х. науки, 1974, 7: 99-108.
10. Autran J.C. and Bourdet A. L'identification des varietes de ble: etablissement d'un tableau general de determination fonde sur le diagramme electrophoretique des gliadines du grain. Ann. Amelior. Plantes, 1975,25, 3:227-301.
11. Bushuk W. and Zillman R. Wheat cultivar identification by gliadin electrophoregrams . I. Apparatus, method and nomenclature. Can. J. Plant Sci., 1978, 58: 505-515.
12. Cooke R.J. The standartizaton of electrophoresis methods for variety identification. In: Biochemical Identification of varieties (Materials III International Symposium ISTA, Leningrad, USSR, 1978), VIR, Leningrad, USSR, 1988:14-27.
13. Cooke R.J. Modern methods for cultivar verification and the transgenic plant challenge. Abstracts of 25th International Seed Testing Congress (Pretoria, April 15-24, 1998), ISTA, Zurich, 1998: 9-10.
14. International Rules for Seed Testing. Rules 1996. Verification of species and cultivar. Seed Sci.& Technol, 1996, 24 (Supplement): 253-270.
15. Конарев В.Г. Морфогенез и молекулярно-биологический анализ растений. Спб., ВИР, 1998: 370с.
16. Karp A. and Edwards К Molecular techniques in the analysis of the extent and distribution of genetic diversity. Molecular genetic techniques for plant genetic resources. Report of an IPGRI Workshop, October 1995, Rome, Italy, 1997, 11-22.
17. Molecular genetic techniques for plant genetic resources. Report of an IPGRI Workshop 9-11 October 1995 Rome, Italy. Editors: Ayard W.G., Hodgkin Т., Jaradat A., and Rao V.R. IPGRI, 1997:137p.
18. Karp.A, Kresovich S, Bhat К V. and Hodgkin T. Molecular tools in plant genetic resources conservation: a guide to the thechnologies. IPGRI technical bulletin, 1997,2: 47.
19. Molecular biological aspects of applied botany, genetics and plant breeding. Theoretical basis of plant breeding. Vol. I. St.-Petersburg, VIR, 1996: 228 p.
20. Идентификация, регистрация и оценка чистоты сортов, линий и гибридов капусты методами электрофоретического анализа изоферментов и запасных белков. Методические указания (под ред. И.П.Гаврилюк). Ленинград, ВИР, 1991 : 26с.
21. Идентификация, анализ и регистрация сортов, линий и гибридов подсолнечника методом электрофореза гелиантинина. Методические указания ( под ред. И.П.Гаврилюк). Ленинград, ВИР, 1988:23с.
22. Стрельченко П.П., Ковалева О.К, Окуно К. Оценка биологического разнообразия культурного и дикого ячменей с использованием полиморфизма амплифицированных фрагментов ДНК. Проблемы ботаники на рубеже XX-XXI веков. Тезисы докл.П(Х) съезда Русского бот. Общ-ва СПб, 1998, 1:380-381.
23. Strelchenko P.P., Mitrofanova O.P., Konarev A. V. and Terami F. RAPD characterization of relationships among cultivated hexaploid wheats. Abstracts submitted to XVI International Botanical Congress, August 1-7,1999, St.Louis, MO, USA.
24. Konarev A.V, Vvedenskaya I.O., Nasonova E.A. and Perchuk I.N. Use of prolamine polymorphism in studing genetic resources of forage grasses. Genetic Resources and Crop Evolution., 1995,42:197-209.
25. Конарев А.В., Гаврилюк И.П., Мигушова Э.Ф. Дифференциация диплоидных пшениц по данным иммунохимического анализа. Докл. ВАСХНИЛ, 1974, 6:12.
26. . Дорофеев В.Ф., Удачин Р.А., Семенова Л.В. и др. Пшеницы мира. Агропромиздат, Ленингр. отд., 1987: 560с.
27. Chapman V., Miller Т. andRiley R. Equivalence of the A-genome of bread wheat and that of Triticum urartu. Genetic Resources, 1976, 27, 1: 69-76.
28. Dvorak J., McGuire P. and Cassidy R. Apparent sources of the A genome of wheat inferred from polymorphism in abundance and and restriction fragment length of repeated nucleotide sequences. Genome, 1988, 30: 680-689.