Белки семян сложноцветных: гетерогенность, полиморфизм, использование в селекционно-генетических исследованиях (обзор)

И. Н. Анисимова

Аннотация


В статье обобщены данные литературы, а также результаты многолетних исследований белков семян сложноцветных, которые были выполнены в отделе биохимии и молекулярной биологии ВИР под руководством академика РАСХН В. Г. Конарева. Суммарные белковые фракции семян основных возделываемых растений семейства сложноцветных — подсолнечника (Helianthus), салата (Lactuca) и сафлора (Carthamus) — представлены гетерогенной смесью полипептидов. Главные компоненты фракции запасных белков принадлежат солерастворимым 11S (12S) глобулинам и водорастворимым 2S альбуминам; 11S (12S) глобулины сложноцветных включают несколько типов субъединиц и полипептидов, различающихся по молекулярной массе и физико-химическим свойствам. Доказана уникальная четвертичная структура 2S альбуминов подсолнечника и салата; 2S альбумины этих видов, в отличие от гомологичных белков других двудольных растений, представлены одноцепочечными полипептидами, четвертичная структура которых поддерживается внутримолекулярными дисульфидными связями. Определены генотипы линий генетической коллекции культурного подсолнечника (H. annuus) по аллелям локусов HelA, HelB и HelC, кодирующих субъединицы 11S глобулина (гелиантинина) и структурного гена SFA8, ответственного за синтез богатого метионином альбумина SFA8. Изучен аллельный полиморфизм локусов, кодирующих ингибиторы протеолитических ферментов. Уровень внутривидового полиморфизма белков семян различен у разных видов. Наиболее полиморфны среди них белки подсолнечника и салата, низким уровнем полиморфизма характеризуются белки сафлора. Молекулярные основы гетерогенности и полиморфизма запасных белков семян сложноцветных изучены мало; наиболее полная информация получена для подсолнечника. Обсуждаются вопросы использования запасных белков семян подсолнечника в семеноводстве гибридов в качестве маркерных признаков для контроля генетической чистоты родительских линий и определения уровня гибридности семян.

Ключевые слова


подсолнечник; салат; сафлор; белки семян; 11S (12S) глобулины; гелиантинин; 2S альбумины; гетерогенность; полиморфизм; генетический контроль

Полный текст:

PDF

Литература


González-Pérez S., Arellano J. B. Handbook of hydrocolloids. — Oxford Cambridge New Delhi: Woodhead Publishing in Food Science, Technology and Nutrition, 2009. P. 1 – 27.

Nguyen T.-Ph., Cueff G., Hegedus D. D., et al. / J. Exp. Bot. 2015. DOI: 10.1093/jxb/erv348.

Shewry P. R. / Biol. Rev. 1995. V. 70. P. 375 – 426.

Конарев В. Г. Белки растений как генетические маркеры. — М.: Колос, 1983. С. 1 – 319.

Bremers K. Asteraceae: cladistics and classification. — Portland, Or: Timber Press, 1994. P. 1 – 752.

Schwenke K. D., Schultz M., Linow K. J. / Nahrung. 1975. V. 19. No. 9/10. P. 817- 822.

Kortt A. A., Caldwell J. B. / Phytochemistry. 1990. V. 29. No. 9. P. 2805 – 2810.

Анисимова И. Н., Гаврилюк И. П., Конарев В. Г. / Докл. ВАСХНИЛ. 1986. № 8. С. 4 – 8.

Anisimova I. N., Fido R. J., Tatham A. S., et al. / Euphytica. 1995. V. 83. P. 15 – 23.

Laemmli U. K. / Nature. 1970. V. 227. No. 5259. P. 680 – 685.

Anisimova I. N., Gavriljuk I. P., Konarev V. G. / Plant Variet. Seeds. 1991. No. 4. P. 133 – 141.

Schagger H., Von Jagow G. / Anal. Biochem. 1987. V. 166. P. 379 – 386.

Конарев В. Г. Идентификация сортов и регистрация генофонда культурных растений по белкам семян. — СПб.: ВИР, 2000. С. 111 – 123.

Youle R. J., Huang A. H. C. / Am. J. Bot. 1981. V. 68. P. 44 – 48.

González-Pérez S., van Koningsveld G. A., Vereijken J. M., et al. / J. Agric. Food Chem. 2005. V. 53. P. 2261- 2267.

Dalgalarrondo M., Raymond J., Azanza J. L. / J. Exp. Bot. 1984. V. 35. P. 1618 – 1628.

Žilić S., Barać M., Pešić M., et al. / Helia. 2010. V. 33. No. 52. P. 103 – 114.

Анисимова И. Н. / Тр. по прикл. бот., генет. и селек. 1987. Т. 114. С. 114 – 125.

Rahma E. H., Rao M. S. N. / J. Agric. Food Chem. 1981. V. 29. P. 518 – 521.

Анисимова И. Н., Гаврилюк И. П. / Генетика. 1989. Т. 25. № 7. С. 1248 – 1255.

Bogue M. A., Vonder Haar R. A., Nuccio M. L., et al. / Mol. Gen. Genet. 1990. V. 220. P. 49 – 57.

Kortt A. A., Caldwell J. B. / Phytochemistry. 1990. V. 29. P. 1389 – 1396.

Raymond J., Inquello V., Azanza J. L. / Phytochemistry. 1991. V. 30. No. 9. P. 2849 – 2856.

Allen R. D., Nessler C. L., Thomas T. L. Developmental expression of sunflower 11S storage protein genes / Plant Mol. Biol. 1985. V. 5. P. 165 – 173.

Allen R. D., Cohen E. A., Vonder Haar R. A., et al. / Mol. Gen. Genet. 1987. V. 210. P. 211 – 218.

Vonder H. R. A., Allen R. D., Cohen E. A., et al. / Gene. 1988. V. 74. P. 433 – 443.

GenBank (электронный ресурс); офиц. сайт. National Center for Biotechnology Information, U. S. National Library of Medicine. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore (дата обращения 16.08.2014).

Анисимова И. Н., Туманова Л. Г., Гаврилова В. А. и др. / Генетика. 2009. Т. 45. № 9. С. 1067 – 1077.

Shah A., Stegemann H. / J. Agron. Crop Sci. 1983. V. 152. P. 39 – 47.

Kortt A. A., Caldwell J. B., Lilley G. G., et al. / Eur. J. Biochem. 1991. V. 195. P. 329 – 334.

Anisimova I. N., Konarev Al. V., Gavrilova V. A., et al. / Euphytica. 2003. V. 129. No. 1. P. 99 – 107.

Brunel D. / Seed Sci. 1994. V. 22. P. 185 – 194.

Serre M., Feingold S., Salaberry T., et al. / Euphytica. 2001. V. 121. Issue 3. P. 273 – 278.

Konarev Al. V., Anisimova I. N., Gavrilova V. A., et al. / Theor. Appl. Genet. 2000. V. 100. No. 1. P. 82 – 88.

Anisimova I., Georgieva-Todorova J., Vassileva R. / Helia. 1993. V. 16. No. 18. P. 49 – 58.

Анисимова И. Н., Гаврилова В. А., Лоскутов А. В. и др. / Генетика. 2004. Т. 40. № 9. С. 1215 – 1223.

Анисимова И. Н. / Теоретические основы селекции. Т. 1. Под ред. В. Г. Конарева. — М.: Колос, 1993. С. 287 – 314.

Анисимова И. Н., Лоскутов А. В., Боровкова И. Г. / Докл. ВАСХНИЛ. 1991. № 6. С. 12 – 15.

Nikolić Z., Vujaković M., Jevtić A. / Helia. 2008. V. 31. No. 48. P. 47 – 54.

Alireza S., Saeedeh R. / Int. Sci. Investig. J. 2013. V. 2. No. 3. P. 33 – 39.

Alireza S. / Biotechnology. 2014. V. 13. No. 3. P. 74 – 79.

Alireza S. / Discov. Proteins. 2015. No. 3. P. 5 – 11.

Pallavi H. M., Ramegowda K. B., Vishwanath K., et al. / Res. J. Agric. Sci. 2010. V. 1. No. 3. P. 189 – 192.

Aksyonov I. V. / Helia. 2005. V. 28. No. 43. P. 49 – 54.

De Vries I. M. / Genet. Res. Crop Evol. 1996. No. 43. P. 193 – – 202.

Якупова И. А., Анисимова И. Н., Шашилова Л. И. / Аграрная Россия. 2005. № 2. С. 26 – 31.

Анисимова И. Н., Шашилова Л. И., Якупова И. А. / Докл. РАСХН. 2006. № 3. С. 15 – 17.

Latha T. S., Prakash V. J. / Agric. Food Chem. 1984. V. 32. P. 1412 – 1416.

Obreht D. R., Vapa L. B., Kis S. A., et al. / Proceed. Nat. Sci. Matica Srpska. 2002. V. 103. P. 29 – 34.

Shinwari Z. K., Rehman H., Rabbani M. A. / Pak. J. Bot. 2014. V. 46. No. 3. P. 811 – 815.




DOI: https://doi.org/10.30906/1999-5636-2015-11-27-35

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Наши партнеры:



    

 

Подписаться на наши издания Вы можете через почтовые каталоги агентства «Роспечать» и Объединенный каталог «Пресса России», а также на сайтах агентств «УП Урал Пресс», «Информнаука», «Прессинформ» и «Профиздат».

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2023