Электрофоретическое изучение полиморфизма и специфичности запасных белков эндосперма и гистона H1 у SH-геномных видов Elymus и elytrigia repens
Диссертация
Полученные нами данные свидетельствуют о том, что Elytrigia repens существенно отличается от SH-геномных видов рода Elymus не только по морфологическим характеристикам, но также по запасным белкам и гистону HI. Несмотря на огромный ареал и многообразие морфологических форм Elytrigia repens сохраняет достаточное единство не только морфологических, но и биохимических признаков. Все изученные… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Генетическая изменчивость в роде Пырейник
- Elymus L.), выявляемая с помощью молекулярных маркеров (обзор литературы)
- 1. 1. Общая характеристика и геномная конституция видов рода Elymus
- 1. 1. 1. SH-геномные виды рода Elymus и их родство с Elytrigia repens
- 1. 2. Молекулярные маркеры и их использование в изучении генетической изменчивости рода Elymus
- 1. 2. 1. Белки и методы их анализа
- 1. 2. 2. Методы анализа ДНК
- 1. 2. 3. Сравнение методов анализа белков и нуклеиновых кислот
- 1. 1. Общая характеристика и геномная конституция видов рода Elymus
- 2. 1. Общая характеристика изучаемых видов и образцов рода Elymus и Elytrigia repens
- 2. 2. Выделение белков эндосперма
- 2. 3. Выделение гистона HI
- 2. 4. Электрофорез запасных белков эндосперма и гистона HI
- 2. 5. Статистический анализ
- 4. 1. Экстрактивные свойства
- 4. 2. Электрофоретические свойства
- 5. 1. Внутривидовая и популяционная изменчивость Е. caninus
- 5. 2. Внутривидовая изменчивостьE. fibrosus
- 5. 3. Сравнительное изучение близких видов
- 6. 1. Изменчивость запасных белков эндосперма
- 6. 2. Изменчивость гистона HI, выявляемая методами одномерного и двумерного электрофореза
Список литературы
- Тр. по прикл. бот., ген. и сел. — 1931, прилож. — 44.
- Агафонов А. В., Агафонова О. В. Способ идентификации генотиповмноголетних злаков трибы Пшеницевые (ТгШсеае). А. с. № 1 546 022, 1989.
- Агафонов А. В., Агафонова О. В. Внутривидовая изменчивостьпроламинов пырейника сибирского, выявляемая методом одномерного электрофореза /У Генетика. — 1990а.-Т. 26, № 2. — 304−311.
- Агафонов А. В., Агафонова О. В. Электрофоретические спектрыпроламина у образцов пырея бескорневищного различного происхождения //
- Генетика. — 1990К- Т. 26, № 11.- 1992−2001.
- Агафонов А. В., Агафонова О. В. 8В8-электрофорез белков эндоспермавидов Е1утш с различной геномной структурой // Сиб. биол. журн. — 1992. — вып. 3. — 7−12.
- Агафонов А. В. Принцип Рекомбинационных (РГП) и Интрогрессивных (ИГП) Генпулов в биосистематике рода Пырейник (Е1ути8 Ь.) Северной
- Евразии // Сиб. экол. журн. — 1997. — Т. 4, № 1. — 81−89.
- Агафонов А. В. Роль спонтанной гибридизации и интрогрессии вподдержании полиморфизма и «размывании границ» природных таксонов рода Е1ути8 Т. // Материлы X Московского совещания по филогении растений. — Москва, 1999. — 8−10.
- Агафонова О. В. Морфогенетический потенциал рода Пырейник(Elymus L.) и возможности его использования в интродукции и селекции //
- Автореф. дис. докт. биол. наук. — Новосибирск, 1997. — 32 с.
- Беляев А. И., Бердников В. А. Полиморфизм и локализация генов гистона
- HI у гороха {Pisum sativum L.) // Генетика. — 1981. — Т. 17. — 498−504.
- Беляев А. И., Бердников В. А. Внутривидовой полиморфизм гистонадикорастущих видов бобовых // Генетика. — 1985. — Т. 21. — 605−613.
- Гаврилюк И. П., Сатбалдина Т. Белки семян бобовых, их состав испецифичность по данным иммунохимического анализа // Тр. по прикл. бот., ген. и сел. — 1973. -Т. 53. — вып. 1. -С. 107−135.
- Клечковская М. Интродукция и перспективы селекции Пырейникасобачьего // Бюлл. ГБС. — 1989. — вып. 151. — 35−40.
- Конарев А. В. Дифференциация первых геномов полиплоидных пшеницпо данным иммунохимического анализа спиртовой фракции белка зерна // Бюл.
- ВИР. — 1975.-вып. 4 7. — С. 8−11.
- Конарев А. В. Электрофоретическое и иммунохимическое изучениегеномноспецифичных белков пшеницы и пырея // Бюл .ВИР. — 1979. — вып. 92, -С. 5−10.
- Конарев А. В., Васильева Т. Н. Геномный анализ в роде Elymus L II Бюл.
- ВИР. — 1979. — вып. 92. — 18−22.
- Конарев А. В., Васильева Т. П., Бухтеева А. В. Антигенный состав белковзерна и связи между родами Triticum L., Elytrigia Desf., Elymus L., Agropyron
- Gaertn. // Tp. no прикл. бот., ген. и сел. — 1979. — Т. 63. — вып. 3. — 76−85.
- Конарев А. В., Семихов В. Ф. Использование белков в решении вопросовфилогении, систематики и идентификации злаков // Тез. докл. совещ. «Актуальные задачи физиологии и биохимии растений в ботанических садах
- СССР», Пущине, — 1984. — 84.1. П8
- Конарев А. В., Семихов В. Ф., Примак П., Арефьева Л. П. О составеспирторастворимой фракции белков семян злаков // -х. биология. — 1984. — № 7. — С. 13−17.
- Конарев А. В., Введенская И. О. Электрофорез проламинов в изучениисостава и динамики популяций, идентификации сортов злаковых трав (ежа, овсяница, плевел) // Тр. по прикл. бот., ген. и сел. — 1987. — Т. 114. — 82−91.
- Конарев В. Г. Белки растений как генетические маркеры. — М.: Колос, 1983.-320 с.
- Конарев В. Г., Гаврилюк И. П., Губарева Н. К. и др. Молекулярнобиологические аспекты прикладной ботаники, генетики и селекции // Под ред.
- В. Г. Конарева. — М.:Колос, 1993. — 447 с.
- Корочкин Л. И., Серов О. Л., Пудовкин А. И. и др. Генетикаизоферментов // Под общ. ред. Д. К. Беляева. — М.: Наука, 1977. — 275 с.
- Костина Е. В. Проламин-глютелиновый комплекс запасных белковэндосперма у Пырея ползучего {Elytrigia repens) II Тез. докл. II съезда РБО. — С-Петербург, 1998, — Т. 2. — 177−178.
- Костина Е. В. Запасные белки эндосперма и гистон Н1 Пырея ползучего{Elytrigia repens) как характеристика внутривидовой изменчивости, гетерогенности популяций и способа размножения // Тез. докл. II съезда
- ВОГиС. — С-Петербург, 2000а— Т. 1. — 41.
- Костина Е. В. Подтверждение филогенетической обособленности Elymusmutabilis (Drob.) Tzvel. и Elymus transhaicalensis (Nevski) Tzvel. (Poaceae) методом SDS-электрофореза // Тез. докл. VII Молодежной конференции ботаников. — С-Петербург, 200 061— 26.
- Котухов Ю. А. Новые виды злаков (Роасеае) из южного Алтая, Саура и
- Тарбагатая // Turczaninovia. — 1998. — Т. 1, вып. 1. — 7−21.
- Кретович В. Л. Введение в энзимологию. — М.: Наука, 1986. — 336 с.
- Медведев П. Ф., Сметанникова А. И. Кормовые растения европейскойчасти СССР: Справочник. Л.: Колос, 1981. — 336 с.
- Невский А. Агростологические этюды. IV. О системе трибы Hordeae
- Benth. // Тр. Бот. инст. АН СССР, серия 1. Флора и сист. высш. раст. — 1933.№. 1. -С. 9−32.
- Невский А. Триба XIV. Hordeae Benth. — Флора СССР (отв. ред.
- В. Л. Комаров) — Л.: Наука, 1934. — Т. 2. — 690−728.
- Новожилова О. А., Арефьева Л. П., Семихов В. Ф., Прусаков А. П.,
- Вахромеев В. И. Исследование проламинов злаков методом SDSэлектрофореза // Изв. Акад наук СССР, сер биол. — 1991. — №. 6. — 928−934.
- Новожилова О. А., Арефьева Л. П., Семихов В. Ф., Вахромеев В. И.,
- Прусаков А. Н. Предпроламины злаков: характеристика и природа фракции //
- Изв. РАН, сер. биол. — 1993. — №. 2. — 209−218.
- Новожилова О. А., Прусаков А. П., Семихов В. Ф., Арефьева Л. П.
- Разнообразие глютелинов злаков (Роасеае) по полипептидному составу // Изв.
- РАН, сер. биол. — 1995. — №. 4. — 508−512.
- Петрова О. О полиморфизме пырея ползучего и его хромосомном числе /У
- Цитология и генетика. — 1975. — Т. 9, № 2. — 126−128.
- Пешкова Г. А. Elymus L. — Пырейник. — Флора Сибири. Новосибирск,
- Наука, Т. 2, 1990. — 17−32.
- Пояркова Е. Н. Морфологическая характеристика степных популяцийпырея ползучего {Е. repens Devs.) на Украине /У Вест. Хар. университета, 1975, № 126, Биология, — вып. 7, — 48−51.
- Пробатова Н. Мятликовые, или злаки — Роасеае Barnh. (Gramineae
- Juss.). — Сосудистые растения Советского Дальнего Востока. — Л.: Наука, 1985,1. Т. 1. -С. 89−382.
- Прокудин Ю. Н. Итоги комплексного биосистематического изучения
- E.repens {Роасеае) II Бот. жури. — 1982. — Т. 67, № 2. — 129−138.
- Созинов А. А. Полиморфизм белков и его значение в генетике иселекции. — М.: Наука, 1985.-271 с.
- Цвелев Н. Н. Злаки СССР.-Л.: Наука, 1976. — 788 с.
- Цвелев Н. Н. Гибридизация как один из факторов увеличениябиологического разнообразия и геномный критерий родов у высших растений // «Биологическое разнообразие: подходы к изучению и сохранению»,
- Материалы конференции БИН РАН. — Санкт-Петербург, 1992. — 193−201.
- Цвелев Н. Н. Вид как один из таксонов // Бюлл. МОИП. — 1995. — Т. 100, — в ь ш. 5. — С. 62−68.
- Черепанов К. Сосудистые растения России и сопредельныхгосударств. -П., Мир и семья, 1995,-990 с.
- Шкутина Ф. М., Якубов Л. А., Бердников В. А. Субфракционный составлизин-богатого гистона Н1 в условиях генного взаимодействия в трибе
- ТгШсгпе /I Генетика. — 1997. — Т. 13. — 1517−1523.
- Agafonov A. v., Salomon B., Diaz O., Kostina E. V. What is Elymmkomarovii (Nevski) Tzvelev? // Abstr. of 3rd International Triticeae Symposium. — 1997.—P. 11.
- Agafonov A. v., Baum B. R. Variation of endosperm protein complex of
- Elymus trachycaulus (Link) Gould ex Shinner // Triticeae III / Ed. Jaradat A. A.:
- Enfield, New Hampshire: Science Publishers. — 1998a. — P. 273−284.
- Allan J., Cowling G. J., Harboume R., Cattini P., Craigie R., Gould H .
- Regulation of chromatin by histones HI and H5 // J. Cell. Biol. — 1981. — Vol. 90.- P. 279−280.
- Assadi M. Experimental hybridization and genome analysis in Elymus L. sect.
- Caespitosae and sect. Elytrigia (Poaceae: Triticeae) II 2nd Int. Triticeae Symp., 1. gan, USA, 1994, Proceedings. — P. 23−28.
- Barkworth M. E. The Elymus trachycaulus complex in North America: morequestions than answers // 2nd Int. Triticeae Symp., Logan, USA, 1994, Proceedings. — P. 189−198.
- Bietz J. A., Paulis Y. W., Wall J. S. Zein subunit homology revealed throughamino-terminal sequence analysis // Cereal Chem. — 1979. — Vol. 56. — P. 327−332.
- Botstein D., White R. L., Skolnick M. , Davis R. W. Construction of a geneticlinkage map in man using restriction fragment length polymorphisms // Am. J. Hum.
- Genet — 1980.-Vol. 3 2. — P. 314−331.
- Bowden W.M. Cytotaxonomy of species and intergenetic hybrids of the genus
- Agropyron in Canada and neighboring areas // Can. J. Bot. — 1965. — Vol. 43, № 1 1 .- P. 1421−1448.
- Bozzini A., Cantagalli P., Piazzi S. E., Sordi S. An immunochemical approachto species relationships in Triticinae II Proc. 4-th Int. Wheat Genet. Symp.
- Columbia, (Mo.). — 1973a. — P. 61−70.
- Bozzini A., Cubadda T., Quattrucci E. Esterases in Triticum and some relatedspecies // Proc. 4-th Int. Wheat Genet. Symp. Columbia, (Mo.). — 1973b. — P. 783−789.
- Bushuk W., Zillman R. R. Wheat cuhivar identification by gliadinelectrophoregrams. 1. Apparatus, method and nomenclature // Canad. J. Plant Sci. — 1978.-Vol. 58, № 2. — P. 505−515.
- Choumane W., Achtar S., Valkoun J., Weigand F. Genetic variation in coreand base collections of barley from WANA as revealed by RAPDs // Triticeae III /
- Ed. Jaradat A. A.: Enfield, New Hampshire: Science Publishers. — 1998.- P. 159−164.
- Clayton W. D., Renvoize S. A. Genera Graminum. Grasses of the world // Kew
- Condit R., Hubbell S. P. Abundance and D N A sequence of two-base repeatregions in tropical tree genomes // Genome. — 1991. — Vol. 34. — P. 66−71.
- Dewey D. R. Synthetic hybrids of Agropyron scribneri x Elymus juncea II
- Bull. Torrey Club. — 1967. — Vol. 94. — P. 388−395.
- Dewey D. R. Synthetic Agropyron — Elymus hybrids. III. Elymus canadensis x
- Dewey D. R. Synthetic hybrids of Hordeum bogdanii with Elymus canadensisand Sitanion hystrix II Amer. J. Bot. — 1971. — Vol. 58. — P. 902−908.
- Dewey D. R. Cytogenetics of Elymus sibiricus and its hybrids v^'xikv Agropyrontauri, Elymus canadensis dina Agropyron caninum II Bot. GAZ. — 1974. — Vol. 135. -P. 80−87.
- Diaz O, Solomon B., Bothmer R. von. Description of isozyme polymorphismsin Elymus species using starch gel electrophoresis // Triticeae III / Ed. Jaradat A. A.:
- Enfield, New Hampshire: Science Publishers. — 1998. — P. 199−208.
- Diaz O, Salomon B., Bothmer R. von. Absence of genetic variation in
- Scandinavian populations of Elymus mutabilis (Drob.) Tzvel. (Poaceae) // Hereditas.- 1999b.-Voh 131, № l. — P. 83−86.
- Diaz O, Salomon B., Bothmer R. von. Levels and distribution of allozyme and
- RAPD variation in populations of Elymus fibrosus (Schrenk) Tzvelev {Poaceae) II
- Gen. Res. Crop. Evol. — 2000. — Vol. 47, № 1. — P. 11−24.
- Dierks-Ventling C, Cozens K. Immunochemical crossreactivity between zein, hordein and ghadin // FEBS Lett. — 1982. — Vol. 142. — P. 147−150.
- Dubcovsky J., Schlatter A. R., Echaide M. Genome analysis of South
- American Elymus {Triticeae) and Leymus {Triticeae) species based on variation inrepeated nucleotide sequenses // Genome. — 1997. — Vol. 40, № 4. — P. 505−520.
- Fambrough D. M. , Fujimura F., Bonner J. Quantitative distinction of histonecomponents in the pea plant // Biochemistry. — 1968. — Vol. 7. — P. 575−585.
- Gantt J. S., Lenvik T. R. Arabidopsis thaliana HI histones. Analysis of twomembers of a small gene family // Eur. J. Biochem. — 1991. — Vol. 202. — P. 1029−1039.
- Gorel F. L., Berdnikov V. A. Linkage of loci encoding HI histone andcotyledon protein in lentil//J. Hered. — 1993.-Vol. 84. — P. 131−133.
- Gould F. W. Nomenclatural changes on Elymus with a key to the Califomianspecies // Madrono. — 1947. — Vol. 9. — P. 120−128.
- Hayward M. D., Balls T. Isosyme polymorphism in natural populations of1. lium perenne // Rep. Welsh Plant Breed. Sta. — 1978. — P. 43−45.
- Hilu K. W., Esen A. Prolamin size diversity in the Poaceae 11 Biochem. Syst.
- Jaaska V. Enzyme variability and relationships in the grass genera Agropyron
- Gaerth. and Elymus L. // Eesti NSV T A Toimet Biol. — 1974. — Vol. 23, № 1.- R 4−15.
- Jaaska, V. Electrophoretic study of acid phosphatase isozymes in the grassgenus Aegilops L. //Biochem. Physiol. Pflanzen. — 1978. — Vol. 17. — P. 172−175.
- Jaaska V. Isoensyme variation in the grass genus Elymus (Poaceae) II
- Hereditas. — 1992. — Vol. 117. — P. 11−22.
- Jaaska V. Isoensyme date on the origin of North American allotetraploid
- Elymus species // Triticeae III / Ed. Jaradat A. A.: Enfield, New Hampshire: Science
- Jensen K. B. Cytology and taxonomy of Elymus kengii, E. grandiglumis,
- E.alatavicus and E. batalinii (Triticeae: Poaceae) II Genome. — 1990. — Vol. 33.- P. 668−673.
- Jensen K. B., Chen S. — L. A n overview: Systematic relationships oi Elymusand Roegneria II Proc. 1st Int. Triticeae Symp., Heisinborg, Sweden. Hereditas. 1992. -Vo l 116.-P. 127−132.
- Joshi C. P., Nguyen H. T. Application of the random amplifield polymorphic
- DNA technique for the detection of polymorphism among wild and cultivatedtetraploid wheats // Genome. — 1993. — Vol. 36. — P. 602−609.
- Kahler A. L. , AUard R. W. Genetics of isoenzyme in barley. 1. Esterases //
- Crop Sci. — 1970. — Vol. 10. — P.442−448.
- Knapp E. E., Rice K. J. Genetic structure and gene flow in Elymus glaucus (blue wildrye): implications for native grassland and management // Restoration
- Ecology. — 1996. — Vol. 4. — P. 40−45.
- Kosterin O. E., Bogdanova V. S., Corel F. L., Rozov S. M. , Trusov Yu. A. ,
- Kostina E. v., Agafonov A. V., Salomon B. Electrophoretic properties andvariability of endosperm proteins of Elymus caninus (L.) L. // Triticeae III / Ed.
- B. — R. Biosystematic investigations of asiatic wheatgrasses — Elymus L.{Triticeae: Poaceae), Alnarp, Sweden, 1993, — P. 1−57.
- B. — R. and Salomon B. Two new species of Elymus {Poaceae: Triticeae) and their genomic relationships // Nord. J. Bot. — 1993. — Vol. 13. — P. 353−367.
- Melderis A. Taxonomic notes on the tribe Triticeae {Gramineae), with specialreference to the genera Elymus L. sensu lato, and Agropyron Gaerther sensu lato //
- Bot. J. Linn. Soc. — 1978. — Vol. 76. — P. 369−384.
- Mingeot D., Jacquemin J. M. Mapping of RFLP probes characterized fortheir polymorphism on wheat // Theor. Appl. Genet. — 1999. — Vol. 98, № 6−7. — P. 1132−1137.
- Osborne T. B. The proteins of the wheat kernels. Wash. (D.C.): Carnegie Inst., 1. USA, 1907.
- Osborne T. B. The vegetable proteins. 2nd ed. L.: Long mans, Green and Co., 1924.
- Payne P. I., Holt L. M. , Worland A. J. and Law C. N. Structural and geneticalstudies on the high- molecular — weight subunits of wheat glutenin // Theor. Appl.
- Genet. — 1982. — Vol. 63. — R 129−138.
- Shewry P. R., Ellis J. R. S., Pratt H. M. , Miflin B. J. A comparison of methodsfor the extraction and separation of hordein fractions from 29 barley varieties// J. Sci.
- Food. Agr. — 1978. — Vol. 29. — P. 433−441.
- Shewry P. R., and B. J. Miflin. Genes for the storage proteins in barley // Qual.
- Plant. Plant Foods Hum. Nutr. — 1982. — Vol. 31. — P. 251−267.
- Shewry P. R. and Field J. M. The purification and characterization of twogroups of storage proteins (secalins) from Rye {Secale cercale L.) // J. Exp. Botany. -1982, — Vol. 33, № 133. — R 261−268.
- Shewry P. R., Miflin B. J., Kasarda D. D. The structural and evolutionaryrelationships of the prolamin storage proteins of barley, rye and wheat // Phil. Trans.
- R. Soc. Lond. — 1984a, — Vol. 304, — P. 297−308.
- Shewry P. R., Bradberry D., Franklin J. and R. P. White. The chromosomallocations and linkage relationships of the structural genes for the prolamin storage proteins (secalins) of rye // Theor. Appl. Genet. — 1984b — Vol. 69. — P. 63−69.
- Shmidt-Stohn G., Wehling P. Genetic control of esterase isoenzymes in rye{Secale cereale L.) // Theor. Appl. Genet. — 1983. — Vol. 64. — P. 109−115.
- Sneath P. H. A., Sokal R. R. Numerical taxonomy. San Francisco:1. W. H. Freeman & Co. 1973.
- Spiker S. Histone variants in plants // J. Biol. Chem. — 1982. — Vol. 257, № 23.- P. 14 250−14 255.
- Stebbins G. L., Hartl D. L. Comparative evolution: Latent potentials foranagenic advance // Proc. Nahl. Acad. Sci. USA — 1988. — Vol. 85. — P. 5141−5145.
- Hordelymus II Genome. — 1998. — Vol. 41, № 1. — P. 120−128.
- Sun G. L., Salomon B., Bothmer R. von. Analysis of tetraploid Elymus speciesusing wheat microsatellite markers and RAPD markers // Genome. — 1997. — № 40. — P. 806−814.
- Sun G. L., Salomon B., Bothmer R. von. Characterization of microsatellite locifrom Elymus alaskanus and length polymorphism in several Elymus species (Triticeae: Poaceae) II Genome. -1998a. — Vol. 41. — P. 455−463.
- Hampshire: Science Publishers. — 1998b. — P. 175−182.
- Sun G. L., Diaz O., Salomon B., Bothmer R. von. Genetic diversity in Elymuscaninus as revealed by isozyme RAPD and microsatellite markers // Genome. 1999. — Vol. 42, — № 3. — P. 420−431.
- Thomas J. O. The higher order structure of chromatin and histon HI / / J. Cell.