Содержание к диссертации
Введение
I. Обзор литературы 7
1.1. Создание, морфобиологические особенности и селекционная ценность гороха морфотипа хамелеон 7
1.2. Биохимические особенности белкового комплекса семян гороха 12
1.3. Фазоспецифичность запасных белков гороха 21
1.4. Белковые маркеры в селекции, семеноводстве, систематике и паспортизации растений 23
1.5. Перспективы использования белковых маркеров в селекции гороха 33
II. Место, условия, материал и методика проведения исследований
2.1. Место, условия и материал исследований 37
2.2. Биохимические методы исследований 43
III. Биохимические особенности белкового комплекса семян гороха морфотипа хамелеон 51
3.1. Исследование изменчивости содержания сырого протеина в семенах гороха морфотипа хамелеон 51
3.2. Изменчивость водосолерастворимого белка и его фракций семян гороха в процессе созревания 56
IV. Исследование полипептидного состава запасных белков семян районированных сортов и образцов гороха морфотипа хамелеон
4.1. Идентификация районированных сортов и образцов гороха морфотипа хамелеон по запасным белкам семян 75
4.2. Взаимосвязь полипептидного состава с накоплением запасного белка семян гороха 105
Выводы 107
Практические рекомендации 109
Список литературы 110
Приложение 132
- Создание, морфобиологические особенности и селекционная ценность гороха морфотипа хамелеон
- Белковые маркеры в селекции, семеноводстве, систематике и паспортизации растений
- Изменчивость водосолерастворимого белка и его фракций семян гороха в процессе созревания
- Идентификация районированных сортов и образцов гороха морфотипа хамелеон по запасным белкам семян
Введение к работе
Актуальность темы Зерно гороха является богатейшим источником растительного белка, в котором содержатся все незаменимые аминокислоты необходимые для нормальной жизнедеятельности животного организма Селекционерами создан ряд новых форм гороха, приспособленных для современного сельскохозяйственного производства, которые отличаются устойчивостью к полеганию, равномерным созреванием и высоким потенциалом семенной и биологической продуктивности. Однако задачи повышения продуктивности сортов и улучшения качества белка остаются по-прежнему актуальными.
В настоящее время, среди форм гороха с видоизмененными листьями гетерофильная представляет немалый интерес. Оригинальная форма гороха хамелеон создана во ВНИИЗБК в 1989 году в результате скрещивания двух генетически контрастных образцов - мутанта Tendrilled acacia или «усиковая акация» (ген tac) с безлисточковым сортом Filby, имеющим усатые листья (ген at) и редуцированные прилистники. Форма гороха хамелеон отличается ярусной гетероморфностью листьев: листья усатого типа в средней зоне растения и обычного или усато-листочкового типов в прикорневой и генеративной (Зеленое А.Н., 1991). Растения гороха морфотипа хамелеон обладают повышенными биологическими возможностями продукционного процесса, которые обусловлены формированием более мощной листовой поверхности, более высоким содержанием хлорофилла во всех хлорофиллсодержащих органах и улучшенными параметрами корневой системы по сравнению с сортами гороха листочкового и безлисточкового морфотипов (Зеленов А.Н. и др., 2000; Зеленов А.Н. и др., 2002). По содержанию белка в семенах большинство образцов гороха морфотипа хамелеон превосходит листочковые и безлисточковые сорта в среднем на 1,3...3,0% (Шелепина Н.В. и др., 1998). Исходя из установленных биологических особенностей, оригинальная форма гороха была признана селекционно-значимой. Однако биохимические особенности запасных белков семян этой формы изучены недостаточно, а закономерности их накопления вообще не исследовались. Поскольку, пищевые и кормовые достоинства семян гороха зависят от соотношения альбуминов и глобулинов в водосолерастворимой фракции белка, установление динамики их накопления в процессе созревания семян и характера наследования у нового морфотипа гороха является весьма актуальным для разработки главных направлений по увеличению количества и улучшению качества белка.
Одним из эффективных методов молекулярно-биологичиских исследований, разработанных для использования в сортоиспытании, селекции, семеноводстве и семенном контроле является метод белковых маркеров. Полиморфизм запасных белков семян обусловлен аллельной изменчивостью и наилучшим образом раскрывается чгтігтпфпргтпіи (Кпнярга В Г 2000). Эта
| РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ \
| БИБЛИОТЕКА. !
кодоминантная система дает возможность работать с отдельными семенами, т. е. различать генотипы, идентифицировать сорта, биотипы и линии, осуществлять оценку генетической структуры на однородность и стабильность (Созинов А.А., 1985; Конарев В.Г., 2001). Таким образом, исследование полиморфизма запасных белков семян позволит создать паспортную базу данных, а также интенсифицировать селекционный процесс гороха морфотипа хамелеон.
Цель и задачи исследований. Цель работы - определение особенностей накопления запасных белков семян гороха морфотипа хамелеон в процессе созревания и использование их полиморфизма для идентификации сортов и селекционных образцов.
Задачи:
- провести оценку семян сортообразцов гороха морфотипа хамелеон на
содержание белка;
- изучить характер накопления белка в зависимости от
метеорологических условий года выращивания;
исследовать процесс накопления водосолерастворимого белка и его фракций в процессе созревания семян;
провести идентификацию и регистрацию выделенных образцов по запасным белкам семян;
установить взаимосвязь полипептидного состава запасных белков семян гороха с накоплением белка;
Научная новизна работы. Установлена закономерность накопления водосолерастворимого белка и его фракций в семенах гороха морфотипа хамелеон в процессе созревания. Выявлен полиморфизм полипептидного состава водосолерастворимой фракции запасных белков в созревающих семенах различных форм гороха Впервые проведена идентификация, дана характеристика генотипического состава и генетической структуры сортообразцов гороха по запасным белкам семян. Установлено, что засушливые условия в период вегетации влияют на изменения в полипептидном составе запасных белков некоторых образцов гороха морфотипа хамелеон, и, как следствие, отражаются на процессах накопления белка в семенах.
Практическая значимость работы. Выделен ценный селекционный материал с повышенным содержанием белка в семенах. Установлено, что в селекции гороха следует использовать запасные белки только зрелых семян со стабильным полипептидным составом. Составлен электронный каталог белковых формул селекционных образцов гороха морфотипа хамелеон, их родительских форм, и стандартных широко распространенных сортов Орловчанин и Орлус. Показана возможность использования метода электрофореза запасных белков в селекции гороха морфотипа хамелеон.
Апробация работы. Результаты работы были представлены на V съезде общества физиологов растений России и на международной конференции
«Физиология растений - основа фитобиотехнологии» (Пенза, 2003), на II международной конференции молодых ученых «Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений» (Харьков, 2003), на научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Биологические основы современной агрономии» (Орел, 2004), на научно-методической конференции «Физиологические аспекты продуктивности растений» (Орел, 2004).
Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 144 страницах и состоит из введения, 4 глав, выводов и практических рекомендаций, списка литературы, включающего 200 наименований, в том числе 63 на иностранных языках. Диссертация иллюстрирована 27 таблицами и 12 рисунками. Приложений - 6.
Создание, морфобиологические особенности и селекционная ценность гороха морфотипа хамелеон
Сорта гороха с обычным типом листа, состоящим из 2...3 пар листочков и непарного числа усиков (3...5, реже 7), несмотря на систематическое расширение их сортимента, не всегда удовлетворяют требованиям производства. Посевы листочковых сортов гороха характеризуются большой облиственностью и, как следствие, плохой продуваемостью и освещенностью внутри травостоя. Затрудненная аэрация и прогреваемость почвы приводят к высокой влажности стеблестоя, что способствует развитию болезней, а также процессов подпревания и гниения листостебельной массы, замедлению созревания и высыхание бобов.
Селекционеры пытались устранить эти недостатки путем создания сортов с измененным габитусом растений.
На мутации листьев ученые обратили внимание достаточно давно. P. Vilmorin (1910) описал растение гороха, имеющее вместо усиков дополнительные листочковые пластинки. Он же установил рецессивную природу акациевидного листа. О.Е. White (1917) для обозначения гена, контролирующего развитие листа с листочками и усиками предложил использовать символ ТІ, а для гена, изменяющего усики в добавочные листовые пластинки, символ - tl. Позже сходные мутации акациевидного листа были получены на разном материале (Хангильдин В.В., 1956; Макашева Р.Х., 1962; Wellensiek S.I., 1959). Однако в производстве многолисточковая форма гороха распространения не нашла из-за сильного полегания.
Так называемая «усатая» форма является полной противоположностью акациевидного листа. У данной формы вместо листовых пластинок развиты сложные разветвленные усики. Впервые растение с усатым листом описал Kujala (1953) (Финляндия). Но приоритет получения безлисточковой формы принадлежит В.К. Соловьевой (1955). Естественный мутант, выделенный в 1949 году из сорта Свобода 10, был описан в отчетах Грибовской селекционной станции, поэтому за рубежом эта работа оставалась неизвестной длительное время. Независимо друг от друга В.В. Хангильдин (1956) и J. Goldenberg (1965) установили, что признак отсутствия листочковых пластинок обусловлен действием рецессивного гена of.
В. Sharma (1972) обнаружил акациевидную форму гороха, у которой только верхняя пара листочков видоизменена в усики. Мутация контролируется геном tac и получила название «усиковая акация» (tendrilled acacia). На эту форму обратили внимание после проведения скрещивания с усатым (aj) генотипом (Mazx G.A., 1984). Дальнейшие исследования показали, что у afaftactac-генотитюв площадь листовой поверхности в онтогенезе увеличивается в соответствии с квадратичной моделью, в то время как у листочковых сортов она описывается линейной моделью. Было установлено, что влияние гена tac на изменение площади листьев проявляется только в присутствии of (Goldman IX., Griton Е.Т., 1991). Несмотря на то, что описанная закономерность создает предпосылки для селекции гороха на урожайность, данные о выведении сортов гороха морфотипа afaftactac неизвестны.
Оригинальная форма гороха хамелеон была получена во ВНИИ ЗБК в 1989 году (Зеленов А.Н., 1991) в результате скрещивания генетически контрастных образцов - мутанта усиковая акация (ген tac) с сортом Filby, имеющим усатые листья (of) и редуцированные прилистники. В 2001 году по инициативе ВИР была предложена новая внутривидовая классификация гороха посевного (Pisum sativum L.), Названия соответствующих таксонов были посвящены авторам. Оригинальная форма получила название -Разновидность Зеленова тип Хамелеон (var. Zelenovii Serd. et stankev) (Срдюк В.П., Станкевич A.K., 2001). Форма гороха хамелеон отличается от морфотипа afaftactac ярусной гетероморфностью листьев: на 4...5 нижних узлах имеются листочки и несколько неветвящихся усиков, выше 4-е усатыми листьями, а в зоне плодоношения - листья типа afaftactac.
Два нижних развитых листа у гороха морфотипа хамелеон обычно имеют 2...3 листочка и усик, выходящие практически из одной точки короткого черешка. В четырех последующих узлах находятся усики, на которых формируются отдельные мелкие листочки (лист как бы частично многократнонепарноперистый). Такая форма листа контролируется рецессивными генами aftac. Затем на четырех-шести узлах образуются почти полностью усатые листья. В генеративной зоне лист по морфологии, в большинстве случаев, практически не отличается от обычного. При этом автор считает, что форму хамелеон следует отличать от рекомбинанта afaftactac, у которого на всех ярусах стебля одинаковые по морфологии усатые с отдельными небольшими листочками листья.
В процессе селекционного улучшения формы хамелеон установлено, что ярусная гетероморфность листьев наследуется как моногенный рецессивный признак (Зеленов А.Н., 2001). Во втором поколении при гибридизации этих форм с генотипами с усатой формой листа наблюдается расщепление близкое к 3:1, а при скрещивании их между собой практически все гибридные растения становятся хамелеонами. При скрещивании хамелеонов с генотипами с обычной формой листа, имеет место частичный распад генного комплекса aftac и как следствие в F2 наряду с исходными формами, появляются в большом количестве и другие типы растений -усатые, усиковая акация и акациевидные. Такое несложное наследование позволяет легко воспроизводить новый морфотип и широко использовать его в селекционном процессе (Зеленов А.Н. и др., 2000; Зеленов А.Н., 2001).
Белковые маркеры в селекции, семеноводстве, систематике и паспортизации растений
В развитии сельскохозяйственной науки и решении научных и практических задач селекции и семеноводства исключительно важную роль играют биологические исследования. В связи с интенсификацией селекционного процесса возникла необходимость в привлечении новых методов, обеспечивающих идентификацию сортов, линий, форм и гибридов, семенной контроль высокой точности и оперативности, оценку и регистрацию генофонда культурных растений, выявление скрытой генетической изменчивости в исходном и селекционном материале и отбор желаемых генотипов. Для решения этих и многих других задач наряду с традиционными методами селекции и семеноводства успешно применяются методы белковых маркеров.
Поскольку предел биологической продуктивности растений большинства культур уже почти достигнут за счет увеличения индекса урожайности, на первое место выходит отбор по признакам, которые контролируются комплексом генов или отдельными генами, сравнительно хорошо идентифицируемыми с помощью современных молекулярно-генетических и биохимических методов и соответствующего генетического анализа (Созинов А.А., 1993). В связи с этим особое значение приобретает использование в селекции генетических маркеров.
Первую попытку дать теоретическое обоснование эффективности использования генетических маркеров или сигналей в генетике и селекции сделал А.С. Серебровский (1970). Для подтверждения эффективности генетических маркеров в селекции им использовались морфологические качественные признаки.
Однако ограниченность метода генетических маркеров обусловлена немногочисленностью и нестабильностью морфологических признаков, и, прежде всего тем, что такие признаки представлены в популяции только двумя аллельными вариантами: присутствие - отсутствие. По этим причинам генетические маркеры не могут отражать более широкий полиморфизм сцепленных с ними генов, кодирующих количественный признак. Для эффективного использования в селекции нужны генетические маркеры, представленные в популяции множественными аллелями, причем для каждого генотипа желательно иметь несколько полиморфных локусов (Созинов А.А.,1987; Созинов А.А., 1993; Конарев В.Г., 2001). Наиболее удобной моделью для изучения эффективности таких генетических маркеров могут служить различные формы ферментов и запасные белки семян (Созинов А.А., 1985; Конарев В.Г., 1983; Нецветаев В.П., 2000).
Впервые возможность использования нового класса генетических маркеров на уровне молекул появилась в связи с разработкой методов разделения белков с помощью электрофореза на гелевых носителях. Применение этого метода в генетических исследованиях позволило выявить огромное разнообразие белковых молекул в природных популяциях, а затем и у культурных растений (AyalaF.I., 1978; Nevo Е., 1978).
Несмотря на ряд ограничений, молекулярные технологии имеют явные преимущества перед многими другими подходами к анализу адаптивных процессов в популяциях (Алтухов Ю.П., 1988; Конарева В.Г.и др., 1993; Пенева и др., 1998; Allard R.W., 1997).
Знание разнообразия и закономерностей наследования различных форм ферментов или функционально сходных неферментативных белков расширило возможности идентификации сортов, форм и гибридов по генотипу. Появились возможности выяснения адаптивной и селекционной ценности генетических факторов, до сих пор не контролируемых, и целенаправленного использования их в селекционном процессе (Нецветаев В.П., 2000). Имея маркеры аллелей, можно осуществлять отбор генотипов с желаемыми признаками, а также получить информацию о природе (организации) сложного признака (Конарев А.В., 2002). Например, оказалось, что характер полиморфизма четырех изоферментных локусов у популяций ячменя из Испании связан с уровнем осадков и температуры (Perez de la Vega, 1997). Работы R. Allard (1997) показали, что температура, в частности, число морозных дней в году и низкие средние температуры весной определяют распределение генотипов в популяции Avena barbata на территории испанского центрального плоскогорья. Исследования И.С. Крестникова с соавторами (1991) установили, что почвенные условия играют определенную роль в реализации зерновой продуктивности у ярового ячменя в зависимости от типа супероксидцисмутазы корней. В работе В.П. Ыецветаева с соавторами (1995) приведены свидетельства в пользу адаптивного характера распределения аллелей супероксиддисмутазного локуса у ярового ячменя на территории бывшего СССР. Учитывая функцию данного фермента для растительного организма, закономерности зонального распределения найденных изозимов, а также физиологические опыты, установили, что аллель Sod S2 может обусловливать толерантность растений ячменя при возделывании их на кислых и засоленных почвах.
Показана возможность использования полиморфизма различных форм ферментов при селекции ячменя на продуктивность (Нецветаев В.П., Созинов А.А., 1986; Крестников И.С., Нецветаев В.П., 1987).
Значительный межсортовой полиморфизм альфа-амилазы зерна пшеницы позволил установить появление генотипических различий между семенами гибридов по содержанию белка, по урожаю зерна и по наступлению колошения (Созинов А.А. и др., 1986). Исследования Н.Н. Илличевского с соавторами (1995) указывают на возможность использования полиморфизма альфа-амилазы при сортовом контроле.
Обсуждается возможность определения степени генетического родства капустных культур вида Brassica oleracea L. изоферментиых маркеров, а также использования последних для паспортизации сортов и контроля сортовой чистоты (Цветков И.Л. и др., 2001).
Работы этих авторов показали, что исследуемые аллельные варианты белков служат эффективными маркерами генетических систем, которые определяют степень выраженности важнейших адаптивно значимых количественных признаков. Эти выводы получили также подтверждение в ряде других генетических работ, основанных на изучении полиморфизма многих ферментативных белков (Goodman М.М., Stuber C.W., 1980; Parson Р.А., 1987; Abler B.S.B.etal., 1991; Bergman F., Gregorius H.R., 1993).
Изменчивость водосолерастворимого белка и его фракций семян гороха в процессе созревания
Проблема количественной и качественной изменчивости белков при созревании семян гороха представляет немалый интерес для ботаников, физиологов растений, агрохимиков, растениеводов и специалистов по технологии переработки пищевых продуктов. Одним из важнейших показателей качества белкового комплекса семян гороха является фракционный состав, который определяется растворимостью и содержанием суммы незаменимых аминокислот. От содержания в суммарном белке водосолерастворимой фракции и соотношении в ней альбуминов и глобулинов зависят пищевые и кормовые достоинства семян гороха. Для разработки главных направлений в увеличении количества и улучшения качества белка важно знать динамику их становления в процессе формирования репродуктивных органов. В этой связи, выяснение закономерностей накопления и наследования запасного белка и его фракций представляет исключительный интерес в селекции гороха на улучшенный белковый состав (Клименко В.Г., 1975).
Поэтому нами проведено исследование динамики накопления водосолерастворимого белка семян сортообразцов гороха, соотношения альбуминов и глобулинов, а также исследование-полипептидного состава в процессе созревания семян.
Объектом изучения послужили семена гороха морфотипа хамелеон: сорт Орел и образцов Аз-25, Аз-35, Аз-367; родительские формы гороха хамелеон: Filby и Т. acacia; сорта, принятые за стандарт: Орловчанин и Орлус, взятые в различные этапы созревания. Пробы семян отбирали в XI, начале и конце XII этапов развития семян. XI этап характеризуется интенсивным притоком пластических веществ к семядолям зародыша, в связи с чем заметно увеличиваются размеры семян, что соответствует фазе молочной спелости. XII этап соответствует фазе созревания (восковой и полной зрелости семян). В это время в результате подсыхания размер семян уменьшается (Ржанова Е.И., 1971).
Для семян всех образцов четко установлено количественное возрастание водосолерастворимого белка по мере развития семян (Прил. 3). Несмотря на различия в характере накопления белка, период между молочной и восковой спелостью семян отличался большей интенсивностью, чем период между восковой и полной спелостью (Рис. 2). Полученные данные находят подтверждение в исследованиях проведенных ВТ. Клименко (1975).
Содержание белка в семенах гороха морфотипа хамелеон составило в молочную спелость от 13,7 до 16,9%, в восковую - от 17,4 до 20,7% и в полную - от 19,8 до 22,9%. Таким образом, в семенах гороха морфотипа хамелеон водосолерастворимый белок накапливается достаточно равномерно, хотя период между молочной и восковой спелостью семян характеризуется несколько большей интенсивностью накопления. В первом случае накопление белка в семенах сорта Орел и образцов Аз-25, Аз-35, Аз-367 составило 3,5; 3,7; 3,4 и 3,9%, а во втором - 2,3; 2,4; 2,3 и 2,2%, соответственно.
Менее равномерно накопление белка проходило в семенах сортов Орловчанин, Орлус и Filby. В семенах этих сортов накопление белка происходило следующим образом: в семенах молочной спелости содержание белка составило от 14,7 до 15,5%, в семенах восковой спелости - от 18,1 до 19,1%, в семенах полной спелости - от 19,4 до 20,5%. Таким образом, накопление белка на первом этапе созревания семян, перечисленных сортов накопление водосолерастворимого белка составило 3,4; 3,5 и 3,7%, соответственно. Между восковой и полной спелостью семян у этих сортов произошло значительное снижение в накоплении белка, которое составило 1,5; 1,2 и 1,1%, соответственно.
Семена мутанта Т. acacia отличались самым равномерным характером накопления водосолерастворимого белка на протяжении всех этапах созревания. Содержание белка в семенах мутанта Т. acacia молочной спелости составило 20,9%, в семенах восковой спелости - 24,7%, в семенах полной спелости - 27,8%. Таким образом, накопление белка в семенах на первом этапе созревания составило 3,8%, к завершению созревания семян -3,1%.
Наряду с увеличением количества белков, их компонентный состав также подвергается существенным фазоспецифическим изменениям (Прил. 4).
Установлено, что динамика накопления компонентов водосолерастворимого белка и изменения в их соотношении, в зависимости от фазы созревания семян, у исследованных сортообразцов различны. В целом, в семенах всех сортообразцов происходило уменьшение альбуминовой фракции и непрерывное увеличение глобулиновой. Полученные данные согласуются с результатами исследований, проведенными В.Г, Клименко (1975) и Р.Х. Макашовой (1979).
Уже в семенах молочной спелости у изученных сортообразцов гороха установлено различное соотношение в накоплении фракций водосолерастворимого белка (рис. 3).
В семенах сортов Орловчанин, Орлус и Filby выявлено преобладание альбуминовой фракции белка над глобулиновой. Семена сорта Орловчанин отличались более контрастным соотношением фракций белка. Содержание альбуминов в них составило 65,8%, глобулинов 34,2%. В семенах сортов Орлус и Filby содержание альбуминов составило - 51,1% и 52,6%, а глобулинов - 48,9% и 47,4%, соответственно. В семенах образцов гороха морфотипа хамелеон и мутанта Т. acacia отмечена иная закономерность в распределении фракций водосолерастворимого белка. Содержание глобулинов, в семенах указанных сортообразцов, несколько превышало содержание альбуминов. В семенах сорта Орел оно составило 53,3%, в семенах образцов Аз-25, Аз-35 и Аз-367 -55,4; 55,9; 54,8%, в семенах мутанта Т. acacia - 54,9% соответственно. Содержание альбуминов в семенах Орел составило 46,7%, в семенах образцов Аз-25, Аз-35 и Аз-367 - 44,6, 44,1 45,2%, в семенах мутанта Т. acacia - 45,1% соответственно.
Идентификация районированных сортов и образцов гороха морфотипа хамелеон по запасным белкам семян
Результаты электрофоретического разделения белков образцов гороха морфотипа хамелеон (сорт Орел и образцы Аз-25, Аз-26, Аз-35, Аз-99, Аз- 130, Аз-270, Аз-367), их родительских форм (Filby и Т. acacia) и сортов, принятых за стандарт (Орловчанин и Орлус), позволили провести не только идентификацию и регистрацию по полипептидному составу семян, но и составить представление об их генетической структуре. Анализировали случайные выборки по 100 семян каждая урожая 2001 и 2002гг (Прил. 5). Все исследованные сортообразцы оказались не идентичными по уровню и характеру изменчивости полипептидных спектров, что отражает уровень и характер внутрисортового полиморфизма. На основании визуальной оценки гелей был составлен электронный каталог зарегистрированных полипептидных спектров (Прил. 6).
Наши исследования выявили различия в белках всех перечисленных сортов и образцов гороха, которые проявились как по наличию-отсутствию компонентов, так и по интенсивности одинаковых по подвижности компонентов. А так же по количеству спектров характерных для образца и диапазону распределения позиций спектров (Табл. 4).
При изучении 12 образцов гороха было выявлено 26 различных электрофоретических спектров. Наиболее стабильный и интенсивный компонент - 10 присутствует у всех сортов и образцов. Он отличался по интенсивности только у сорта Filby (3 балла). Таким образом, частота встречаемости 10 компонента составляет 100%. К редким компонентам можно отнести 3, 4, 5, 6, 7, 12, 55, 58, 60, 61, 62, 64, 66, 78, 80, 83, 85, 88 и 90 с частотой встречаемости 3,8... 19,2%, а также 13, 15, 16, 21, 22, 25, 31, 32, 37, 39, 41, 43, 44, 46, 47, 48, 49, 51, 52, 53, 59, 65, 67, 69, 70, 71, 72, 73, 75, 77, 79 и 82, которые встречаются чаще 23...45%. К числу довольно распространенных, присущих большинству образцов относятся 9, 11, 18, 19, 24, 26, 27, 28, 30, 33, 34, 35, 36, 38, 40, 42, 45, 50, 54 и 68 с частотой их встречаемости 53,8...80,8%. Разнообразие между сортами и образцами наблюдали преимущественно в трех зонах спектров: 3...12, 55...66, 78...90.
Пол и пептидный состав семян сорта Орловчанин и образцов Аз-25, Аз-26. Аз-367 и Аз-270 однороден по своему составу и охарактеризован каждый одним типом спектра. У сортов Орлус, Орел, Filby, мутанта Т. acacia и образцов Аз-35, Аз-130 и Аз-99 выявили по 4, 3, 3, 3, 2, 2 и 4 близких друг другу типов спектра, соответственно. Два типа спектров преобладали у сортов Орлус и Орел, мутанта Т. acacia, образца Аз-99. У сорта Filby преобладал один тип спектра, а у образцов Аз-35 и Аз-130 два типа спектров оказались, практически равноценными. Различия между спектрами в пределах одного образца, как правило, незначительны и выражались в наличии или отсутствии некоторых компонентов спектра.
Исследование электрофоретического разделения белков сорта Орел показали, что семена этого сорта не одинаковы по составу полипептидов в спектрах, полученных из их экстрактов. В полипептидном составе семян сорта Орел обнаружено три типа спектров, условно обозначенных как I, II, III, различающихся по двум белковым позициям, (табл. 5). Таким образом, сорт Орел состоит из трех биотипов.
Частота встречаемости каждого типа спектра (ЧВ) составила 50, 37 и 13% от общего числа спектров. В основном типе спектра I (ЧВ=50%) отсутствует компонент 12, в типе спектра II (ЧВ-37%) отсутствует два компонента - 12 и 44, в типе спектра III (ЧВ=13%) присутствует компонент 12, но исчезает - 44. Поскольку белковые спектры семян репродукций 2001 и 2002 года оказались стабильными по составу и соотношению, сорт Орел является политипным и константным по белковому спектру. В дальнейшем при использовании метода электрофореза белков для определения сортовой принадлежности и оригинальности семян определяющими будут два биотипа, на долю которых приходится 87% сорта.
Результат анализа зарегистрированных полипептидов семян сорта Filby выявил три типа белкового спектра, обозначенных как I, II, III на долю которых приходится 72, 14, 14% от общего числа спектров (табл. 6).
В основном по частоте встречаемости (ЧВ-72%) типе спектра I отсутствуют два компонента - 46 и 54, в типе спектра II (ЧВ=14%) эти компоненты присутствуют, но нет 60, 62, 64 и 66 компонентов, в последнем типе спектра (ЧВ=Т4%) присутствует 46, но отсутствуют 60, 62, 64 и 66 компоненты. Поскольку спектры полипептидов семян сорта Filby репродукций 2001 и 2002 года были стабильными по составу и соотношению, он является политипным и константным по данному признаку. Определяющим для сорта Filby будет один тип полипептидного спектра, на долю которого приходится 72% спектров.
