Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Изучение белков семян в связи с систематикой и филогенией трибы Poeae R. BR. Арефьева Лариса Павловна

Изучение белков семян в связи с систематикой и филогенией трибы Poeae R. BR.
<
Изучение белков семян в связи с систематикой и филогенией трибы Poeae R. BR. Изучение белков семян в связи с систематикой и филогенией трибы Poeae R. BR. Изучение белков семян в связи с систематикой и филогенией трибы Poeae R. BR. Изучение белков семян в связи с систематикой и филогенией трибы Poeae R. BR. Изучение белков семян в связи с систематикой и филогенией трибы Poeae R. BR. Изучение белков семян в связи с систематикой и филогенией трибы Poeae R. BR. Изучение белков семян в связи с систематикой и филогенией трибы Poeae R. BR.
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Арефьева Лариса Павловна. Изучение белков семян в связи с систематикой и филогенией трибы Poeae R. BR. : ил РГБ ОД 61:85-3/718

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. Филогения и систематика родов трибы 8

ГЛАВА II. Биохимические исследования беяков семян злаков в связи с систематикой и филогенией

1. Фракционный состав 25

2. Аминокислотный состав 39

3. Электрофорез 45

4. Иммунохимия 54

ГЛАВА III. Материалы и методы исследования

1. Фракционирование белков по растворимости 61

2. Аминокислотный анализ 63

3. Электрофоретический анализ 66

4. Иммунохимический анализ 66

ГЛАВА ІV. Характеристика белкового комплекса семян представителей трибы Роеае

1. Фракционный состав белков семян 69

2. Биохимическая эволюция трибы Роеае 72

ГЛАВА V. Характеристика аминокислотного состава бежов семян представителей трибы Роеае 76

ГЛАВА VІ. Электрофоретическое исследование спиртораст-воримой фракции бежов семян трибы Роеае 110

ГЛАВА VII. Иммунохимическое исследование белков семян представителей трибы Роеае 120

Выводы 139

Литература 141

Приложение i 166

Приложение ii 170

Введение к работе

Для решения многих дискуссионных вопросов систематики и филогении высших растений наряду с анатомическими, морфологическими, цитологическими и другими методами все более широко привлекаются биохимические. В бо-е годы нашего столетия возникло и получило развитие новое направление в систематике - хемосистематика. Оценивая роль,место и перспективы нового направления, А.К.Скворцов СІ98І) отмечает, что "хемосистематика не ставит себе каких-либо специальных целей,отличных от общих целей систематики. Ее отличают не цели, а характер используемых исходных фактических данных". По мнению автора, значение биохимических данных для решения проблем систематики будет все более возрастать, а "со временем хемосистематика полностью сольется с основным стволом систематики".

Многочисленные биохимические данные о растениях приводят к выводу, что сведения о любых природных соединениях могут представлять интерес для ботаника-систематика. Значительное место в хемо-систематических исследованиях принадлежит изучению высокомолекулярных биополимеров: нуклеиновых кислот и белков.

Нуклеиновым кислотам и их изменению в процессе эволюционного развития посвящены исследования, начатые в начале 60-х годов под руководством А.Н.Белозерского и развиваемые в настоящее время в работах его последователей. Это направление получило название "геносистематики ЧАнтонов,1975). На основании сравнительного анализа первичных структур ДНК нескольких сотен видов различных бактерий, актиномицетов, грибов, водорослей, высших растений,позвоночных и беспозвоночных животных было выявлено ряд важных закономерностей: установление видоспецифичности ДНК, сделан вывод об единстве ДНК всего органического мира по нуклеотидному составу. Обнаружено, что у микроорганизмов варьирование нуклеотидного сое - 4 тава значительно выше,чем у животных и высших растений. Выявлено существование в природе ГЦ и АГ типа ДНК.

Другое крупное направление в изучении биополимеров - это всестороннее исследование белков растений и в частности белков семян. Применительно к систематик используются различные методы белковой химии: фракционирование белков по растворимости, аминокислотный состав, последовательность аминокислот в полипептидных цепях, электрофорез, иммунохимия и ряд других. Данные, полученные этими методами,интерпретируемые под определенным углом могут служить для выяснения как систематического,так филогенетического аспектов системы.

Иммунохимические исследования,позволяющие выявить родственные взаимосвязи между таксонами на основании общности геномного состава, успешно проводятся в отделе молекулярной биологии ВИР под руководством академика В.Г.Конарева. Принцип белковых маркеров является в настоящее время эффективным методом геномного анализа (Конарев,1983). Он позволил уточнить систематические отношения и происхождение некоторых бобовых, картофеля, ячменя и других культурных растений. Электрофорез дает возможность раскрывать внутри-родовой полиморфизм и выявлять конвергентные связи биотипов и популяций с соседними видами. На основании иммунохимических данных можно устанавливать видовую,родовую и т.д. принадлежность.

Аминокислотный состав белков семян также используют как важный систематический признак. Этот показатель особенно перспективен при уточнении объема триб и вычленении более узких гомогенных родов.(Семихов,Новожилова,1982). Кроме того характеристика по аминокислотному составу семян может быть чрезвычайно полезна при разработке проблемы повышения белковости и улучшения качества растительного белка.

Разработка филогенетического аспекта на основе биохимических показателей неразрывно связана с развитием оригинального направления в области изучения белковых комплексов семян. Основные идеи и позиции формулированные и разрабатываемые на протяжении целого ряда лет профессором А.В.Благовещенским с сотрудниками,находят свое развитие и обоснование в современных исследованиях. Широкое исследование белков семян различных систематических групп позволило установить тесную взаимосвязь между эволюцией белкового комплекса семян и филогенезом растений. Для оценки филогенетических отношений между таксонами, А.В.Благовещенским был выдвинут такой биохимический показатель как коэффициент эволюционной подвинутости - Ае (Благовещенский,1972). Сопоставление оценки эволюционной подвинутости таксонов по Ае с интегральной оценкой, даваемой сиетематиками,показывает высокую степень корреляции. Выполнение настоящей работы было направлено на уточнение ряда систематических положений в трибе Роеае на основе изучения белков семян. Триба Роеае, выделенная Н.Н.Цвелевым(1975),является одной из основных, крупных и хозяйственно-полезных среди фесту-коидных злаков. Представители трибы - ценнейшие кормовые растения многими из которых в настоящее время ведется интенсивная селекционная работа. Успешное культивирование дикорастущих злаков требует прежде всего всестороннего изучения. Систематика трибы Роеае в широком смысле сформировалась в процессе разработки системы всего семейства злаков.(Piiger,1954;Tateoka, 1957; Prat,1960;Stebbins,Crampton,1961; Цвелев,1975). Результаты длительного изучения злаков показывают, что фестукоидные представляют собой чрезвычайно сложную в семействе злаков группу растений, которая характеризуется исключительной гетерогенностью. В различных системах роды трибы Роеае(Pestuceae ) рассматриваются по-разному, вплоть до различного толкования их таксономического статуса. Изучение отдельных родов помогает уточнить родственные свя - 6 зи в трибе в широком объеме. Например у Пильгера(1954) триба Fesuceae представлена 98 родами, у Прата(І960) - 40 родами,а у Цве-лева(І975) - ЗО родами. С начала XX столетия в систематике родов Pestuceae существуют две тенденции. Одни исследователи пытаются выделить естественные группы путем дробления на более узкие трибы. Другие - стремятся к более широкому пониманию трибы,нередко объединяя большое количество родов в одну группу. Возврат к сборным родам не может быть признан,как прогрессивная тенденция, поскольку не решает проблемы естественных таксонов.

Большинство родов трибы Роеае с широким ареалом распространения (poa,Pestuca,Lolium и др.) хорошо и всесторонне исследованы менее изучены - роды Крайнего Севера С Arctophiia,Dupontia, Torreyochioa,Coipodium и др.),представляющие интерес,как ценные кормовые злаки. Границы родов трибы Роеае и их взаимоотношения трактуются неоднозначно. В подобных случаях целесообразно привлечь дополнительную информацию об интересующих нас видах и родах, что возможно,например,получить при использовании биохимического подхода в исследовании растений.

При проведении данного исследования преследовалась основная цель - уточнение систематического статуса группы родов, объединенных Цвелевым в трибу Роеае и родственных отношений между ними. В соответствии с этой целью в работе последовательно решаются следующие задачи:

•Охарактеризовать представителей трибы Роеае по фракционному и аминокислотному составу семян.

Используя аминокислотный состав семян как систематический признак, дать оценку взаимоотношений между представителями трибы. Оценить характер и основные направления биохимической эволюции трибы, на основании данных по белковому комплексу семян. На основании электрофоретических спектров дать общее представление трибы Роеае.

С помощью метода двойной иммунодиффузии рассмотреть серологическое родство белков семян представителей трибы Роеае.  

Аминокислотный состав

Использование этих показателей позволило установить,что фракции белкового комплекса эволюционируют разными путями: в одних случаях эволюция идет в основном за счет проламинов, в других за счет проламинов и глобулинов, в третьих - за счет одновременно всех фракций. По представлениям (Семихов,1974,1980)проламины - специфические,высокоспециализированные,филогенетически молодые белки,возникшие независимо в разных группах семейства,имеющие адаптивное значение в эволюции злаков. Биосинтез проламинов обеспечивает злакам определенные преимущества: при прорастании и на первых этапах развития в условиях физиологической засухи.

Показатель биохимической специализации(i ) отражает прис-пособление к условиям среды. Показатель прогрессивного развития отражает накопление универсальных для живых организмов белков: альбуминов и глобулинов (Семихов и др.,1975). Они имеют ярко выраженных адаптивных свойств и не внесут признаков биохимической специализации и поэтому для характеристики прогрессивного направления эволюции используется уровень накопления этих белков (Се-михов,1981).

Содержание альбуминов и глобулинов внутри рода колеблется значительно меньше,чем содержание проламинов. Это связано как с особенностями фракции (трудноизвлекаемость) так и не резким переходом между проламинами и глютелинами. Эти причины вызывают варьирование в соотношении белковых фракций,но это варьирование имеет ограничение и поэтому позволяет довольно успешно использовать данные по белковому комплексу семян для оценки филогенетических отношений.

Аналогично другим критериям,показатели биохимической эволюции имеют оптимальные интервалы применения.

Для использования этих показателей при оценке филогенетического положения таксонов была проведена специальная работа (Семи-хов и др.,1979;Калистратова и др.,1981; Новожилова,1980) по определению степени их вариабельности, а также установления разрешающей способности. Вариабельность белковых фракций,общего и белкового азота,показателей биохимической эволюции ( A ,AD,I ) изучали в зависимости от почвенно-географических и погодных условий на примере P#pratensis,F.pratensis,F.valesiaca subsp. sulcata, D.glomerata. Проанализировав вариабельность всех фракций и показателей в зависимости от биотипов, погодных и почвенно-географических условий,было установлено,что все фракции,формы азота С белковый,небелковый, общий) и филогенетические показатели (А ,А ,1 ) заметно варьируют,но эти колебания тем не менее ограничены и не превышают і I&fo от среднего значения показателей. Таким образом,экспериментально установлено,что диапазон внутри - 36 видовой вариабельности составляет для эволюционной подвинутости С А ) ±14%, прогрессивной эволюции С А-)- - — 115б, биохимической специализации (I0) - ±7%.

Вариабельность фракционного состава и филогенетических показателей определяется достаточно хорошо изученными причинами; во-первых, техникой анализа; во-вторых, биологическими особенностями синтеза белков в семени (проламинов); в-третьих, в результате определенной вариабельности соотношения белков зародыша и эндосперма,резко различающиеся по фракционному составу,что ведет к варьированию соотношения белковых фракций и эволюционных показателей.

Данные по внутривидовой вариабельности белковых фракций и филогенетических показателей позволили авторам высказать соображения о границах использования биохимических показателей применительно к целям филогении растений. Эти показатели могут быть использованы для характеристики внутри родовых отношений. Два вида можно считать различающимися по эволюционной подвинутости, если интервал варьирования данного вида (Ае ±0,14 Ае 5 не перекрывает интервал варьирования подвинутости другого вида. (А ± Показатель А может быть использован для характеристики любых таксонов высших растений выше рода, но необходимо проявлять определенную осторожность в связи с отсутствием у некоторых групп растений эндосперма. Чем теснее филогенетические связи в линиях, тем большую степень корреляции можно ожидать между эволюцией белкового комплекса и филогенией таксонов.

Семейство злаков состоит из низкоподвинутых, так и высоко-подвинутых таксонов, в связи с чем семейство невозможно охарактеризовать однозначно как низко- или высокоподвинутое (Семихов, 1978,1979,1981).

Показатель эволюции белка не адекватно отражает эволюцию таксонов, а лишь; коррелятивно связан с последней(Семихов,1979). Однако степень корреляции довольно высокая, о чем свидетельствуют данные широко исследованного сем. Роасеае (Семихов,1974,1978; Семихов и др.,1975,1978; Соколова, 1974,1976,1979). Среди наименее эволюционно подвинутых (по А I были отмечены трибы Bambuseae, Oryzeae , Stipeae, Andropogoneae; среди наиболее подвинутых -Bromeae,Phalarideae, Новожилова (1980), характеризуя трибы Bromeae, Brachypodidae и Роеае по вычисленным показателям биохимической ЭВОЛЮЦИИ(А ,А ,1 ) показала,что триба Brachypodi t? JJ о dae заметно отличается отвготеае и Роеае, обладая самым низким уровнем эволюционной подвинутости, наиболее высокий уровень эволюционной подвинутости характерен для представителей трибы Bromeae, а триба Роеае обнаруживает средний среди исследованных триб уровень эволюционной подвинутости. Биохимическая эволюция этих триб шла различными путями:Brachypodidae - за счет прогрессивного развития; триба Роеае - по пути биохимической специализации, a Bromeae успешно эволюционировала как в направлении прогрессивного развития, так и биохимической специализации белков. Оценивая филогенетическое положение отдельных таксонов, агросто-логи приходят к вывода о том, что ковыли,бамбуки и некоторые па-никоидные относятся к очень древним злакам, стоящим очень близко к истокам семейства (Авдулов,1931; Рожевиц,194б; Цвелев, 1969),

Фракционирование белков по растворимости

Впервые серологические исследования для проверки филогенетических родственных связей растений были предприняты группой немецких биохимиков во главе с Гольке в начале 1910-х годов. В последующее десятилетие изысканиями руководил Мец,который создал серодиагностическое родословное древо" (Mez,l924;Mez,ziegenspek, 1926). С помощью серодиагностики школа Меца стремилась разрешить две задачи - распознать родственные формы и расположить их в "круги форм" на основании степени близости соответствующих серологических реакций. Ошибка Меца и его школы была в том,что он высказывал крайнюю точку зрения, согласно которой система растений может быть построена на основании данных одного лишь биохимического метода и делал слишком далеко идущие выводы из сравнительно небольших новых данных. Кроме того серодиагностический метод того времени был примитивным и в последующие годы интерес к серодиагностике упал.

В настоящее время серологические исследования проводятся как с отдельными белками (lensen,1974;Wallace and Boulter,1976, 1976a), так и с белковыми смесями. Второй метод преобладает в таксономических исследованиях,так как в отличие от первого он дает возможность получить данные о большем количестве различных детерминантов и уменьшает таким образом вероятность ошибочных заключений о наличии серологического соответствия. В качестве антигенного материала можно использовать экстракты семян,пыльцы, листьев,клубней и спор растений. Не только близкородственные организмы, но и различные органы индивидуального организма могут обладать различными антигенными системами Moritz,1966). Поэтому непосредственно сравнимы только- белки из одного и того же ор-гана, взятые в одну и ту же стадию онтогенеза. Зрелые семена,которые представляют хорошо отличимый, физиологически стабильный материал, наиболее часто используют в таксономических исследова HHflx(Daussant,i975;Miege,i975). ПРИ анализе целого ряда систематических серологических исследований были сделаны три осново - 56 полагающие обобщения (Boydeft.,1966): I) количества серологического соответствия среди белков уменьшаются с уменьшением систематических взаимосвязей; 2) количества серологического соответствия находятся в связи с известными генетическими взаимосвязями; 3) серологическое соответствие, полученное с раличными антигенным материалом, дает определенные родственно-систематические размещения. В обзоре по биохимической эволюции растений Свейн (Swain,1974) подчеркивал, что очень много полезных взаимоотношений между различными таксонами растений, было выяснено на основании серологических исследований, однако никто не сделал попытки провести филогенетическое изучение в широком масштабе, в противоположность работам по животным и бактериям. Другим важным аспектом является определение оптимальных таксономических уровней применения серологических данных. В настоящее время с помощью серологических методов решаются задачи широкого спектра таксономических уровней.

Иммунохимический анализ включает следующие этапы: выделение белка, получение иммунных сывороток,приготовление и подготовка к анализу гелевых пластин, постановка реакции антиген-антитело,обработка геля,проявление преципитации и фотографирование спектра преципитации. (Грабар,Буртен,1963; Зильберг идр.,1968; Кэбот, Мейер,1968; Гаврилюк и др.,1973). Для получения иммунных сывороток чаще всего используют кроликов. Кроличьи антитела обладают большей преципитирующей способностью,чем лошадиные,куриные и т.д. Существуют много схем иммунизации кроликов растительными белками (Gell et al,l960;Kloz,1962; Конарев В.Г. и др.,1966;Конарев В.Г. и др.,1970). Выбор способа определяется свойствами белка-антигена. В ВИРе разработана схема иммунизации,которая с незначительными модификациями пригодна для различных растительных белков,от - 57 работайная и испытанная для получения сывороток на различные фракции белков семян бобовых и злаков, белков вегетативных органов, нуклеопротеидов и гистонов (Гаврилюк и др.,1973).

В иммунохимическом анализе растительных белков наиболее широко применяются метода,основанные на явлении иммунопреципитации. Один из них иммунодиффузия в геле по Ухтерлони(оисМег1опу,1958), где использован принцип встречной диффузии антигена и антител,известный под названием реакции двойной иммунодиффузии в геле. Эта реакция двойной иммунодиффузии применяется в различных постановках, но во всех случаях в результате встречной диффузии антигенов и антител в агаре возникают опалесцирующие линии или дуги преципитации. Положение линий или дуг преципитации в геле определяется диффузионной подвижностью молекул антигена и антител и исходной концентрацией того или другого белка в лунках. Этот метод позволяет одновременно большое число анализов.

Другой метод иммунохимического анализа является иммуноэлект-рофорез,где иммунодиффузия в геле сочетается с электрофоретичес-ким разделением антигена (Грабар,Буртэн,1963). Существуют разные варианты метода,позволяющие вести одновременно анализ большого числа белковых проб, а также сложных белковых смесей. К ним относятся линейный,ракетный,перекрестный,слитный ракетный и другие варианты иммуноэлектрофореза. Этот метод позволяет не только определять число антигенов и их количественное соотношение одновременно в нескольких пробах, но и выявлять гомологию антигенов разного происхождения.

Фракционный состав белков семян

В недавнем широком исследовании (Конарев и др.,1983) около 250 видов злаков из 60 родов из семейства Роасеае методом двойной иммунодиффузии с помощью сывороток на белки альбумино-глобулиновой и спирторастворимой фракции была показана необычайная сложность и гетерогенность взаимоотношений между родами семейства по степени родства по белкам и что подтверждает необходимость более глубокой и основательной проработки исследуемых таксонов. Было обнаружено,что компоненты,входящие в спектр преципитации, которые выявляют исследуемые сыворотки,имеют различную распространенность среди исследуемых представителей злаков. Самый распространенный компонент - третий располагающийся возле лунки,он обнаружен в спектрах почти у всех или у большинства представителей злаков,за исключением ряда видов,которые резко уклоняются по антигенным свойствам белков. Последующие компоненты имеют более узкое распространение среди более близких родственных видов. Некоторые компоненты выявляются только в гомологичной реакции. Все взятые сыворотки продемонстрировали различные возможности в оценке степени близости и характеристике разных таксонов злаков по компонентному составу белков. Это связано как с фракцией белков (АШ или СФ),так и с тем,на белки семян каких видовСиз каких родов или триб) были получены сыворотки. Такие сыворотки на АГФ белков семян как Festuca pratensis,Festuca rubra, Dactylis glomerata,Triticum aestivum могут быть использованы при уточнении границ семейства. Сыворотка на белки АШ семян Zea mays может служить для определения родства видов в пределах групп триб,близких к Andropo&oneae. Некоторые сыворотки на АГФ мало пригодны для анализа родства и идентификации видов даже в пределах родов одной трибы. Это связано с высокой степенью специфичности антигенных свойств их белков.

В данной работе проводилось сравнительное серологическое исследование на альбумино-глобулиновые белки 45 видов трибы Роеае Мы отмечаем,что в спектрах преципитации исследуемых образцов самый близкий к лунке компонент дает гомологичную реакцию почти со всеми представителями трибы. За исключением белков видов

Pestuca drymeja и Cynosurus turcomanica, У которых практически вообще отсутствовала реакция преципитации,белки изученных представителей давали различную степень гомологии и интенсивность линий преципитации,различную степень близости белков ряда представителей трибы Роеае. Для того,чтобы выявить связи отдельных представителей трибы Роеае с другими видами, мы попытались получить реакцию преципитации между белками основных групп видов трибы и сыворотками на белки P.pratensis,P.palustris,P.annua,

D.gloraeratа,Рpratensis,P.rubra,S.dura,Сturcomanica,B.maxima. Сыворотки,полученные на белки АГФ P.pratensis,P.palustris, P.annua, показали серологическое родство этих видов с другими представителями родов,входящие в подтрибуроіпае, это Al ctoPhila» Catabrosa,Puccinellia, близкое родство по белкам также проявляют виды других ПОДТриб - Dactylis glomerate,Cinna latifolia. Наряду с этим,менее близкое родство показывают роды: Sclerochloa, ИЗ ПОДТрибы Poinae;Cynosurus(Dactylidinae);Briza(Brizinae);Lolio-lum,Pestuca(Pestucinae). Виды рода Vulpia,Briza maxima, Cynosurus turcomanica и Pestuca drymeja оказались ДОВОЛЬНО отдаленными no белкам от Роа. Что касается сывороток на белки АГФ P.pratensis u P.rubra, то они проявили самое близкое сходство по реакции преципитации только с белками других представителей рода Pestuca и видов рода Lolium и Vulpia. Почти все остальные представители изученных родов одинаково удалены от P.pratensis и P.rubrano белкам АГФ, Сыворотка на белки АГФ D.glomerata в гомологичной реакции проявляет самый полный набор антигенов. Наиболее близки к белкам АГФ D.glomerata спектры преципитации белков представителей подтриб Dactylidinae(Cynosurus) и Poinae: роды Poa,Arctopoa, Scleropoa. Менее гомологичную реакцию дают белки АШ представители родовзс1егосїі1оа,Риссіпе11іа и Briza. Самые отдаленные оказались белки АШ видов из подтрибы Festucinae:Festuca,Lolium, Loliolum И Vulpia. Сыворотка на белки АШ Sclerochloa dura показала в основном более близкое родство с белками АШ представителей родов под-трибы Poinae,Dactylis, а самые отдаленные белки АШ представителей подтрибы Festucinae. Интересно отметить,очень специфическую реакцию преципитации дает сыворотка на белки АП c.turcomanica, которая не выказывала никакого серологического родства с белками АШ со всеми представителями трибы Роеае. Кроме того,белки АШ C.turcomanica не вступали в реакции преципитации со всеми изученными сыворотками. Аналогично c.turcomanica вели себя белки АШ F.drymeja, у которой также практически отсутствовала реакция со всеми изученными видами трибы Роеае. Причина таковой серологической реакции белков c.turcomanica и P.drymeja пока не ясна. Можно предположить,что по-видимому это связано с высокой степенью специфичности антигенных свойств их белков. Следует отметить очень специфическую реакцию сыворотки на белки АГФ в.maxima, которая проявляет гомологичность только по одному компоненту,близкому к лунке со всеми представителями три-бы Роеае, а остальные мощные по интенсивности компоненты спектра имеют гетерологичную реакцию. Можно предположить,что третичная структура белков в.тахіта очень изменена,но не настолько,чтоба она была неузнаваема. Другими методами исследования: фракционирование и аминокислотный анализ,также было показано,что Briza тахітарезко выделяется по биохимическим признакам среди других представителей трибы. Как видно из серологических данных,гетерогенность имеет место не только в трибе и подтрибах,а также в пределах рода. В роде Cynosurus выделяется C.turcomanica, в роде Briza В.maxima,в роде Festuca - Festuca drymeja; из рода Vulpia -V.ciliata. Белки видов внутри рода Роа,также проявляют гетеро-логичность,но в меньшей степени.

Таким образом,при проведении серологических исследований с целью выяснения родственных связей и характеристики таксонов трибы Роеае могут быть использованы альбумино-глобулиновые фракции белков семян,что свидетельствует о перспективности использования серологического подхода при оценке родства злаков.

Электрофоретическое исследование спиртораст-воримой фракции бежов семян трибы Роеае

Сравнительное иммунохимическое исследование белков семян проводили с 45 видами трибы Роеае. В работе были использованы иммунные сыворотки на солерастворимые белки (АН?) 9 видов: Роа pratensis,Poa annua,Роа palustris,Pestuca pratensis,Festuca rubra,Dactylis glomerata,Scleroch.loa dura,Cynosurus turcomanica, Briza maxima. С помощью этих сывороток удалось установить следующее. Спектры преципитации большинства изученных представителей отличаются как по числу линий,так и по их интенсивности. Сыворотки на белки АГФ P.pratensis,P.palustris,P.annu% общих чертах давали сходные реакции преципитации. Сыворотки на белки АГФ Роа со своими гомологичными белками давали 3-4 линии преципитации. Самые близкие к гомологичной реакции с сыворотками на белки АГФ давали белки АГФ других представителей рода Роа: p.angustifolia, P.attenuata,P.nemoralis,P.palustris,P compressa,P.annua,P«graniica,P»sachlinensis,P#chaixii,P«alpina,P#iberica# Д также белки АГФ родов: Arctopoa(A»subfastigiata,A,eminens,A.tibetica); Arctophila (A.fulva);Catabrosa(C#aquatica);Puccinellia(P.hauptia-na,P distans,P.hackelliana,P.tenuiflora);Dactylis glomerata; Cinna Latifolia. Реакцию частичной идентичности с сыворотками на АГФ мятликов дают белки представителей родов: Sclerochloa, Cynosurus,Briza,Lolium,Pestuca. Совсем слабую реакцию преципитации обнаруживают белки рода Vulpia. В спектре Briza maxima выявлена своя специфическая линия преципитации. Полностью отсутствует иммунохимическая реакция С белками Cynosurus turcomanica И F drymeja.

Сыворотки на белки АГФ видов F.pratensis,F.rubra в гомологичной реакции дают 4-5 линий преципитации(рис.10,II).Хорошую иммунохимическую реакцию эти сыворотки проявляют с белками АШ других видов рода Pestuca и с белками АГФ видов рода Lolium. Белки всех остальных представителей изученных родов трибы Роеае одинаково удалены от белков p.pratensis и F.rubra. Таким образом ведут себя в иммунохимических реакциях белки родов: Loliolum, Arctophila,Catabrosa,Sclerochloa, Daetylis,Cimia,Arсtopoa,Poa, Puccinellia,Cynosurus,VulpianBriza. Белки АГ$ видов Pestuca drymejaHCynosurus turcomanica c сыворотками на белки АГФ P.pratensis иP.rubra реакции преципитации не дают.

Сыворотка на белки АГФ Daetylis glomerata с белками D.glomerate дает . самый богатый по числу компонентов спектр преципи-тации(рис.12). Наиболее близкий к гомологичному спектр преципитации с сывороткой на белки АГФ дают белки представителей родов: Poa,Arctopoa,Sclerochloa,Cynosurus.Меньшую ГОМОЛОГИЮ проявляют белки видов родовЗс1егороа,Риссіпе11іа и Briza Наконец самая отдаленная группа по степени гомологии реакции преципитации представлена pOflaWFestuca,Lolium5Loliolum,Arctophila u Vul-pia, Белки АГФ .видовР.йгутеоа и C.turcomanica совсем не дают линий преципитации идентичных таковым в гомологичной реакции,а образуют свой спектр преципитации из одного слабого по интенсивности компонента.

Иную картину реакции дают белки АГФ семян представителей трибы Роеае с сывороткой на белки АГФ sclerochloa dura (рис.ІЗ,14, 15). Белки s.dura дают спектр,состоящий из трех компонентов.Наибольшее родство по белкам к этому виду проявляют представители родов Puccineilia и Dactyiis. Меньшая гомология по антигенным свойствам белков проявляется с белками видов родов Poa,Arctopoa, Catabrosa,Arctophila,Cinna. йце более отдалены белки видов родов: Pestuca,Lolium,Loliolum,Yulpia u Cynosurus.

Похожие диссертации на Изучение белков семян в связи с систематикой и филогенией трибы Poeae R. BR.