Biomics

В статье рассмотрена проблема поиска ассоциаций аллельных вариантов микросателлитных локусов с содержанием протеина в семенах гороха. Среди всех зернобобовых культур, отличающихся высокобелковостью, горох является наиболее адаптивной культурой к условиям Предуральской степной зоны Республики Башкортостан. Его возделывание является перспективным на данной территории. Для выявления аллельных вариантов, которые могут быть использованы в будущем в качестве ДНК- маркеров высокого содержания запасных белков семян (легумина, вицилина, конвицилина) было проведено генотипирование сортов и линий гороха посевного различного экололого-географического происхождения. По методу Бредфорд было определено содержание общего белка в исследуемых сортообразцах данной культуры, и выявлены сортообразцы, контрастно различающиеся по данному признаку. Были сформированы две группы образцов с высоким (23,5±0,4 – 26,1±0,5%) и низким (18,0±0,3 – 19,7±0,3%) содержанием белка. Затем было проведено генотипирование вышеперечисленных групп методом SSR-анализа. В результате примененной методики была получена информация об аллельном составе сортообразцов с высоким и низким содержанием запасных белков семян. Полученные данные планируется использовать в качестве дополнительных критериев при отборе родительских форм в скрещиваниях для получения высокобелковых гибридов.

горох посевной, Pisum sativum L., микросателлитный анализ, содержание протеина в семенах

1. Ашиев А. Р. Исходный материал гороха (Pisum Sativum L.) и его селекционное использование в условиях Предуральской степи Республики Башкортостан : специальность 06.01.05 "Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений" : диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук – Казань, 2014. – 184 с.– EDN HQUMNZ.
2. Бобков С.В., Башкирова К.А. Изучение полиморфизма запасных белков у родителей и гибридов дикого и культурного гороха // Земледелие. 2022. № 5. С. 35-39. doi: 10.24412/0044- 3913-2022-5-35-39
3. Воскобулова Н.И., Верещагина А.С., Ураскулов Р.Ш., Курилкина М.Я. Аминокислотный состав и биологическая ценность белка гороха в зависимости от приемов возделывания // Животноводство и кормопроизводство. 2019. № 102(3). С. 117-125. DOI: 10.33284/2658-3135-102-3-117
4. Давлетов Ф.А., Гайнуллина К.П. Видовой состав зернобобовых культур в условиях Предуральской степи Республики Башкортостан // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 6(74). С. 33-36. EDN YSUBSH.
5. Зеленов А.А., Задорин А.М., Уваров В.Н., Зеленов А.Н. Ген и источники для селекции гороха на повышение биоэнергетического потенциала растения и методы работы с ними // Земледелие. 2016. № 4. С. 29-33. – EDN VWBIVV.
6. Кокаева З.Г., Гостимский С.А. Оценка генетического полиморфизма сортов, линий и мутантов гороха посевного (Pisum sativum L.) с помощью ДНК- маркеров на основе ретротранспозонов // Сельскохозяйственная биология. 2007. Т. 42, № 3. С. 38-43. – EDN IAEQFV.
7. Корсаков Н. И., Адамова О. П., Буданова В. И. и др. Методические указания по изучению коллекции зерновых бобовых культур / Всесоюзный научно- исследовательский институт растениеводства им. Н. И. Вавилова. – Ленинград : ВИР, 1975. - 59 с.
8. Пономарева С. В., Селехов В. В. Влияние погодных условий на урожай и качество сортов гороха // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2017. – № 1(56). – С. 20-27. – EDN XVRTXB.
9. Федин М.А. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Москва, 1985. - 263 с.
10. Шелепина Н.В. Использование продуктов переработки зерна гороха в пищевых технологиях // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. Т. 6, № 4. С. 110-118. doi: 10.21285/2227-2925- 2016-6-4-110-118
11. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Analytical Biochemistry. 1976. V. 72(1-2). P. 248-254. doi:10.1006/abio.1976.9999
12. Chen M., Lin J.Y., Hur J., Pelletier J.M., Baden R., Pellegrini M., Haradab J.J., Goldberg R.B. Seed genome hypomethylated regions are enriched in transcription factor genes // Proceedings of the National Academy of Sciences of USA. 2018. V. 115(35) E8315- E8322. doi: 10.1073/pnas.1811017115
13. Lalanne D., Malabarba J., Ly Vu J., Hundertmark M., Delahaie J., Leprince O., Buitink J., Verdier J. Medicago ABI3 splicing isoforms regulate the expression of different gene clusters to orchestrate seed maturation // Plants. 2021. V. 10(8) 1710. doi: 10.3390/plants10081710
14. Loridon K., McPhee K.E., Morin J., Dubreuil P., Pilet-Nayel M.L., Aubert G., Rameau C., Baranger A., Coyne C.J., Lejeune-Henault I., Burstin C. Microsatellite marker polymorphism and mapping in pea (Pisum sativum L.) // Theoretical and Applied Genetics. 2005. V. 111. P. 1022-1031. doi: 10.1007/s00122-005-0014-3
15. Malovichko Y.V., Shtark O.Y., Vasileva E.N., Nizhnikov A.A., Antonets K.S. Transcriptomic insights into mechanisms of early seed maturation in the garden pea (Pisum sativum L.) // Cells. 2020. V. 9(3). 779. doi: 10.3390/cells9030779
16. Naito S., Hirai M.Y., Chino M., Komeda Y. Expression of a soybean (Glycine max [L.] Merr.) seed storage protein gene in transgenic Arabidopsis thaliana and its response to nutritional stress and to abscisic acid mutations // Plant Physiology. 1994. V. 104(2). P. 497- 503. doi: 10.1104/pp.104.2.497
17. Translated with DeepL.com (free version)
18. Voskobulova N.I., Vereshchagina A.S., Uraskulov R.Sh., Kurilkina M.Ya. Amino acid composition and biological value of pea protein depending on cultivation methods. Animal Husbandry and Feed Production. 2019. No. 102(3). P. 117-125. DOI: 10.33284/2658-3135-102-3-117
19. Warkentin T., Kolba N., Tako E. Low phytate peas (Pisum sativum L.) improve iron status, gut microbiome, and brush border membrane functionality in vivo (Gallus gallus). Nutrients. 2020. V. 12(9). 2563. doi: 10.3390/nu12092563
20. Zelenov A. A., Zadorin A. M., Uvarov V. N., Zelenov A. N. Genes and sources for breeding peas to increase the bioenergy potential of the plant and methods of working with them. Agriculture. 2016. No. 4. P. 29-33.