Определение количества ингибитора трипсина как маркера селекции сортов кукурузы с различной устойчивостью к грибковым заболеваниям

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Устойчивость растений к патогенным грибам является важной селекционной составляющей. Механизмы устойчивости очень разнообразны и могут включать в себя взаимодействия ферментов и их ингибиторов. В связи с этим проведено сравнение содержания ингибитора трипсина (ИТ), как возможного маркера селекции, в зрелых зернах сортов кукурузы с известной устойчивостью к пыльной головне, пузырчатой головне и стеблевой гнили. В качестве изучаемых объектов взяты 6 устойчивых и 12 чувствительных сортов. Для гарантированного извлечения из экстрактов молотых зерен кукурузы только ИТ применялась колоночная аффинная хроматография на трипсин-агарозе в аналитическом варианте. В результате выяснилось, что содержание ИТ варьирует внутри обеих групп сортов кукурузы: в устойчивой группе - максимум 347 и минимум 162 мкг/г, в чувствительной группе - максимум 200 и минимум 84 мкг/г. Соотношения максимумов к минимумам (2,3) одинаковы в обеих группах, но максимальное и минимальное содержание почти в два раза выше в группе устойчивых сортов кукурузы. В среднем в устойчивых сортах кукурузы содержание ИТ выше в 1,7 раза. Полученные данные подтверждают возможность использования содержащегося в кукурузных зернах ИТ в качестве маркера при выведении новых сортов кукурузы, устойчивых к пыльной головне, пузырчатой головне и стеблевой гнили.

Об авторах

Галина Владимировна Шехватова

Научно-производственная фирма «Гамма»

Автор, ответственный за переписку.
Email: shgal06@gmail.com

старший научный сотрудник

Пущино, Российская Федерация

Виктор Васильевич Ашин

Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН

Email: shgal06@gmail.com

кандидат биологических наук, младший научный сотрудник лаборатории адаптации микроорганизмов

Пущино, Российская Федерация

Елена Федоровна Сотченко

Всероссийский научно-исследовательский институт кукурузы

Email: shgal06@gmail.com

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела селекции на иммунитет

Пятигорск, Российская Федерация

Список литературы

  1. Chen Z.-Y., Brown R. L., Lax A.R., Guo B.Z., Cleveland T.E., Russin J.S. Resistance to Aspergillus flavus in corn kernels is associated with a 14-kDa Protein // Phytopathology. 1998. Vol. 88. No. 4. P. 276—281. doi: 10.1094/PHYTO.1998.88.4.276
  2. Chen Z-Y., Brown R.L., Lax A.R., Cleveland T.E., Russin J.S. Inhibition of plant-pathogenic fungi by a corn trypsin inhibitor overexpressed in Escherichia coli // Appl. Environ. Microbiol. 1999. No. 65. P. 1320—1324.
  3. Selitrennikoff C.P. Antifungal proteins // Appl. Environ. Microbiol. 2001. Vol. 67. No 7. P. 2883—2894. doi: 10.1128/AEM.67.7.2883-2894.2001
  4. Зайнутдинова Г.Ф. Белковые ингибиторы экзогенных протеиназ в тканях растений и их физиологическая роль: автореф. дис.. канд. биол. наук. Уфа, 2001.
  5. Chen Z-Y., Brown R.L., Russin J.S., Lax A.R., Cleveland T.E. A corn trypsin inhibitor with antifungal activity inhibits Aspergillus flavus α-amylase // Phytopathology. 1999. No 89. P. 902— 907. doi: 10.1094/PHYTO.1999.89.10.902
  6. Hajare S.S., Hajare S.N., Sharma A. Screening of indian corn varieties for aflatoxin resistance // Founder's day. 2006. No. 273. P. 218—230.
  7. Lei M.-G., Reeck G.R. Combined use of trypsin-agarose affinity chromatography and reversed — phase high-performance liquid chromatography for the purification of single-chain protease inhibitor from corn seeds // J. Chrom. 1986. No. 363. P. 315—321. doi: 10.1016/S00219673(01)83751-1
  8. Chen Z-Y., Brown R.L., Damann K.E., Cleveland T.E. Proteomics analysis of kernel embryo and endosperm proteins of corn genotypes resistant or susceptible to Aspergillus flavus infection // Proceedings of the USDA-ARS Aflatoxin Elimination Workshop held at Yosemite / eds Robens J., Cary J.W., Campbell B.C. CA, 2000. P. 88.
  9. Chen Z-Y., Brown R.L., Damann K.E., Cleveland T.E. Identification of unique or elevated levels of kernel proteins in aflatoxin-resistant maize genotypes through proteome analysis // Phytopathology. 2002. No. 92. P. 1084—1094. doi: 10.1094/PHYTO.2002.92.10.1084
  10. Mosolov V.V., Valueva T.A. Proteinase inhibitors and their function in plants: review // Appl Biochtv Microbiol. 2005. No 41. P. 227—246. doi: 10.1007/s10438-005-0040-6

© Шехватова Г.В., Ашин В.В., Сотченко Е.Ф., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах