Белки семян сложноцветных: гетерогенность, полиморфизм, использование в селекционно-генетических исследованиях (обзор)

Abstract

В статье обобщены данные литературы, а также результаты многолетних исследований белков семян сложноцветных, которые были выполнены в отделе биохимии и молекулярной биологии ВИР под руководством академика РАСХН В. Г. Конарева. Суммарные белковые фракции семян основных возделываемых растений семейства сложноцветных — подсолнечника (Helianthus), салата (Lactuca) и сафлора (Carthamus) — представлены гетерогенной смесью полипептидов. Главные компоненты фракции запасных белков принадлежат солерастворимым 11S (12S) глобулинам и водорастворимым 2S альбуминам; 11S (12S) глобулины сложноцветных включают несколько типов субъединиц и полипептидов, различающихся по молекулярной массе и физико-химическим свойствам. Доказана уникальная четвертичная структура 2S альбуминов подсолнечника и салата; 2S альбумины этих видов, в отличие от гомологичных белков других двудольных растений, представлены одноцепочечными полипептидами, четвертичная структура которых поддерживается внутримолекулярными дисульфидными связями. Определены генотипы линий генетической коллекции культурного подсолнечника (H. annuus) по аллелям локусов HelA, HelB и HelC, кодирующих субъединицы 11S глобулина (гелиантинина) и структурного гена SFA8, ответственного за синтез богатого метионином альбумина SFA8. Изучен аллельный полиморфизм локусов, кодирующих ингибиторы протеолитических ферментов. Уровень внутривидового полиморфизма белков семян различен у разных видов. Наиболее полиморфны среди них белки подсолнечника и салата, низким уровнем полиморфизма характеризуются белки сафлора. Молекулярные основы гетерогенности и полиморфизма запасных белков семян сложноцветных изучены мало; наиболее полная информация получена для подсолнечника. Обсуждаются вопросы использования запасных белков семян подсолнечника в семеноводстве гибридов в качестве маркерных признаков для контроля генетической чистоты родительских линий и определения уровня гибридности семян.