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 ZY, Brown RL, Lax AR, Guo BZ, Cleveland TE, Russin JS. Resistance to Aspergillus flavus in corn kernels is associated with a 14-kDa protein. Phytopathology. 1998; 88(4):276- 281. doi: 10.1094/PHYTO.1998.88.4.276
  2. Chen ZY, Brown RL, Lax AR, Cleveland TE, Russin JS. Inhibition of plant-pathogenic fungi by a corn trypsin inhibitor overexpressed in Escherichia coli. Appl Environ Microbiol. 1999; 65(3):1320-1324.
  3. Selitrennikoff CP. Antifungal proteins. Appl Environ Microbiol, 2001; 67(7):2883-2894. doi: 10.1128/AEM.67.7.2883-2894.2001
  4. Zaynutdinova GF. Belkovye ingibitory ekzogennykh proteinaz v tkanyakh rastenii i ikh fiziologicheskaya rol' [Protein inhibitors of exogenous proteinases in plant tissues and their physiological role]. [Dissertation] Ufa; 2001. (In Russ).
  5. Chen ZY, Brown RL, Russin JS, Lax AR, Cleveland TE. A corn trypsin inhibitor with antifungal activity inhibits Aspergillus flavus α-amylase. Phytopathology. 1999; 89:902-907. doi: 10.1094/PHYTO.1999.89.10.902
  6. Hajare SS, Hajare SN, Sharma A. Screening of Indian corn varieties for aflatoxin resistance. BARC News Letter, Founder’s Day Special Issue. 2006; (273):218-230.
  7. Lei MG, Reeck GR. 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. Journal of Chromatography. 1986; 363(2):315-321. doi: 10.1016/S0021-9673(01)83751-1
  8. Chen ZY, Brown RL, Damann KE, Cleveland TE. Proteomics analysis of kernel embryo and endosperm proteins of corn genotypes resistant or susceptible to Aspergillus flavus infection. In: Robens J, Cary JW, Campbell BC. (eds.) Proceedings of the USDA-ARS Aflatoxin Elimination Workshop held at Yosemite. 2000. p. 88.
  9. Chen ZY, Brown RL, Damann KE, Cleveland TE. Identification of unique or elevated levels of kernel proteins in aflatoxin-resistant maize genotypes through proteome analysis. Phytopathology. 2002; 92(10):1084-1094. doi: 10.1094/PHYTO.2002.92.10.1084
  10. Mosolov VV, Valueva TA. Proteinase inhibitors and their function in plants: a review. Applied Biochemistry and Microbiology. 2005; 41(3):227-246. doi: 10.1007/s10438-005-0040-6

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


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

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).