Исследование коллекции вида пшеницы Triticum spelta L. по полиморфизму глиадинов

Метод главных компонент (Q-техника) был применен с использованием программного обеспечения STATISTICA 5.0 [15] для прямой классификации изученных образцов по данным анализа спектров глиадина. Для этого матрицу исходных данных транспонировали и использовали для расчета корреляционной матрицы, которая служила основой при выделении главных компонент варьирования массива данных и вычисления величин факторных нагрузок изученных образцов по каждой компоненте.

Результаты

Общая характеристика спектров глиадина пшеницы спельты.

Суммарный спектр глиадина спельты, как и мягкой пшеницы, состоит из a-, b-, g- и w-зон (или фракций), содержащих, соответственно, в первых двух зонах от 3 до 5 компонентов, в д— от 2 до 4 и в w - от 5 до 7 компонентов. Позерновой электрофоретический анализ глиадина установил наличие у спельты значительного внутривидового полиморфизма по данному признаку, причем различия по спектрам глиадина выявлялись не только между образцами, но и между генотипами внутри образцов.

Разные типы спектров формировались как за счет наличия-отсутствия компонентов и субкомпонентов в различных фракциях, так и за счет варьирования их интенсивности. В а- и Ь-фракциях было выявлено, соответственно, по 8 и 10 различных комбинаций компонентов, в д-фракции - 12 комбинаций, из которых наиболее часто встречаемыми были 2t34, 2j35, 2334. В w-зоне найдено более 30 различных комбинаций компонентов. Для всех вариантов w-зоны присущи компоненты в позициях 8 и 9, маркирующие хромосому Ш [9]. Наиболее часто встречались сочетания 8292 и 8j8292, реже S^^lOj. Для спельты в w-зоне характерны также комбинации компонентов 34р 4j43, 242. В целом для 170 образцов спельты выявлено 116 типов спектра. В табл.1 приведены примеры белковых формул глиадина образцов спельты различного происхождения.

Характеристика коллекции спельты по спектрам глиадина.

Анализ всего разнообразия спектров глиадина спельты показал, что 71 образец характеризовались одним специфическим для каждого образца типом спектра глиадина и были идентифицированы как мономорфные. Для каждого из остальных 99 образцов было выявлено от двух до восьми типов спектра глиадина (биотипов). Мономорфные и полиморфные образцы имели широкое географическое распространение. Полиморфные преобладали среди образцов Испании, Ирана, Азербайджана и Таджикистана. Некоторые мономорфные и полиморфные образцы имели идентичные или очень близкие спектры глиадина (табл.2). Среди мономорфных образцов выделено семь групп с идентичными спектрами (табл. 2, №№ 1 -7), среди полиморфных - две группы (табл.2, №№8 и 9). Были обнаружены также мономорфные образцы, которые имели спектр глиадина, идентичный одному из типов спектров глиадина некоторых полиморфных образцов (табл.2, №№10-13). Найдены также полиморфные образцы (табл.2, №13), не различающиеся между собой по доминирующему типу спектра (встречаемость более 90%). Такие мономорфные и полиморфные образцы нами были отнесены к генетически близким образцам. Наиболее часто мономорфные образцы с идентичными спектрами встречались среди образцов Германии, а полиморфные генетически близкие - среди образцов из Таджикистана.

Сравнение спектров глиадина образцов спельты разного географического происхождения по составу компонентов и их интенсивности, встречаемости определенных комбинаций компонентов позволило выявить определенную специфику в составе глиадинов. Для 86 образцов из Германии и других стран Европы идентифицировано 42 типа спектра. К характерным особенностям этих спектров относятся наличие в большинстве случаев в а-зоне компонентов 6j62715 а также высокая встречаемость в g-зоне компонентов 2t34 и 2334.

В отличие от предыдущей группы образцы из Испании и Франции давали 12 типов спектра со следующими специфическими комбинациями компонентов: a- 246j62715 g- 2t35, 2235, 12235, w-4j42 или 4j435. Для восьми образцов из Ирана и Алжира выявлено девять типов спектра глиадина. Эта группа характеризовалась наличием а-компонентов вхв31х12. Для шести образцов из Азербайджана идентифицировано шесть типов спектров. Характерных только для этих образцов сочетаний компонентов выявить не удалось.

Образцы спельты из Центральной Азии (Таджикистан, Узбекистан и Туркменистан) выделялись наличием компонентов a3627j72 и wS^^IOj. Внутри группы выявлено значительное разнообразие по электрофоретическим спектрам глиадина: для 44 образцов - 21 основных типов спектра, из которых только 10 специфичны для отдельных образцов. Остальные образцы могут быть объединены в группы, состоящие преимущественно из двух-трех образцов.