РОЛЬ ГИДРОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ В УСТОЙЧИВОСТИ ЗЛАКОВЫХ КУЛЬТУР К ПРОРАСТАНИЮ ЗЕРНА В КОЛОСЕ

Предуборочное прорастание является одной из причин снижения посевных и технологических свойств зерна, что наносит значительный урон. В связи с этим проведены генетико-биохимические исследования этого процесса с целью выяснения роли гидролитических ферментов в устойчивости злаковых культур к прорастанию зерна в колосе. Объектами исследования служили ди- и тетраплоидные формы ржи и гексаплоидные формы тритикале и секалотритикум. В ходе исследования отобраны стабильные и урожайные формы злаковых культур для оценки их устойчивости к прорастанию зерна на корню. Показано, что на прорастание зерна на корню влияет плоидность ржи и тип цитоплазмы гетероплазматических тритикале. Установлен различный уровень активности протеолитических и амилолитических ферментов у исследованных генотипов злаковых культур. У озимого тритикале отмечен более высокий уровень активности нейтральных, щелочных протеаз и α-амилазы. Уровень активности Nα-бензоил-DL-аргинин- n-нитроанилидазы (БАПАазы) составил 7,15–24,4 ЕА/г абс. сух. массы, α-амилазы – 92–118,7 мг/мл∙ч. Показано наличие тесной корреляционной связи между активностью щелочной БАПАазы, α-амилазы и устойчивостью злаковых культур к прорастанию зерна в колосе. Установлена гетерогенность и особенности электрофоретического спектра белков у исследованных генотипов ржи и тритикале. Полученные данные позволили установить причины устойчивости злаковых культур к прорастанию зерна на корню и выявить маркеры для использования в селекции.

1. Крупнов, В. А. Генетический контроль покоя и устойчивости к предуборочному прорастанию семян у пшеницы / В. А. Крупнов, С. Н. Сибикеев, О. В. Крупнова // С. -х. биол. – 2011. – № 3. – С. 3–16.

2. Гордей, И. А. Тритикале. Генетические основы создания / И. А. Гордей. – Минск: Наука и техника, 1992. – 287 с.

3. Kato, K. Mapping QTLs controlling grain yield and its components on chromosome 5 A of wheat / K. Kato, H. Miura, S. Sawada // Theor. Appl. Genet. – 2000. – Vol. 101, N 7. – P. 1114–1121.

4. Ogbonnaya, F. C. Haplotype diversity of pre-harvest sprouting QTLs in wheat / F. C. Ogbonnaya, М. Imtiaz, R. M. DePauw // Genome. – 2007. – Vol. 50. – P. 107–118.

5. A doubled haploid rye linkage map with a QTL affecting α-amylase activity / T. Tenhola-Roininen [et al.] // J. Appl. Genet. – 2011. – Vol. 52, N 3. – P. 299–304.

6. Rybka, K. An approach to identification of rye chromosomes affecting the pre-harvest sprouting in triticale / K. Rybka // J. Appl. Genet. – 2003. – Vol. 44, N 4. – P. 491–496.

7. Данилкин, Н. М. Устойчивость линий и гибридов яровой тритикале к прорастанию зерна на корню / Н. М. Данилкин, А. А. Соловьев // Известия ТСХА. – 2008. – Вып. 1. – С. 81–85.

8. Паушева, З. П. Практикум по цитологии растений / З. П. Паушева. – М.: Колос, 1970. – 254 с.

9. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести: ГОСТ 12038-84. – Введ. 01.06.86. – М.: Стандартиформ, 2011. – 30 с.

10. Anson, M. Z. The estimation of pepsin, trypsin, papain and catepsin with hemoglobin / M. Z. Anson // J. Gen. Physiol. – 1938. – Vol. 22, N 1. – P. 79–89.

11. Erlanger, F. The preparation and properties of two new chromogenic substrates of trypsin. / F. Erlanger, N. Kokowsky, W. Cohen // Arch. Biochem. and Biophys. – 1961. – Vol. 96. – P. 271–278.

12. Плешков, Б. П. Практикум по биохимии растений / Б. П. Плешков. – М.: Колос, 1985. – 255 с.

13. Препараты ферментные. Методы определения амилолитической активности: ГОСТ 20264.4-89. – Введ. 01.01.1999. – М.: Гос. ком. СССР по стандартам, 1989. – 7 c.

14. Hartree, E. F. Determination of protein: а modification of the Lowry method that gives a linear photometric response / E. F. Hartree // Anal. Biochem. – 1972. – Vol. 48, N 2. –P. 422–427.

15. Bradford, M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantites of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M. M. Bradford // Anal. Biochem. – 1976. – Vol. 72. – P. 248–254.

16. Laemmli, U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage / U. K. Laemmli // Nature. – 1970. – Vol. 227. – P. 680–685.

17. Рубец, В. С. Покой и предуборочное прорастания зерна в колосе озимой гексаплоидной тритикале / В. С. Рубец, В. В. Пыльнев, Л. В. Кондрашина // Достижения науки и техники АПК. – 2012. – № 11. – С. 14–19.