BazEkon - Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie

BazEkon home page

Meny główne

Autor
Lubkowski Krzysztof, Grzmil Barbara, Markowska-Szczupak Agata, Tymejczyk Adam
Tytuł
Genetic variability of rye varieties (secale cereale L.) tested by protein electrophoresis SDS-PAGE
Zmienność białek zapasowych wybranych form żyta (Secale cereale L.) określona techniką SDS-PAGE
Źródło
Towaroznawcze Problemy Jakości, 2009, nr 3, s. 81-92, bibliogr. 25 poz.
Polish Journal of Commodity Science
Słowa kluczowe
Towaroznawstwo, Towaroznawstwo żywności, Badania towaroznawcze, Chemia organiczna, Jakość produktów rolnych
Commodity science, Food commodities, Commodity research, Organic chemistry, Quality of agricultural products
Uwagi
summ., streszcz.
Abstrakt
Markery uzyskane w wyniku elektroforezy SDS-PAGE białek zapasowych stanowią dobry i tani sposób oceny cech użytkowych roślin uprawnych takich jak: groch, fasola, rajgras. Analiza elektroforegramów frakcji gliadynowej, wchodzącej w skład białek zapasowych izolowanych z ziarna pszenicy, umożliwia selekcję linii charakteryzujących się wysoką wartością wypiekową. Stwierdzono bowiem, że białka zapasowe wchodząc w interakcje z gluteinami oraz innymi grapami związków chemicznych (węglowodany, tłuszcze) biorą bezpośredni udział w kształtowaniu właściwości fizykochemicznych matrycy glutenowej [1]. W hodowli żyta Secale sp., metoda ta jak dotąd nie znalazła zastosowania. Zdaniem wielu autorów [2-4] przyczyną tego stanu jest niewielka genetyczna zmienność białek zapasowych żyta (sekalin) oraz zbyt duża heterozygotyczność tej rośliny. Celem niniejszej pracy było określenie w oparciu o elektroforezę SDS-PAGE zróżnicowania białek zapasowych odmian uprawnych żyta oraz określenie przydatności tej metody w praktycznej hodowli tej rośliny. Obiektem badań było 78 odmian żyta Secale sp. pochodzących z Eurazji oraz obu Ameryk. Genotypy porównywano na podstawie analizy białek zapasowych (sekalin) w oparciu o technikę SDS-PAGE. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że badane odmiany różniły się masą wyodrębnionych prążków, ich liczbą ogółem oraz w poszczególnych frakcjach. Na elektroforegramach obserwowano od 4 (niemiecka odmiana Champagner) do 18 (niemiecka odmiana Janos) prążków białkowych. Ponadto w budowie sekalin żyta wyróżniono 4 frakcje, różniące się tempem migracji białek w żelu. Pierwszą frakcję stanowiły białka wysokocząsteczkowe HMW o masie powyżej 100 kDa, drugą frakcję ω - sekaliny o masie od 75 do 100 kDa,a kolejne sekaliny ϒ15 i ϒ40, o masie odpowiednio: 45-75 kDa i poniżej 45kDa. U badanych odmian żyta wyodrębniono następujące ilości prążków w poszczególnych frakcjach: HMW od 0 do 2; ω - od 1 do 3, ϒ75 - od 1 do 7 ϒ40 - od 1 do 9. Wyodrębniono 57 (74%) różnych obrazów elektroforetycznych. Analiza podobieństwa genetycznego pozwala stwierdzić, że genetyczne różnice między odmianami wynoszą od 9,9 to 39,0%. (abstrakt oryginalny)

The aim of this work was to determinate the storage proteins polymorphism of 78 varieties of rye, originated from European and American countries on the basis of SDS-PAGE technique. The obtained results have shown marked difference in the secalins banding profile between the analysed objects. The differences between them, regarding the number and weight of protein bands separated on the electrophoregrams were found. From 4 (German variety Champagner) to 18 (German variety Janos) protein bands were observed on the electrophoregrams. According to the weight they were classified in four protein fractions: HMW, w, 775,740, with weight: > 100, 100-75, 75-40, and < 40kDa, respectively. In the fraction including the heaviest proteins (HMW) the majority of varieties showed the presence of 2 polypeptides. In fraction со the presence of 1 to 3 protein bands was observed. Protein fractions у75, consisted of 1 to 7 bands and the lightest (740) contained 1 to 9 bands. The development of specific banding patterns was possible for 57 (74%) of rye varieties taking part in the experiment. Genetic diversity calculated from the SDS-PAGE data ranged from to 9.9 to 39.0%. Cluster analysis based on storage proteins produced groups that were generally consistent with available pedigree information.(original abstract)
Dostępne w
Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie
Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu
Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu
Bibliografia
Pokaż
  1. Waga J., Cygankiewicz A.(1996) Możliwość oszacowania jakości technologicznej ziarna pszenicy na podstawie wyników analizy elektroforetycznej białek gliadynowych i gluteinowych. Biul. IHAR. 197: 15-19.
  2. Korzun V., Malyshev S., Voylokow A. V., Boerner A. (2001) A genetic map of rye (Secale cereale L.) combining RFLP, isozyme protein, microsatellite and gene loci. Theor. Appl. Genet, 102,709-716.
  3. Wolski T. (1999) Rye - the main cereal in Poland. Hod. Rośl. Aklim. Nas., 38, 5-10.
  4. Rzepka-Plevneš D. (1999) Variability of tolerance to nitrogen and potassium deficiencies in original (S0) and selected (S1- S3) rye populations, assessed during in vitro culture. Plant Breeding and Seed Science, 43, 47-63.
  5. Markowska A., Rzepka-Plevneš D. (2005) Zmienność białek zapasowych i cech morfologicznych wybranych dzikich gatunków żyta (Secale sp.), Biul. IHAR, 236, 125-135.
  6. Bickelmann U. (1993) On factoids and hybrids of Avena ssp. and their significance for seed production III. Description by prolamin electerophoretic characters. Plant Varieties and Seeds, 6, 65-73.
  7. Allard R.W. (1999) Modern Plant Breeding, [w:] Principles of Plant Breeding, 2nd Eds. R. W. Allard. John Wiley & Sons, New York, s. 201-248.
  8. Hegde V.S., Singhal N.C. (2000) Identification and cluster analysis of Indian bread wheat varieties by acid PAGE of gliadin marker. Plant Varieties and Seeds, 13, 1-9.
  9. Hsam S.L.K., Schickle H., Westermaier R., Zeller F.J. (1993) Identification of cultivars of crop species by polyacrylamide electrophoresis. Monatsschrift für Bauwissenschaft, 46, 86-94.
  10. Escribano M.R., Santalla M., Casquero P.A., De Ron A.M. (1998) Patterns of genetic diversity in landraces of common bean (Phaseolus vulgaris L.) from Galicia. Plant Breeding, 117,49-56.
  11. Laemmli V. K. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of Bacteriophage T4. Nature, 227, 680-685.
  12. Cook R.J. (2005) The characterisation and identification of crop cultivars by electrophoresis. Electrophoresis, 5, 59-72.
  13. Reddy N.P.E., Jacobs M. (2002) Sorghum lysine-rich cultivar verification by SDS-PAGE and Southern blot. Acta Physiologiae Plntarum, 24, 285-290.
  14. Barratt D.H.P. (2006) Cultivar identification of Vicia faba (L.) by sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis of seed globulins. Journal of the Science Food and Agriculture, 31,816-819.
  15. Shewry P.R., Bradberry D., Franklin J., White R.P. (1984) The chromosomal locations and linkage relationship of the structural genes for the prolamin storage proteins (seca-lins) of rye. Theor. Appl. Genet., 69, 63-69.
  16. Cook R.J., Law J.R. (1998) Seed storage proteins. Plant Varieties and Seeds, 3, 16-19.
  17. Stahl M., Steiner A.M. (1998) Seed storage potential of population varieties and hybrid varieties and their breeding components in rye (Secale cereale L.). Plant Breeding, 117, 179-182.
  18. Peneva T.I., Konarev V.G. (1978) Detection of intervarietal polymorphism in rye from its gliadin spectrum. Soviet Agriculture Science., 1, 15-16.
  19. Peneva T.I., Konarev V.G. (1982) Rye cultivar characterization by seed proteins. Biuletin WIR., 749, 254-257.
  20. Wrigley C.V., Batey I.E. (1999) Methods for establishing distinctness of cereal - grain genotype in cultivar registration. Plant Varieties and Seeds, 12, 169-179.
  21. Gregova E., Longauer L, Žak I., Kraic J. (1996) Electrophoretic distinguishing of cultivated oats (Avena sativa L.) by seed storage proteins. Rostl. Vyr., 42, 169-172.
  22. Rzepka-Plevneš D., Smolik M. (2001) Polymorphism of storage proteins in rye cultivars and populations selected for tolerance to nutrient deficiency. Proceedings of Eucarpia Rye Meeting, July 4-7 2001, Radzików, Poland, 197-209.
  23. Fergusson J. M., Grabe D.F. (1984) Identification of cultivars of perennial ryegrass by SDS-PAGE seed proteins. Crop Science, 26, 170-176.
  24. Payne P.I., Nightngale M.A., Krattinger A.F., Holf L.M. (1997) The relationship between HMW glutenin subunits composition and the breadmaking quality of British grown wheat varieties. Journal of Science Food and Agriculture, 40, 51-65.
  25. Wolski T. (1994) Rye - the main cereal in Poland. Hod. Rośl. Aklim. Nasien., 38, 5-10.
Cytowane przez
Pokaż
ISSN
1733-747X
Język
eng
Udostępnij na Facebooku Udostępnij na Twitterze Udostępnij na Google+ Udostępnij na Pinterest Udostępnij na LinkedIn Wyślij znajomemu