Ізоферментний склад персика (Persica vulgaris Mill.)

The article is dedicated to investigation of isozymes composition of Persica vulgaris Mill. breeding pool. History of creation of peach collection in M.M. Gryshko National Botanical Gardens is given. Potentiality of using isozymes analyze in breeding work was determined. Conclusion is made about the...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2006
Hauptverfasser: Kudrenko, I.K., Kashevarov, G.P., Moroz, P.А.
Format: Artikel
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2006
Online Zugang:https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/903
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Plant Introduction
Завантажити файл: Pdf

Institution

Plant Introduction
_version_ 1860124408630214656
author Kudrenko, I.K.
Kashevarov, G.P.
Moroz, P.А.
author_facet Kudrenko, I.K.
Kashevarov, G.P.
Moroz, P.А.
author_sort Kudrenko, I.K.
baseUrl_str https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai
collection OJS
datestamp_date 2019-12-28T10:57:01Z
description The article is dedicated to investigation of isozymes composition of Persica vulgaris Mill. breeding pool. History of creation of peach collection in M.M. Gryshko National Botanical Gardens is given. Potentiality of using isozymes analyze in breeding work was determined. Conclusion is made about the possibility of using peroxidase isozymes as a molecular marker for breeding of peach for winter-tolerance.
doi_str_mv 10.5281/zenodo.2567222
first_indexed 2025-07-17T12:46:54Z
format Article
fulltext ISSN 1605�6574. Інтродукція рослин, 2006, № 1 89 Работы по селекции персика в Националь% ном ботаническом саду им. Н.Н. Гришко НАН Украины были начаты И.М. Шайта% ном. Исходным материалом для выведе% ния стойких сортов персика явилась группа северокитайских персиков, западноевро% пейские и американские сорта. В селекции также был использован генофонд персика академика Н.Ф. Кащенко. Благодаря селек% ционному процессу, направленному на по% вышение зимостойкости персика, стало воз% можным его культивирование в Лесостепи Украины. Отбор "августовских" персиков Н.Ф. Ка% щенко (названных так по срокам их созре% вания) дал возможность выделить несколь% ко сортов, выдающихся по вкусу и разме% рам плода. Это в основном плоды с белой мякотью, косточкой, которая отстает, и красной опушенной кожицей. Но почти все сорта имели недостаток — они сильно пора% жались мучнистой росой. Поэтому в селек% ционную работу в течение 1950—1960 гг. И.М. Шайтаном были привлечены новые сорта, полученные из Китая, Северной Америки и Восточной Европы. От этих сор% тов киевские селекционные формы унасле% довали такие качества плодов, как повы% шенная зимостойкость, крупные размеры, желтоплодность, транспортабельность. Но% вые гибриды получены от сортов и форм как северокитайской, так и иранской групп, с розоцветным (большинство) и колоколь% чатым типом цветения. В отделе акклиматизации плодовых рас% тений Национального ботанического сада НАН Украины им. Н.Н. Гришко выведено 11 сортов персика, отличающихся повышен% ной зимостойкостью. Кроме того, на основе интродуцирован% ных дикорастущих видов персика (Persica vulgaris × P. davidiana Carr.) методом отда% ленной гибридизации выведен новый сорт персика — Подвойный. Дикорастущие ви% ды обладают ценными качествами — зи% мостойкостью, иммунитетом к вирусным и другим заболеваниям. Передача этих ка% честв от дикорастущих растений скрещи% ванием их с культурными сортами — важ% нейшая задача. Наиболее морозостойкие гибриды были выведены при использова% нии дикорастущего персика, а именно, вида Persica vulgaris форма Mao%тха%oр и P. davidiana. Один из доноров морозостойкос% ти для гибридизации — сорт Полесский (Августовский Кащенко 163 × Mao%тхa%oр). Многолетние наблюдения показывают, что несмотря на критические для персика© И.К. КУДРЕНКО, Г.П. КАШЕВАРОВ, П.А. МОРОЗ, 2006 ФФiiззiiооллооггоо��ббiiооххiiммiiччннii ддооссллiiдджжеенннняя уу ббооттааннiiччнниихх ссааддаахх ii ддееннддррооппааррккаахх УДК 577.151:581.19:634.25 И.К. КУДРЕНКО, Г.П. КАШЕВАРОВ, П.А. МОРОЗ Национальный ботанический сад им. Н.Н. Гришко НАН Украины Украина, 01014 г. Киев, ул. Тимирязевская, 1 ИЗОФЕРМЕНТНЫЙ СОСТАВ ПЕРСИКА (PERSICA VULGARIS MILL.) Изложены результаты изучения изоферментного состава селекционного фонда Persica vulgaris Mill. Приведена история создания коллекции персика в Национальном ботаническом саду им. Н.Н. Гришко НАН Украины, определены возможности применения изоферментного анализа в селекционной работе. Сделан вывод, что изофермент пероксидазу можно использовать как маркер для селекции персика на зимостойкость. 90 ISSN 1605�6574. Інтродукція рослин, 2006, № 1 ИИ..КК.. ККууддррееннккоо,, ГГ..ПП.. ККаашшеевваарроовв,, ПП..АА.. ММоорроозз условия произрастания в Лесостепи Укра% ины, надземная часть редко повреждается, а культура персика как быстрорегенериру% ющая и не имеющая периодичности дает урожай почти каждый год. За последние 15 лет урожая плодов не было после зимы 1986—1987 гг., а также в 1997 г., когда ве% сенние заморозки повредили генеративные почки у некоторых сортов, в частности у Нектарина киевского. Можно считать, что в условиях Лесостепи Украины урожай пло% дов персика не имеет периодичности, при% родные аномалии, вызывающие потерю урожая наблюдались один раз в 7—10 лет. Однако при этом необходимо отметить, что формы и сорта отличаются по зимостойкос% ти. Поэтому для селекционной работы очень важно выделить гибриды, обладаю% щие повышенной зимостойкостью. Поли% генный характер наследования морозо% стойкости затрудняет генетическое марки% рование конкретного индивидуума [14]. Многолетние наблюдения показывают, что в одной интродукционной популяции не% зависимо существует несколько форм, от% личающихся по своим экологическим требо% ваниям. Отбор наиболее стойких к стрессо% вым факторам среды (для персика в наших условиях это прежде всего низкие темпера% туры и резкая смена высоких и низких тем% ператур при зимних и весенних оттепелях) особей помог создать сорта, приспособлен% ные к условиям Лесостепи Украины. Как из% вестно, сорт является определяющим факто% ром повышения продуктивности культуры. Селекционная работа, особенно у плодо% вых видов растений, требует длительного времени. Иногда результат можна полу% чить через десятки лет. Применение таких методов исследования, как электрофорез, ускоряет выявление селекционных номе% ров с заданными качествами [1, 7]. Потому использование метода изоферментного анализа позволило быстрее отбирать особи с ценными признаками. Те гибриды, кото% рые благодаря перекомбинации генов смог% ли выжить в стрессовых условиях среды, генетически закрепили эти свойства в бел% ковых молекулах. Белок, а точнее полипеп% тид — первичный продукт реализации нас% ледственного кода, — по своей сути являет% ся фенотипическим признаком, который значительно лучше и полнее отражает спе% цифические особенности конкретного инди% видуума, чем любые морфологические при% знаки [15]. Метод электрофоретического разделе% ния белков и в особенности изоферментов как молекулярно%генетических маркеров является наиболее точным, эффективным и надежным при изучении полиморфизма популяций, так как каждая белковая моле% кула обладает определенным строго инди% видуальным размером, молекулярным ве% сом и т.д. [12]. Поэтому в настоящее время он часто применяется для определения ге% нетических особенностей конкретной особи, описания генетической структуры и диф% ференциации популяции [3, 16]. С целью генотипической идентифи% кации различных сортов селекции НБС им. Н.Н. Гришко НАН Украины для персика был проведен сравнительный анализ трех ферментных систем у растений 16 геноти% пов (на стадии распускания почек исследо% ваны их гомогенаты). Электрофоретическое разделение ферментов проводили на при% боре ЭЛФ%2 в вертикальных пластинках 7,5% полиакриламидного геля по методи% ке M.T. Conkle с соавт. [19] в модификации Г.Г. Гончаренко, В.Е. Падутова [4]. Гистохи% мическое проявление зон ферментативной активности изучали по стандартным мето% дикам [8, 11]. Была установлена неоднородность ис% следуемого материала по интенсивности окрашивания зон активности ферментных систем. Однако при этом сорта, принадле% жащие к Persica vulgaris, имели одинаковое количество зон активности ферментных систем: пероксидаза — 3, эстераза — 3; лейцинаминопептидаза — 2. Одним из основных изоферментов, опре% деляющих многие функции растительного 91ISSN 1605�6574. Інтродукція рослин, 2006, № 1 ИИззооффееррммееннттнныыйй ссооссттаавв ппееррссииккаа ((PPeerrssiiccaa vvuullggaarriiss MMiillll..)) организма, является пероксидаза [2, 5, 10], потому особый интерес у нас вызывало срав% нительное изучение содержания пероксида% зы в различных сортах персика, так как счи% тается, что ее большее количество соответ% ствует более зимостойким формам [6, 9]. Вы% явление таких гибридов особенно важно для селекции персика на зимостойкость. Изофермент пероксидаза на электрофо% реграмме представлен двумя зонами ак% тивности, из которых наиболее интенсивно окрашена вторая. По более интенсивному окрашиванию второй зоны активности PRX выделялись наиболее зимостойкие расте% ния: дикорастущий вид P. davidiana, соз% данный с его участием сорт Подвойный (Спутник) (Persica vulgaris × P. davidiana), а также сорт Киевский желтоплодный селек% ции НБС им. Н.Н. Гришко. На электрофоре% грамме видно, что именно у упомянутых форм прослеживается наибольшая интен% сивность окрашивания спектров этого изо% фермента (рис. 1). Ранее было доказано на примере пшеницы, что активность перок% сидазы возрастает у наиболее зимостойких сортов. В то же время, наиболее слабое ок% рашивание зон активности имеют сорта Антоциановый и Редхейвен, не отличаю% щиеся достаточной зимостойкостью. Сорт Днепровский, полученный многолетними отборами из сеянцев сорта Дружба, более морозостойкий и имеет более насыщенные спектры пероксидазы. Изменения метабо% лизма этого сорта в результате интродук% ции его в северные условия свидетельству% ет об успешной адаптации сорта Днепров% ский, который является более зимостойким, чем сорт Дружба. Сравнивая электрофо% реграммы этих сортов по разным изофер% ментам можно видеть сходные линии, что также отражает их близкородственное происхождение. По интенсивности окраши% вания зон активности выделяется и сорт Киевский ранний, имеющий длительную историю произрастания в Лесостепи Укра% ины (элиминирующий отбор среды дейст% вовал около 90 лет). Недостаточно зимостойкие для условий Лесостепи Украины сорта Нектарин киев% ский, Желтоплодный ранний, Редхейвен и Антоциановый по изоферментным спект% рам довольно сходны. Их спектры менее ин% тенсивны, чем у описанных ранее зимо% стойких сортов. Таким образом, изофермент пероксидазу можно использовать як мар% кер в селекции персика на зимостойкость. Лейцинаминопептидаза (LAP) — один из представителей большой группы амино% пептидаз. Эти ферменты разрывают пеп% тидные связи между различными амино% кислотными остатками белковой молекулы с образованием L%аминокислот. При анали% зе наших образцов LAP проявилась в виде двух зон ферментативной активности, при% чем первая зона, наиболее интенсивно ок% рашенная, имеет и более высокую актив% ность у всех 16 сортов. Данный фермент яв% ляется мономером и контролируется у кос% точковых двумя генами — LAP%1 и LAP%2. На фоне примерно одинаковых изофер% ментных спектров сортов на основе Persica vulgaris выделялись Нектарин киевский (голоплодный персик) и персик Давида (рис. 2). Наиболее многокомпонентна эстераза (EST), проявляющая себя как мономер [13]. Сорта хорошо различимы по электрофоре% тическому спектру эстеразы, а наличие четко выделяющихся зон активности дока% зывает, что они контролируются разными локусами. Наиболее интенсивно окрашен% ными зонами активности эстеразы облада% ли сорт Полесский (в родословную которого входила дикорастущая форма Мао%тха%ор), дикорастущий вид персик Давида, сорт Днепровский и гибрид, полученный с его участием, — Спутник. Более высокую сте% пень активности имел сорт Днепровский (рис. 3). Анализ генотипических особенностей 16 лучших сортов и гибридов персика показал неоднородность изучаемых особей. По ин% тенсивности окрашивания зон активности изоферментов персики разных сортов чет% 92 ISSN 1605�6574. Інтродукція рослин, 2006, № 1 ИИ..КК.. ККууддррееннккоо,, ГГ..ПП.. ККаашшеевваарроовв,, ПП..АА.. ММоорроозз ко различаются. Наиболее насыщенной и информативной является вторая зона для всех изоферментов. Сорт Полесский резко отличается от других сортов и гибридов по третьей зоне у эстеразы, а персик Давида и сорт Спутник имеют отличия в окрашива% нии спектра между первой и второй зонами. При этом общее количество зон на электро% фореграммах трех изоферментов у разных сортов и гибридов одинаково, так как они принадлежат к одному виду. Дикорасту% щий вид P. davidiana и созданный с его участием сорт Подвойный (Спутник) (Per% sica vulgaris × P. davidiana) несколько отли% чаются по спектрам от сортов на основе Persica vulgaris. Современный уровень селекции требует привлечения знаний из различных облас% тей науки — физиологии, биохимии, почво% ведения, микробиологии, генетики, эколо% гии и др. Использование изоферментного анализа при изучении генофонда Persica vulgaris показало его перспективность для выявления зимостойких гибридов, а также возможность идентификации селекцион% ных номеров по зонам активности изофер% ментов. В связи с тем, что персик является одной из приоритетных плодовых культур в странах%производителях плодов, прово% дятся исследования его ДНК, генетической карты [18, 20, 22]. Особый интерес вызывает за рубежом изучение закономерностей нас% ледования ферментного состава у гибридов персика для улучшения их качества [17, 21]. Качественное определение спектра дос% тупной отбору генотипической изменчивос% ти особенно актуально для южных плодо% вых культур. 1. Айала Д. Введение в популяционную и эво% люционную генетику. — М.: Мир, 1984. — 232 с. 2. Бонюк З.Г., Кучеренко В.П. Поліморфізм інтродукованих видів роду Spirea L. секцій Chamaedryon Ser. та Calospira K. Koch. і їх діагноз за допомогою молекулярних форм пероксидази // Вісн. Київ. ун%ту імені Тараса Шевченка. Серія "Біологія". — 2000. — Вип. 30. — С. 77—81. 3. Глазко В.И., Созинов И.А. Генетика изофер% ментов животных и растений. — К.: Урожай, 1993. — 528 с. 4. Гончаренко Г.Г., Падутов В.Е. Руководство по исследованию древесных видов методом элект% рофоретического анализа изоферментов. — Бело% русский научно%исследовательский институт лес% ного хозяйства (БелНИИЛХ), 1988. — 67 с. 5. Гуськов А.В., Тихомиров И.А., Поликарпо� ва Ф.Я. Активность пероксидазы как биохимичес% кий критерий способности к вегетативному разм% Рис.1. Пероксидаза. Тут и на рис. 2 и 3: 1 — персик Давида; 2 — Антоциановый; 3 — Ред% хейвен; 4 — Полесский; 5 — Инжирный желто% плодный; 6 — Светозар; 7 — Осенний сюрприз; 8 — Славутич; 9 — Киевский ранний; 10 — Друж% ба; 11 — Нектарин киевский; 12 — Днепровский; 13 — Киевский желтоплодный; 14 — Спутник; 15 — Инжирный белоплодный; 16 — Желтоплод% ный ранний Рис.2. Лейцинаминопептидаза Рис. 3. Эстераза 93ISSN 1605�6574. Інтродукція рослин, 2006, № 1 ИИззооффееррммееннттнныыйй ссооссттаавв ппееррссииккаа ((PPeerrssiiccaa vvuullggaarriiss MMiillll..)) ножению клоновых подвоев яблони // 2%й съезд Всесоюз. об%ва физиологов растений: Тез. докл. — М., 1992. — Ч. 2. — С. 60. 6. Капустян А.В. Ізоферментний склад пе% роксидази озимих зернових за умов низькотемпе% ратурного стресу // Автореф. дис. … канд. біол. на% ук. — Київ, 2002. — 12 с. 7. Конарев В.Г. Белки растений как генети% ческие маркеры. — М.: Колос, 1983. — 320 с. 8. Корочкин Л.И., Серов О.Л., Пудовкин А.И. и др. Генетика изоферментов. — М.: Наука, 1977. — 278 с. 9. Кучеренко В.П., Бонюк З.Г. Прогнозування зимостійкості таволг (Spirea L.) за показниками фенологічних спостережень та пероксидазним способом //Вісн. Київ. ун%ту імені Тараса Шевчен% ка. Серія "Інтродукція та збереження рослинного різноманіття". — 2001. — Вип. 4. — С. 11—13. 10. Лавриненко И.А., Лавриненко О.В. Изофер% ментный спектр пероксидаз у сосны обыкновен% ной (Pinus sylvestris L.) // Генетика, 1997. — 33. — С. 40—45. 11. Левитес Е.В. Генетика изоферметов расте% ний. — Новосибирск: Наука, 1986. — 144 с. 12. Лісневич Л.О. Запасні білки насіння бу% ряків: гетерогенність, функціональна роль, поліморфізм. — К.: Логос, 2001. — 192 с. 13. Мардамшин А.Г., Мустафина А.Р., Ишти� рякова Р.А. Сравнительный анализ изофермент% ного состава эстераз и гормонального баланса в двух типах каллусной ткани гороха посевного // Биотехнология. — 1997. — № 2. — С. 15—18. 14. Роне В.М. Генетический анализ лесных по% пуляций. — М.: Наука, 1980. — 160 с. 15. Созинов А.А. Полиморфизм белков и его зна% чение в генетике и селекции. — М.: Наука, 1985. — 272 с. 16. Тунда С.Н., Коршиков И.И. Генотипические особенности плюсовых деревьев Pinus sylvestris L. var. cretaceae Kalenicz. еx Kom. // Интродукция и акклиматизация растений. — 1999. — Вып. 32. — С. 176—179. 17. Arulsekar S., Parfitt D.E. et al. Comparison of isozyme variability in peach (Prunus persica) and almond (Prunus dulcis) cultivars // J. Heredity. — 1986. — 77 (4). — Р. 272—274. 18. Baird, W.V., Estager A.S. et al. Estimating nuclear DNA content in peach and related diploid species using laser flow cytometry and DNA hybridization // J. Am. Soc. Horticult. Sc. — 1994. — 119 (6). — Р. 1312—1316. 19. Conkle M.T., Hodgskiss P.D. et al. Starsh gelelectrophoresis of conifer seeds a laboratory manual // USDA For. Serv. Gen. Tech. Rep. PSW. — 1982. — 64. — 18 p. 20. Foolad M.R., Arulsekar S. et al. A genetic map of Prunus based on an interspecific cross between peach and almond //Theor. Appl. Genetics. — 1995. — 91 (2). — Р. 262—269. 21. Mowrey B.D., Werner D.J. et al. Inheritance of isocitrate dehydrogenase, malate dehydrogenase, and shikimate dehydrogenase in peach and peach × al% mond hybrids // J. Am. Soc. Horticult. Sc. — 1990. — 115 (2). — Р. 312—319. 22. Warburton J.L., Becerra V.V.L. et al. Utility of RAPD markers in identifying genetic linkages to genes of economic interest in peach // Theor. Appl. Genetics. — 1996. — 93 (5%6). — Р. 920—925. Рекомендовал к печати Б.А. Левенко І.К. Кудренко, Г.П. Кашеваров, П.А. Мороз Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України, Україна, м. Київ ІЗОФЕРМЕНТНИЙ СКЛАД ПЕРСИКА (PERSICA VULGARIS MILL.) Викладено результати вивчення ізоферментного складу селекційного фонду Persica vulgaris Mill. Наведено історію створення колекції персика у Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України, визначено можливості застосуван% ня ізоферментного аналізу у селекційній роботі. Зроблено висновок, що ізофермент пероксидазу можна використовувати як маркер для селекції персика на зимостійкість. I.K. Kudrenko, G.P. Kashevarov, P.А. Moroz M.M. Gryshko National Botanical Gardens, National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine, Kyiv ISOZYMES COMPOSITION OF PEACH (PERSICA VULGARIS MILL.) The article is dedicated to investigation of isozymes composition of Persica vulgaris Mill. breeding pool. History of creation of peach collection in M.M. Gryshko National Botanical Gardens is given. Potentiality of using isozymes analyze in breeding work was determined. Conclusion is made about the possibility of using peroxidase isozymes as a mole% cular marker for breeding of peach for wintertole% rance.
id oai:ojs2.plantintroduction.org:article-903
institution Plant Introduction
keywords_txt_mv keywords
language English
last_indexed 2025-07-17T12:46:54Z
publishDate 2006
publisher M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
record_format ojs
resource_txt_mv wwwplantintroductionorg/54/09e11552963de9fa740fec1114da9354.pdf
spelling oai:ojs2.plantintroduction.org:article-9032019-12-28T10:57:01Z Isozymes composition of peach (Persica vulgaris Mill.) Ізоферментний склад персика (Persica vulgaris Mill.) Kudrenko, I.K. Kashevarov, G.P. Moroz, P.А. The article is dedicated to investigation of isozymes composition of Persica vulgaris Mill. breeding pool. History of creation of peach collection in M.M. Gryshko National Botanical Gardens is given. Potentiality of using isozymes analyze in breeding work was determined. Conclusion is made about the possibility of using peroxidase isozymes as a molecular marker for breeding of peach for winter-tolerance. Викладено результати вивчення ізоферментного складу селекційного фонду Persica vulgaris Mill. Наведено історію створення колекції персика у Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України, визначено можливості застосування ізоферментного аналізу у селекційній роботі. Зроблено висновок, що ізофермент пероксидазу можна використовувати як маркер для селекції персика на зимостійкість. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2006-03-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/903 10.5281/zenodo.2567222 Plant Introduction; Vol 29 (2006); 89-93 Інтродукція Рослин; Том 29 (2006); 89-93 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377827 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/903/866 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
spellingShingle Kudrenko, I.K.
Kashevarov, G.P.
Moroz, P.А.
Ізоферментний склад персика (Persica vulgaris Mill.)
title Ізоферментний склад персика (Persica vulgaris Mill.)
title_alt Isozymes composition of peach (Persica vulgaris Mill.)
title_full Ізоферментний склад персика (Persica vulgaris Mill.)
title_fullStr Ізоферментний склад персика (Persica vulgaris Mill.)
title_full_unstemmed Ізоферментний склад персика (Persica vulgaris Mill.)
title_short Ізоферментний склад персика (Persica vulgaris Mill.)
title_sort ізоферментний склад персика (persica vulgaris mill.)
url https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/903
work_keys_str_mv AT kudrenkoik isozymescompositionofpeachpersicavulgarismill
AT kashevarovgp isozymescompositionofpeachpersicavulgarismill
AT morozpa isozymescompositionofpeachpersicavulgarismill
AT kudrenkoik ízofermentnijskladpersikapersicavulgarismill
AT kashevarovgp ízofermentnijskladpersikapersicavulgarismill
AT morozpa ízofermentnijskladpersikapersicavulgarismill