Зеиновые маркеры - электрофоретические спектры запасного белка семян кукурузы (зеина) - использовали в анализе инбредных линий, сортов и гибридов из мировой коллекции ВИР им. Н. И. Вавилова и полученных от селекционеров. Выявлены зеиновые маркеры признаков "лопаемости", гибридности и раннеспелости кукурузы. Эффективность маркеров продемонстрирована на образцах лопающейся, раннеспелой и позднеспелой кукурузы (линиях, гибридах, сортах) и гетерозисных гибридах. Показано, что чем больше различий в спектрах родительских линий, тем больший гетерозисный эффект можно ожидать от гибридной комбинации. Применение белковых (зеиновых) маркеров позволяет осуществлять скрининг коллекции кукурузы на наличие ценных для селекции и практического использования форм, их паспортизацию по белковым спектрам, а также маркировать спектрами зеина генотипы с селекционно-ценными признаками: раннеспелость, "лопаемость", объективно контролировать степень генетической однородности линий, выявлять генетически более отдаленные линии для получения максимального гетерозисного эффекта, определять "процент" гибридности и т.д.

Background. Improving the taste and nutritional value of sweetcorn using genetic selection techniques is an important trend. The tetraploid sugary maize cultivar ‘Baksanskaya sakharnaya’ (k-23426) has a number of advantages in terms of taste and marketability over traditional diploid varieties.The purpose of the research was to identify the distinctive biochemical characteristics that affect the taste of this cultivar in comparison with the diploid reference (cv. ‘Rannyaya Lakomka’, с-1775).Materials and methods. The differences in phenotypic traits between diploid (2n) and tetraploid (4n) maize plants were assessed. Infrared spectroscopy was used to study the difference in the biochemical composition of kernels in terms of protein, starch and oil content. Accumulation of metabolites in a dry kernel was studied using gas–liquid chromatography with mass spectrometry.Results. Comparison of the phenotypic traits in 2n and 4n sweetcorn plants showed that 4n had a better ear structure, protein and oil content. Analysis of metabolites showed that quantitative indicators of chemical components changed in kernels of the 4n sweetcorn without changing the qualitative composition. The chemical composition of the metabolites in 4n sweetcorn grain was characterized by an increase in the synthesis of most organic acids and protein amino acids, phosphoric acid, fatty acids, some monosaccharides, phenolic compounds, and phytosterols. A decrease in the content of most polyhydric alcohols, disaccharides, trisaccharides, some monosaccharides, and phenolic compounds was observed. An inhibitory effect of a su2 gene dose on the size of starch granules was found. Conclusion. The studies showed the advantage of the 4n sweetcorn over the 2n one due to its improved ear structure and biochemical composition, which positively affected the taste qualities.

Проанализирован по спектрам глиадина и зарегистрирован в виде "белковых формул" биотипный состав образца яровой гексаплоидной тритикале PCHL Tcl 216 мексиканского происхождения (130 зерновок) и выделенных из нее двух наиболее скороспелых линий: Tcl 216-84-01 (110 зерновок) и Tcl 216-75-01 (110 зерновок), которые включены в число доноров раннего колошения и зарегистрированы в постоянном каталоге ВИР под названием Скорый (к-3676) и Скорый 2 (к-3744). Определены качественные и количественные изменения биотипного состава популяции PCHL Tcl 216 при отборе на скороспелость. Выполнена запись "белковых паспортов" и регистрация по ним доноров скороспелости яровой тритикале Скорый и Скорый 2.

Во Всероссийском институте генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова (ВИР) биоразнообразие местных стародавних сортов, популяций и линий кукурузы, а также дикорастущих родичей изучают с целью выявления генотипов, ценных для селекции. На этом этапе, как и при реализации селекционных программ, для решения многих вопросов используют молекулярные маркеры. Методы молекулярного анализа, основанные на белковых и ДНК-маркерах, позволяют с большей полнотой и надежностью выявлять полиморфизм популяций, идентифицировать и регистрировать генотипы (биотипы), определять их соотношение в популяциях, линиях и т. п. В статье приведены результаты проводимой в течение многих лет в ВИР под руководством В. Г. Конарева работы по внедрению белковых маркеров в анализ исходного материала и селекцию кукурузы. Материалом для исследований послужили образцы теосинте и его естественного гибрида с кукурузой, собранного в Мексике экспедицией С. М. Букасова в 1926 г. и сохраненных в коллекции ВИР им. Н. И. Вавилова, а также образцы других диких родичей трипсакум и коикс. Разработанные В. Г. Конаревым и его учениками методы успешно используют в семенном контроле кукурузы: идентификации и контроле однородности линий, анализе гибридности и сопровождении гибридной селекции, включая предсказание эффекта гетерозиса и контроль за включением в селекционный материал ряда хозяйственно-ценных признаков. Принятые в качестве отечественных и международных стандартных лабораторных методов семенного контроля методы электрофореза запасного белка семян кукурузы — зеина — успешно внедрены в работу государственных контролирующих органов систем Россельхознадзора и Россельхозцентра.