Биохимические исследования генетических ресурсов растений в ВИРе
	А.В. Конарев, В.И. Хорева. УДК 631.52.581.19 СПб.: ВИР, 2000.	528 Kb	1.4 Mb

В историческом аспекте рассмотрена организация в ВИРе биохимических исследований генетических ресурсов культурных растений и их дикорастущих сородичей. Приведены краткие сведения о деятельности биохимиков ВИР, внесших существенный вклад в развитие этого направления, о важнейших научных трудах лаборатории с середины 30-х годов и по настоящее время. Показано, что в работах лаборатории биохимии ВИР 30-х годов были заложены теоретические и методические основы биохимии культурных растений. К этому периоду относятся фундаментальное многотомное издание "Биохимия культурных растений", а также "Методы физиологии и биохимии растений".
Наибольшее внимание в брошюре уделено исследованиям генофонда растений, проводившимся в период с 1988 по 1998 г. В эти годы в основном изучали исходный материал для реализации конкретных селекционных программ. Впервые приведены данные по изученности мирового генофонда ряда важнейших культур (коллекций ВИР) по основным биохимическим признакам качества. В "Приложении" даны: перечень основных публикаций сотрудников с 1968 по 1998 г., перечень диссертаций, защищенных по материалам исследований в лаборатории биохимии ВИР, а также перечень каталогов и методических указаний, изданных сотрудниками лаборатории с 1970 по 1998 г.

Для биохимиков растений, селекционеров, специалистов в области генетических ресурсов растений.

	Белки семян как маркеры в решении проблем генетических ресурсов растений, селекции и семеноводства
	А.В.Конарев, В.Г.Конарев, Н.К.Губарева, Т.И.Пенева. УДК 633/635:577/2 ж. "Цитология и генетика". 2000, т.34, №2:91-104.	192 Kb	222 Kb

Обсуждаются основные направления и перспективы использования белковых и ДНК-маркеров в решении прикладных и теоретических проблем генетических ресурсов растений, селекции, сортоиспытания, семеноводства и семенного контроля. Рассмотрены конкретные примеры практического использования белковых и ДНК-маркеров для решения важнейших проблем прикладной ботаники, генетики и селекции.

	Morphogenesis and molecular-biological analysis of plants
	Konarev V.G., Gavriljuk I.P., Gubareva N.K., at all 2nd Edition, suppl. SPb: V I R, 2001. 417 р.	37 Kb	47,2 Kb

This book is devoted to autor's, his pupils and collaborators long-time investigations on plant morphogenesis: structural and functional organization of genetical, metabolic and morphogenetic plant systems in connection with problems of applied botany, genetics and plant breeding on the basis of principles and methods of molecular biological analysis. The principle of the molecular markers and the ways of their use in studies of plant biological problems, in revealing potential of plant gene fund for breeding and in solving practical tasks of plant breeding, seed production and seed testing are considered. Tabl. 16. Fig. 55. Ref.: 437.

	Исследование коллекции вида пшеницы Triticum spelta L. по полиморфизму глиадинов
	Ю.А. Романова, Н.К.Губарева, А.В.Конарев, О.П.Митрофанова, О.А.Ляпунова, Н.А.Анфилова, П.П.Стрельченко. УДК 575.113:576.16:631.527 ж. Генетика, 2001,т.37, № 9, с. 1258-1265.	223 Kb	247 Kb

С использованием запасных белков эндосперма зерновки - глиадинов как маркеров дана оценка генетического разнообразия 170 образцов коллекции пшеницы спельта, собранной в ВИРе. Выявлен широкий внутривидовой полиморфизм по электрофоретическим спектрам глиадина. По степени сходства спектров выделены группы образцов и осуществлена генетическая структуризация коллекции.

	Сравнительный анализ внутрипопуляционной изменчивости люцерны посевной (Medicago sativa L.) и козлятника восточного (Galega orientalis L.) по биохимическим признакам качества
	С.А.Стрельцина, М.А.Жукова, Е.В.Чачко, Н.И.Дзюбенко, А.В.Конарев. УДК 633.31/.37 ж. Сельскохозяйственная биология, 2001, № 5, с. 37-47.	173 Kb	199 Kb

У двух селекционных популяций люцерны посевной, сортовой и дикорастущей популяций козлятника восточного анализировали содержание сухих веществ, белка, сапонинов, танинов, изофлавонов, флавонов, флавонолов и фенолкарбоновых кислот, а также показатель пенообразования. Показана высокая внутрипопуляционная изменчивость по всем изучаемым признакам. Т.о., при селекции на качество необходимо работать с индивидуальными растениями, а не с популяцией в целом. Эффективный отбор лучших растений возможен лишь по данным нескольких лет их изучения, так как биохимический состав изменяется по годам неодинаково у разных особей.

	Адаптивный характер молекулярного полиморфизма и его использование в решении проблем генетических ресурсов растений и селекции Adaptive Character of Molecular Polymorphism and its Usage for Plant Genetic Resources and Breeding
	Конарев А.В. Konarev A.V. ж. "Аграрная Россия", 2002, № 3, с.4-11 J. Agrarnaya Rossia, 2002, N 3

Обсуждаются проблемы молекулярного полиморфизма и возможности его использования для решения теоретических и прикладных проблем генетических ресурсов растений, селекции. Адаптивный характер полиморфизма наиболее широко используемых белковых маркерных систем рассматривается как важнейший аргумент для успешного использования белковых спектров не только в идентификации генетических ресурсов растений, но и для генетической дифференциации биоразнообразия, а также анализа генетических процессов происходящих в популяциях в естественных условиях, в ходе репродукции, селекции, семеноводства.

Adaptive character of molecular polymorphism and its usage for fundamental and applied problems of plant genetic resources and breeding is discussed. Adaptive character of polymorphism of widely distributed protein marker systems is regarded as important argument for effective application of protein pattern for plant genetic resources identification and differentiation, monitoring of genetic processes in populations in natural conditions, in process of seed multiplication, plant breeding and seed production

	Генетическая дифференциация евразийского подвида мягкой пшеницы по данным rapd-анализа Genetic Differentiation of a Eurasian Subspecies of Common Wheat on the Basis of RAPD Analysis Data
	П.П. Стрельченко, О.П. Митрофанова, Л.Л. Малышев, А.В. Конарев, Ф. Терами Strelchenko P. P., Mitrofanova 0. P., Malyshev L. L., Konarev A. V., and Tercsmi F. ж. "Аграрная Россия", 2002, № 3, с.11-24 J. Agrarnaya Rossia, 2002, N 3

Местные сорта мягкой пшеницы - важный потенциальный источник генетической изменчивости. Изучение и систематизация полиморфизма местных сортов необходимы для сохранения и более широкого их привлечения в настоящие и будущие селекционные программы.
С использованием сформированного набора из 28 олигонуклеотидных праймеров проведен RAPD-анализ и охарактеризован полиморфизм репрезентативной выборки из 148 местных и стародавних селекционных сортов евразийского подвида мягкой пшеницы. Каждый сорт оказался уникальным по составу компонентов RAPD-спектра. Для классификации изученных сортов по степени их генетического сходства были применены три независимых метода многомерной статистики, широко используемых в классификационных построениях: анализ главных компонент, кластерный и канонический дискриминантный анализы.
Полученные результаты свидетельствуют о политипичности евразийского подвида мягкой пшеницы, то есть о наличии в нем групп и подгрупп генетически в разной степени сходных сортов. Различия между группами, по-видимому, отражают генотипические различия между сортами-родоначальниками этих групп и возникли уже в древнейшем очаге земледелия в ходе адаптации растений пшеницы к определенным условиям внешней среды. Последующее распространение сортов на новые территории сопровождалось дальнейшей дифференциацией мягкой пшеницы, в результате которой сформировались подгруппы сортов. Некоторые из этих подгрупп по составу входящих в них сортов соответствуют агро-экологическим группам в классификации Н.И. Вавилова (1964). Различия как между выявленными группами, так и между входящими в их состав подгруппами сортов сопряжены с множественными изменениями в геноме мягкой пшеницы и проявляются как количественные различия по встречаемости разных комбинаций последовательностей ДНК, которые комплементарны использованным праймерам.
При этом, дифференциация мягкой пшеницы на генетические группы затрагивала одни, а на подгруппы - другие участки генома. Полученные данные представляют интерес для понимания генетической структуры генофонда мягкой пшеницы и выяснения путей ее эволюции.

Genetic classification of common wheat reflecting historical pathway of its adaptation has become possible through the application of modem technologies allowing to study DNA-polymorphism of wide spectrum of varieties and to compare the varieties' similarity by a great number of genome sites.
Using as an example local and ancient selection varieties of Eurasian subspecies of common wheat we have shown that the principal components of a success in determining genetic differentiation of this crop are as follows: (1) representative sampling of varieties (samples), which reflects their environmental and geographical variation; (2) selection of a system of multiple DNA-markers covering the most part of genome and (3) application for classification constructions of a number of independent multivariate statistic methods.

	Характеристика староместных сортов озимой мягкой пшеницы по электрофоретическим спектрам высокомолекулярного глютенина. Characteristics of Ancient Local Varieties of Soft Winter Wheat Based on Electrophoresis Spectra of High-Molecular Glutenin
	Н.В.Алпатьева, Н.К.Губарева. Alpatieva N. V. and Gubareva N. K ж. "Аграрная Россия", 2002, № 3, с.24-28 J. Agrarnaya Rossia, 2002, N 3

В работе представлены результаты электрофоретического анализа высокомолекулярных субъединиц глютенина у 96 староместных сортов озимой мягкой пшеницы из коллекции ВИР (Крымки, местные пшеницы Крымской области, Банатки и Сандомирки). Изученные образцы отличаются значительным разнообразием по этому признаку и могут быть источниками высокого хлебопекарного качества для новых сортов. Показано, что электрофоретический анализ HMW субъединиц глютенина может быть использован как дополнительный молекулярный критерий для идентификации сортов и биотипов пшеницы идентичных по спектрам глиадина, а также для отбора генотипов с высокими показателями хлебопекарных качеств

The paper presents the results of electrophoretic analysis of high-molecular glutenin subunits in 96 ancient local varieties of soft winter wheat from the collection of Alt-Russia Research Institute of Plant Growing (Krymoks, local wheats of Crimea region, Banatoks and Sandomirkas). The studied samples are of great variability in this character and may be used as sources of baking properties while selecting new varieties. It has been shown that electrophoretic analysis of HMW glutenin subunits can be used as an additional molecular criterion for identification of wheat varieties and biotypes identical in gliadin spectra and also for the selection of genotypes with high baking properties.

	Анализ биотипного состава староместных сортов мягкой пшеницы из коллекции вир в процессе хранения и репродукции Analysis of Biotype Composition of Ancient Local Varieties of Common Wheat from the Collection of All-Russia Research Institute of Plant Growing In Storage and Reproduction
	Н.В.Алпатьева, Н.К.Губарева. Alpatieva N. V. and Gubareva N. K ж. "Аграрная Россия", 2002, № 3, с.28-31 J. Agrarnaya Rossia, 2002, N 3

С помощью электрофоретического анализа запасного белка зерновки глиадина показана высокая неоднородность образцов староместных сортов пшениц Крымок и Банаток по белковому признаку: каждый образец характеризуется наличием двух и более биотипов, маркируемых по спектру глиадина. 6 образцов Банаток пересевали в течение трех лет. Выявлены существенные изменения в их биотипном составе. У 7 образцов определяли всхожесть разных "глиадиновых биотипов" после хранения в естественных условиях. Установлено, что биотипы одного образца могут существенно отличаться по скорости снижения жизнеспособности их семян в процессе хранения.

A high dissimilarity of ancient local wheat varieties Krymok and Banatok in protein character has been shown by electrophoretical analysis of storage grain protein - gliadin: each sample is characterized by the availability of two biotypes and more, which are marked by gliadin spectrum. 6 Banatok samples were resown during 3 years. There were substantial changes in their biotype composition. Field germination rate of various "gliadin biotypes" has been determined in 7 samples after storage in natural conditions. Biotypes of a sample were demonstrated to differ markedly by the rate of decrease of vitality of their seeds in storage.

	К вопросу об использовании белковых маркеров в оценке морозостойкости озимой мягкой пшеницы. On the Use of Protein Markers in the Evaluation of Frost-Resistance of Soft Winter Wheat
	Н.В.Алпатьева, Н.К.Губарева. Alpatieva N. V. and Gubareva N. K ж. "Аграрная Россия", 2002, № 3, с.28-31 J. Agrarnaya Rossia, 2002, N 3

На основании анализа состава электрофоретических спектров глиадина и родословных 280 сортов озимой мягкой пшеницы с разным уровнем морозостойкости показана возможность использования белковых маркеров в оценке морозостойкости в пределах конкретных групп селекции. При этом необходимо знать спектр глиадина генотипа (генотипов) морозостойкого сорта - источника данного признака в ходе селекции, что позволяет вести контроль за включением его генетического материала во вновь создаваемые сорта.

The possibility of the use of protein markers when evaluating frost-resistance within specific selection groups has been shown by the analysis of gliadin electrophorefic spectra and pedigree of 280 varieties of soft winter wheat with various frost-resistance level. In doing so, it is necessary to know gliadin genotype spectrum of a frost-resistant variety which has been used as a source of this character in the selection what allows controlling its incorporation in newly developed varieties.

	Генетическая стабильность сортов озимой мягкой пшеницы, содержащих хроматин 1r ржи Protein Markers in the Analysis of Genetic Stability of Wheat Varieties Containing Rye 1R Chromatin
	Т.И. Пенева, О.П. Митрофанова, А.В. Конарев Peneva T. I., Mitrofanova 0. P., and Konarev A. V. ж. "Аграрная Россия", 2002, № 3, с.35-41 J. Agrarnaya Rossia, 2002, N 3

С использованием запасных белков зерновки пшеницы (глиадина и глютенина) и ржи (секалина и высокомолекулярного секалина) как маркеров коротких и длинных плеч хромосом первой гомеологичной группы мягкой пшеницы и 1R хромосомы ржи проведено изучение 19 сортов озимой мягкой пшеницы. В виде замещения 1R(1B) или транслокации T1BL-1RS эти сорта содержат целую ржаную хромосому 1R или ее короткое плечо. Сравнительный анализ электрофоретических спектров белков индивидуальных зерновок оригиналов и репродукций сортов из коллекции ГНЦ ВНИИР им. Н.И. Вавилова показал, что сорта характеризуются разным уровнем генетической стабильности в отношении сохранения ржаного хроматина 1R. Выявленные изменения в спектрах указывали на следующие возможные генотипические перестройки: 1) элиминацию хромосомы 1R или ее отдельных плеч, 2) гетерозиготность по чужеродной хромосоме или по транслокации, 3) рекомбинацию между генами, входящими в состав Sec1- и Gli 1B-локусов, контролирующих ржаные и пшеничные белки-маркеры и 4) спонтанное образование транслокации типа T1DL-1RS. Сделан вывод о том, что для сохранения оригинальности сортов, содержащих хромосому 1R ржи, необходим строгий контроль, который эффективно может быть осуществлен с помощью рассматриваемых белков -маркеров.

19 varieties of soft winter wheat have been studied with the use of storage proteins (such as gliadin, glutenin, secalin and high molecular secalin) as markers of short and long arms of soft wheat chromosomes of the first homeologous group and 1R chromosome of rye. These varieties contain the whole 1R rye chromosome or its short arm introduced by 1R (IB) replacement or T1BL-1RS translocation. A comparative analysis of protein electrophoretic spectra of individual seeds of originals and reproductions of varieties from the collection of the State Scientific Center of All-Russia Research Institute of Plant Growing named after N. I. Vavilov has shown that the varieties are characterized by a different level of genetic stability as related to the preservation of 1R rye chromatin. Detected spectrum modifications are evidence of the existence of the following probable genotypic reconstructions: 1) elimination of 1R chromosome or its individual arms, 2) heterozygosity in foreign chromosome or in translocation, 3) recombination of genes included into Seel- and GlilB-loci, which control rye and wheat protein markers and 4) spontaneous translocation of TlDL-IRS type. It has been concluded that for maintaining originality of varieties containing rye 1R chromosome a strict control is required that may be realized with the help of the protein markers under study.

	Изучение видового разнообразия овса с использованием rapd-анализа. The Study of Oat Species Variability Through RAPD Analysis
	Перчук И.Н. , Лоскутов И.Г. , Окуно К. Perchuk I. N., Loskutov I. G., and Okuno K. ж. "Аграрная Россия", 2002, № 3, с.41-44 J. Agrarnaya Rossia, 2002, N 3

Кластерный анализ, проведенный по данным RAPD-анализа, продемонстрировал возможность разделения представителей различных видов овса в соответствии с их геномным составом и уровнем плоидности. Анализ компонентного состава позволил выявить фрагменты ДНК, которые могут быть использованы в качестве маркеров A, B и С геномов. Было показано, что диплоидные виды обладали наибольшим полиморфизмом по сравнению с тетраплоидными и гексаплоидными видами овса. На основе этого изучения были выделены близкородственные образцы с идентичными спектрами. Установлено, что как диплоидные, так и тетраплоидные родственные виды со сходной структурой геномов, объединяются в отдельные кластеры и группы, что свидетельствует об их таксономической обособленности. Данные, полученные в результате проведенного исследования, подтверждают систему классификации рода Avena L. принятую в ВИРе (Родионова и др., 1994) и, дополненную в последнее время новыми данными (Loskutov, 1999).

Cluster analysis carried out on the basis of RAPD data has shown that various oat species can be classified by their genome composition and ploidy. The analysis of component composition has allowed determining DNA fragments that may be used as markers of A, B, and C genomes. It has been demonstrated that diploid species were the most polymorphous as compared with tetraploid and hexap-loid oat species. On the basis of this study closely related samples with identical spectra have been isolated. It has been found that both diploid and tetraploid related species with similar genome structure are combined into individual clusters and groups testifying their ta-xonomic isolation. The results of this study support the classification system of Avena L. genus adopted in All-Russia Research Institute of Plant Growing (Rodionova et al., 1994) and amended lately by new data (Loskutov, 1999).

	Ингибиторы ферментов как генетические маркеры Enzyme Inhibitors as Genetic Markers
	А.В.Конарев Konarev A. V. ж. "Аграрная Россия", 2002, № 3, с.44-52 J. Agrarnaya Rossia, 2002, N 3

Белки семян и вегетативных органов растений - ингибиторы амилаз и протеиназ насекомых, грибов, млекопитающих и самих растений - представляют интерес как защитные факторы по отношению к вредителям и патогенам, как регуляторы эндогенных гидролаз, как антипитательные факторы для человека и животных, как лекарственные средства в медицине и как маркеры генетических систем (геномов, хромосом) или таксонов (родов, видов и сортов). У пшеницы, эгилопса, других пшеницевых злаков, бобовых, картофеля и подсолнечника изоэлектрические спектры ингибиторов позволяют различать виды, сорта и линии, а также выяснять эволюционные связи между видами.

Being inhibitors of amylases and proteinases of insects, fungi, mammalians and plants, proteins of seeds and plant vegetative organs are interesting as protective factors with respect to pests and pathogens, as regulating agents of endogenous hydrolases, as antinutritional factors for humans and animals, as drugs in medicine and as markers of genetic systems (genome, chromosomes) or taxons (genera, species and varieties). In wheat, goat grass, other wheat grasses, legumes, potatoes and sunflower inhibitor isoelectric spectra allow distinguishing species, varieties and lines and also determining evolutionary relations between species.

	Идентификация генетического и селекционного материала подсолнечника по белкам семян Identification of Sunflower Genetic and Selection Material by Seed Proteins
	И.Н.Анисимова Anisimova I. N. ж. "Аграрная Россия", 2002, № 3, с.52-59 J. Agrarnaya Rossia, 2002, N 3

Методом электрофореза в семенах подсолнечника идентифицированы две группы полипептидов - 11S глобулин (гелиантинин) и 2S альбумины, состав которых характеризуется внутривидовым полиморфизмом. Описаны различные варианты этих белков и обсуждаются возможности их использования для идентификации генотипов. Демонстрируются примеры паспортизации и определения генетической чистоты инбредных линий по электрофоретическим спектрам белков семян. Рассматриваются перспективы использования других типов маркеров (изоферментов, ДНК-маркеров) для идентификации генетического и селекционного материала культуры. Представлены данные о встречаемости различных вариантов полипептидов гелиантинина в группе районированных сортов. Обсуждаются вопросы использования данного подхода для выяснения особенностей генотипической структуры сортовых популяций, оценки генетической стабильности сортов в процессе репродукции.

Two polypeptide groups: 11S globulin (helianthin) and 2S albumins have been identified in sunflower seeds with the use ofelectrophoresis method. The group composition is characterized by an intraspecies polymorphism. Various kinds of these proteins have been determined and the possibility of their use for genotype identification is discussed. The paper gives examples of passportization and determination of genetic purity of inbred lines by electrophoretic spectra of seed proteins. The author investigates outlooks of the use of markers of other type (isoenzymes, DNA-markers) for identification of genetic and selection material of a culture. The data are presented on the occurrence of various kinds of helianthine polypeptides in a group of acclimatized varieties. Matters of the use of this approach are discussed to reveal peculiarities of genotype stmcture of variety populations, to evaluate genetic stability of varieties in a reproduction pro-cess.

	Идентификация овощных крестоцветных по запасным белкам семян Identification of Cruciferous Legumes by Seed Storage Proteins
	С. П. Фарбер Farber S. P. ж. "Аграрная Россия", 2002, № 3, с.59-63 J. Agrarnaya Rossia, 2002, N 3

Изучали полипептидный состав основного запасного белка семян- 12S глобулина (круциферина) различных видов рода Brassica L., относящихся к геномам А, В и С. На основе проведенного анализа составлен эталонный электрофоретический спектр круциферина для представителей рода Brassica L.. Показана возможность осуществлять геномную, видовую и сортовую идентификацию по спектру круциферина.

The paper repots the results of the study of polypeptide composition of a main seed storage protein - 128-globilin (cmciferin) of va­rious species of Brassica L. genus known to have A, B, and C genomes. On the basis of the analysis an example electrophoretic spect­rum has been developed for cruciferin of different Brassica L. species. The possibility of performing genome, species and variety iden­tification through cruciferin spectrum has been demonstrated.

	Использование полиморфизма проламинов в изучении исходного материала и семеноводстве кормовых злаковых трав. The Use of Prolamin Polymorphism in the Research of Parent Material and Seed Production of Forage Gramineous Crops
	Конарев А.В., Перчук И.Н., Накаяма С. Konarev A. V., Perchuk I. N., and Nakayama S ж. "Аграрная Россия", 2002, № 3, с.63-66 J. Agrarnaya Rossia, 2002, N 3

Показана эффективность практического применения полиморфизма запасных белков семян (проламинов) в решении некоторых проблем подбора исходного материала для селекции, контроля за ходом селекционного процесса, а также семеноводства ежи сборной и овсяницы луговой. Одним из условий повышения эффективности такого подхода является тесное взаимодействие селекционеров и специалистов в области молекулярного полиморфизма на всех этапах - начиная от подбора исходного материала и кончая процессом семеноводства полученных сортов.

The efficiency of practical application of polymorphism of seed storage proteins (prolamins) has been shown for solving problems of selection of parent material for breeding, for control of breeding process and also for production of cocksfoot and meadow fescue se­eds. One condition of increasing the efficiency of this approach is a close interrelation of breeders and molecular polymorphism speci­alists on every stage from the selection of parent material till producing seeds of newly developed varieties.