Анализ электрофоретических спектров зеинов для оценки генетического разнообразия линий кукурузы (Zea mays (L.) Merr.) | Аналіз електрофоретичних спектрів зеїнів для оцінки генетичного різноманіття ліній кукурудзи (Zea mays (L.) Merr.) | Analysis of electrophoretic spectra of zeins for the evaluation of the genetic diversity of maize lines (Zea mays (L.) Merr.)

Russian. Цель. Оценить электрофоретические спектры зеинов линий кукурузы для создания панели паспортизации.Методы. Электрофорез запасных белков, кластерный анализ.Результаты. Приведены результаты исследований 31 линии кукурузы по запасным белками семян с использованием электрофоретического разделения компонентов зеина. На основе определения относительной электрофоретической подвижности зеинов установлено, что исследуемые линии кукурузы однородны и имеют различия по компонентному составу зеина, что позволяет их идентифицировать. Установлено, что наиболее похожими оказались линии ‘ДК744’ и ‘ДК298’, ‘ДК3070’ и ‘ДК633/325’, ‘PLS61’ и ‘Chi31’, в которых выявлено большее количество спектров с одинаковой относительной электрофоретичес­кой подвижностью. Определены уникальные компоненты зеина 96, 32 и 41 в исследуемых линиях ‘ДК267’, ‘ДК129-4’ и ‘ДК236’. Клас­терный анализ позволил определить, что линии ‘ДК315’, ‘ДК267’ и ‘ДК276’ находятся на наибольшем расстоянии от всех исследуемых линий. Согласно генетическим дистанциям достаточный уровень сходства (300–400) по спект­рам зеина отмечен между линиями зародышевой плазмы Айодент и Ланкастер.Выводы. Для оценки генофонда кукурузы целесообразно применять метод электрофореза запасных белков, поскольку он позволяет оценить их однородность и определить степень генетического родства. Определено, что наиболее удаленными из исследуемых линий являются ‘ДК315’, ‘ДК267’ и ‘ДК276’. Установлено, что общеизвестные эталонные линии ‘PLS61’ и ‘Chi31’ сформировали отдельный кластер. Таким образом, применение метода электрофореза запасных белков позволило выделить наиболее отдаленные линии, которые относятся к одному типу зародышевой плазмы, и определить подобные компоненты зеина у линий разных геноплазм.

Ukrainian. Мета. Оцінити електрофоретичні спектри зеїнів ліній кукурудзи для створення панелі паспортизації. Методи. Електрофорез запасних білків, кластерний аналіз. Результати. Наведено результати досліджень 31 лінії кукурудзи за запасними білками насіння з використанням електрофоретичного розділення компонентів зеїну. На основі визначення відносної електрофоретичної рухливості зеїнів встановлено, що досліджувані лінії кукурудзи є однорідними та мають відмінності за компонентним складом зеїнів, що дає змогу їх ідентифікувати. Визначено, що найбільш подібними лініями є ‘ДК744’ та ‘ДК298’, ‘ДК3070’ та ‘ДК633/325’, ‘PLS61’ та ‘Chi31’, у яких виявлено більшу кількість спектрів з однаковою відносною електрофоретичною рухливістю. Визначено унікальні компоненти зеїну 96, 32 та 41 у досліджуваних лініях ‘ДК267’, ‘ДК129-4’ та ‘ДК236’. Кластерний аналіз дав змогу з’ясувати, що лінії ‘ДК325’, ‘ДК267’ та ‘ДК276’ перебувають на найбільшій відстані від усіх досліджуваних ліній. Відповідно до генетичних дистанцій достатній рівень подібності (300–400) за спектрами зеїну виявлено між лініями зародкової плазми Айодент та Ланкастер. Висновки. Для оцінки генофонду кукурудзи доцільно застосовувати метод електрофорезу запасних білків, оскільки він дає змогу оцінити їхню однорідність та визначити ступінь генетичної спорідненості. Виявлено, що найвіддаленішими дослідженими лініями є ‘ДК315’, ‘ДК267’ та ‘ДК276’. Встановлено, що загальновідомі еталонні лінії ‘PLS61’ та ‘Chi31’ сформували окремий кластер. Отже, застосування методу електрофорезу запасних білків дало змогу виділити найбільш віддалені лінії, які належать до одного типу зародкової плазми, та визначити подібні компоненти зеїну в ліній різних геноплазм.

English. Purpose. To evaluate zein electrophoretic spectra of maize lines in order to create the panel for certification.Methods. Electrophoresis of reserve proteins, cluster analysis.Results. Findings of investigations of maize line 31 on reserve proteins in seeds using electrophoretic separation of zein components are presented. Based on the determination of the relative electrophoretic mobility of zeins, it was found that the studied maize lines are homogeneous and have differences in zeins component composition, which allows to identify them. It was defined that the most similar lines were ‘ДК744’ and ‘ДК298’, ‘ДК3070’ and ‘ДК633/325’, ‘PLS61’ and ‘Chi31’ in which more spectra with the same relative electrophoretic mobility were revealed. The unique components of zein 96, 32 and 41 are determined in the studied lines ‘ДК267’, ‘ДК129-4’ and ‘ДК236’. Cluster analy­sis allowed to define that the lines ‘ДК315’, ‘ДК267’ and ‘ДК276’ were at the greatest distance from all the studied lines. According to genetic distances, a sufficient level of similarity (300–400) for zein spectra is noted between lines of Iodent and Lancaster germplasms.Conclusions. For eva­luation of maize gene pool, it is advisable to use the method of electrophoresis of reserve proteins, because it allows to evaluate their homogeneity and define the level of genetic kinship. It is defined that the most distant lines among the studied ones are ‘ДК315’, ‘ДК267’ and ‘ДК276’. It has been established that the well-known reference lines ‘PLS61’ and ‘Chi31’ formed a separate cluster. Thus, the use of the method of electrophoresis of reserve proteins allowed to define the most distant lines with common type of germplasm and identify similar components of zein in lines of different genoplasm.