Актуальность. Меланины – группа пигментов со сложной кристаллической структурой и большой молекулярной массой, имеющие широкое применение в современном медицинском, парфюмерном, пищевом, полимерном производстве. Обладают выраженным противовирусным, антибактериальным, антигрибковым, противолучевым действием и антиоксидантной активностью. Различают меланины животного (меланины), микробного (микомеланины) и растительного (фитомеланины) происхождения. В настоящий момент актуальным является поиск новых источников растительных меланинов и простых методов их определения, позволяющих в дальнейшем выявлять образцы с повышенным содержанием этих веществ для различного использования. Важным значением меланина, накапливающегося в плодовой оболочке семянок подсолнечника, является его роль в обеспечении устойчивости этой культуры к подсолнечной огнёвке (Homoeosoma nebulella Hb.). Задача исследования – разработка метода определения меланинов и демонстрация его возможностей на примере коллекции подсолнечника ВИР. Материалы и методы. В работе представлен модифицированный метод определения алломеланинов (фитомеланинов) в лузге и семенах подсолнечника из коллекции ВИР: отработаны оптимальные режимы экстракции, фильтрования, осаждения и промывания алломеланинов от примесей. Результаты. Содержание алломеланинов в лузге подсолнечника в среднем составило 5,7%, при этом минимальное количество – 1,5%, максимальное – 8,7%. Доля этих пигментов в исследуемых семенах подсолнечника находилась в диапазоне 0,4%-2,7% при среднем значении 1,7%. Выделены образцы с повышенным содержанием пигментов в лузге: к-2776, к-3511, к-3892, к-3901, к-641884 и с пониженным – к-3568, к-3647, к-3649, к-3760, к-3762. Между содержанием алломеланинов в лузге и в семенах обнаружена высокая положительная корреляция (r=0,83). Заключение. Разработан простой метод выделения алломеланинов, который дает хорошо воспроизводимые результаты и может быть использован для скрининга коллекции генетических ресурсов растений, направленного на выявление образцов, характеризующихся высоким содержанием меланина. Метод позволяет выявлять наиболее перспективные образцы для селекции по признаку устойчивости к повреждающему действию гусениц подсолнечной огневки.

Для сохранения чистоты, контроля идентичности, при репродуцировании поступающих в коллекцию семян разных таксономических групп растений требуется разработка простых и быстрых скрининговых методов, позволяющих осуществлять предварительную идентификацию и регистрацию материала. Наиболее подходящим для этих целей является метод SDS-электрофореза запасных белков семян. Однако его варианты, известные из литературы, преимущественно включают анализ полного белкового спектра, который, как правило, весьма гетерогенен, что осложняет интерпретацию результатов. Наша задача – найти в этом многокомпонентном спектре четко идентифицируемую и специфичную для конкретного вида группу полипептидов конкретного белка. Объектом исследования послужили белки семян 47 образцов пяти видов Vicia L. subgenus Vicia, которые были проанализированы методом SDS-электрофореза в 12,5% ПААГ.

Сопоставлением спектров белков суммарного экстракта семян, разделенных электрофорезом в присутствии 2-меркаптоэтанола и без него, была идентифицирована группа основных полипептидов 11S глобулина – легумина, по которой можно визуально однозначно определять видовую принадлежность семян вики, причем как у самоопыляющихся, так и у перекрестноопыляемых видов. Обнаружено, что в пределах вида образцы различались только по интенсивности отдельных компонентов, но не по компонентному составу, что указывает на видоспецифичность спектра основных полипептидов 11S глобулина. Четкие различия по составу основных полипептидов наблюдались между близкородственными и трудноразличимыми в полевых условиях видами V. narbonensis complex. Видовая специфичность спектров данной группы полипептидов коррелирует с репродуктивной изоляцией видов. В свою очередь, культурные и сорнополевые образцы вики паннонской (V. pannonica Crantz) различного географического происхождения из коллекции ВИР с вероятно преимущественно перекрестным опылением проявили сходство по спектрам основных полипептидов легумина. Спектры основных полипептидов 11S глобулина видов V. hyaeniscyamus Mout., V. narbonensis L., V. serratifolia Jacq., V. johannis Tamamschjan in Karyagin, и V. pannonica Crantz были зарегистрированы по «соевой шкале» в виде «полипептидной формулы». Таким образом, предложенный метод, включающий идентификацию основных полипептидов 11S глобулина в многокомпонентном спектре белков семян, может быть рекомендован для быстрого скрининга семенных коллекций как самоопыляющихся, так и перекрестноопыляемых видов рода Vicia. Данный простой метод также имеет перспективу использования для определения видовой принадлежности образцов других двудольных культур.