Влияние экспрессии гетерологичных генов хитинсвязывающих белков и гевеин-подобных антимикробных пептидов в трансгенных растениях томата (Solanum lycopersicum L.) на повышение их устойчивости к фитопатогенам

Оценка экспрессии гетерологичных генов в полученных трансгенных растениях томата и изучение ее влияния на устойчивость к возбудителю фитофтороза. Характер наследования селективного гена в потомстве трансгенных растений. Методика эффективной регенерации.

Рубрика Биология и естествознание
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 10.10.2018
Размер файла 1,7 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Тип экспланта

Количество эксплантов

общее

образовавших каллус

погибших

прошедших селекцию

шт.

%

шт.

%

от бактерии

от канамицина

шт.

%

шт.

%

шт.

%

семядоли

150

100

135

90,0

18

12,0

131

87,3

1

0,7

гипокотили

100

100

10

10,0

0

0

100

100

0

0

В результате длительного культивирования на селективной среде (более 6 месяцев) из экспланта семядоли была сформирована одна интенсивно и полноценно развивающаяся каллусная ткань (рис. 9Б, 9В). Впоследствии из неё было регенерировано 5 зелёных побегов. Вероятнее всего, они являются результатом одного трансформационного события, то есть представляют собой клоны. Регенерированные побеги образовали хорошо развитую корневую систему на среде для укоренения, содержащей 100 мг/л канамицина, и были признаны как предположительно трансгенные (рис. 9Г).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 9. Этапы генетической трансформации томата сорта Рекордсмен при использовании вектора pBINmGFP5ER: А) трансформированные и контрольные экспланты семядолей; Б) формирование каллуса и начало регенерации побегов на селективной среде с добавлением 25 мг/л канамицина; В) массовая регенерация канамицин-устойчивых побегов; Г) укоренение побегов на среде для ризогенеза с добавлением 100 мг/л канамицина

В результате проведенного ПЦР-анализа было установлено, что все пять полученных канамицин-устойчивых регенерантов являются трансгенными как по селективному, так и репортерному генам (рис. 10).

Флуориметрический анализ установил наличие стабильной экспрессии репортерного гена GFP в листьях и корнях трансгенных растений (рис. 11).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 10. Электрофореграмма продукта амплификации геномной ДНК канамицин-устойчивых регенерантов томата на наличие фрагментов генов gfp (А), nptII (Б) и virB (В) при помощи метода ПЦР-анализа: 1 - молекулярный маркер FastRulerTM Low Range DNA ladder; 2 - вода; 3 - отрицательный контроль (дикий тип); 4-8 - трансгенные регенеранты томата; 9 - положительный контроль (плазмида pBINmGFP5ER)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 11. Детекция экспрессии гена gfp в листьях и корнях растений томата: 1) контрольное (нетрансгенное) растение; 2) трансгенное растение; а) лист; б) корень

Таким образом, в результате проведенных исследований разработана система агробактериальной трансформации томата промышленного сорта Рекордсмен. Эффективность трансформации при использовании эксплантов семядолей составила 0,7%, тогда как применение гипокотилей не привело к получению трансгенных растений. Полученные результаты согласуются с литературными данными, что коммерчески значимые сорта обладают меньшей, чем модельные генотипы эффективностью трансформации и требуют индивидуальной разработки протоколов агробактериальной трансформации (Дрейпер и др., 1991; Sharma et al., 2009; Chaudhry and Rashid, 2010). Разработанная система генетической трансформации позволяет впоследствии интегрировать гетерологичные гены в геном томата промышленного сорта Рекордсмен, в том числе, гены, кодирующие хитинсвязывающий белок из Amaranthus caudatus L. и гевеин-подобные антимикробные пептиды из Stellaria media L.

Выводы

1) Методом агробактериальной трансформации получены трансгенные растения томата селекционной линии ЯЛФ (6, 7, 6 и 8 независимых линий с генами ас, Rs-intron-Shir, amp1 и amp2 соответственно), у которых экспрессия гетерологичных генов хитинсвязывающих белков и гевеин-подобных антимикробных пептидов подтверждена молекулярно-генетическим анализом.

2) Экспрессия генов хитинсвязывающих белков из Amaranthus caudatus L. и гевеин-подобных антимикробных пептидов из Stellaria media L. в трансгенных растениях томата селекционной линии ЯЛФ приводит к повышению устойчивости к возбудителю фитофтороза.

3) Установлен различный характер наследования селективного гена npt II в поколении Т1-трансгенных растений томата селекционной линии ЯЛФ. У семи трансгенных линий содержится одна инсерция гена npt II, у одной линии - две инсерции гена npt II. У одной линии наблюдалось замолкание экспрессии селективного гена.

4) Разработана методика эффективной регенерации и агробактериальной трансформации томата промышленного сорта Рекордсмен.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Халилуев М.Р., Харченко П.Н., Долгов С.В. Разработка системы регенерации и изучение трансформационного потенциала томата промышленного сорта // Доклады РАСХН. 2010. №3. С. 22-26.

2. Халилуев М.Р., Харченко П.Н., Долгов С.В. Генетическая трансформация томата (Solanum lycopersicum L.) генами защитных хитинсвязывающих белков и антимикробных пептидов // Известия ТСХА. 2010. №6. С. 75-83.

3. Чабан И.А., Халилуев М.Р., Долгов С.В. Цитоэмбриологическое изучение трансгенных растений томатов с аномальным фенотипом // Тезисы III Всероссийского симпозиума «Физиология трансгенного растения и фундаментальные основы биобезопасности» (Москва, 18-21 октября 2010 г.). С. 84.

4. Халилуев М.Р., Мамонов А.Г., Смирнов А.Н., Долгов, С.В. Получение трансгенных растений томата (Solanum lycopersicum L.) с повышенной устойчивостью к фитофторозу // Тезисы Всероссийского симпозиума «Растение и стресс» (Москва, 9-12 ноября 2010 г.). С. 373-374.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Регуляция экспрессии у генетически модифицированных растений. Исследование функционирования промоторов бактериального и вирусного происхождения в трансгенных растениях. Регуляторные последовательности, используемые в генетической инженерии растений.

    курсовая работа [39,4 K], добавлен 03.11.2016

  • Этапы получения трансгенных организмов. Агробактериальная трансформация. Схема создания генетически модифицированного организма. Пример селективного маркера растений. Процесс подавления экспрессии генов (сайленсинг). Направления генной инженерии растений.

    презентация [6,2 M], добавлен 24.06.2013

  • Использование трансгенных организмов: изучение роли определенных генов и белков; получение новых сортов растений и пород животных; в биотехнологическом производстве плазмид и белков. Выведение флуоресцентных свиней и генетический модифицированных кошек.

    презентация [676,7 K], добавлен 25.12.2012

  • Дифференциальная экспрессия генов и ее значение в жизнедеятельности организмов. Особенности регуляции активности генов у эукариот и их характеристики. Индуцибельные и репрессибельные опероны. Уровни и механизмы регуляции экспрессии генов у прокариот.

    лекция [2,8 M], добавлен 31.10.2016

  • Изучение регуляции экспрессии генов как одна из актуальных проблем современной генетики. Строение генома Drosophila melanogaster. Характеристика перекрывающихся генов leg-arista-wing complex и TBP-related factor 2. Подбор рациональной системы экспрессии.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 02.02.2018

  • Основные группы ферментов генетической инженерии: рестриктазы и лигазы. Регуляция экспрессии гена у прокариот. Способы прямого введения гена в клетку. Генетическая трансформация соматических клеток млекопитающих. Получение трансгенных животных.

    курсовая работа [337,4 K], добавлен 24.11.2010

  • Основные положения и этапы процесса экспрессии генов. Перенос информации о нуклеотидной последовательности ДНК на уровень РНК. Процессинг РНК у прокариот. Генетический код, его назначение и порядок формирования. Общие особенности процесса трансляции.

    курсовая работа [54,6 K], добавлен 27.07.2009

  • Основные методы введения рекомбинантных ДНК в клетки. Генетически модифицированные микроорганизмы и их использование. Получение трансгенных растений, устойчивых к неблагоприятным факторам внешней среды. Создание и применение трансгенных животных.

    методичка [476,5 K], добавлен 13.09.2012

  • Механизмы регуляции экспрессии генов у прокариот и эукариот. Регуляция содержания РНК в процессе биосинтеза. Согласованная регуляция экспрессии прокариотических родственных генов. Репрессия триптофанового оперона. Суммарный эффект аттенуации и репрессии.

    лекция [24,2 K], добавлен 21.07.2009

  • Определение влияния гипотермии на содержание водорастворимых белков в тканях высших растений, бактерий и водорослей. Применение электрофореза для разделения растительных белков. Влияние развития морозоустойчивости на синтез белков, изменение экспрессии.

    реферат [22,1 K], добавлен 11.08.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.