Генетична трасформація нових перспективних генотипів озимої пшениці в культурі in vitro
Анотація
Мета. Оптимізація умов проведення генетичної трансформації нових перспективних генотипів озимої м’якої пшениці та отримання трансгенних рослин. Методи. Agrobacterium-опосередкована трансформація в культурі in vitro з використанням калюсних культур. Результати. Досліджено вплив оптичної щільності клітин агробактеріальної суспензії, концентрації антибіотика цефотаксиму, тривалості кокультивування на частоту отримання канаміцинстійких регенерантів нових генотипів озимої пшениці за генетичної трансформації калюсних культур. Шляхом Agrobacterium-опосередкованої трансформації морфогенних калюсів нових перспективних генотипів озимої м’якої пшениці отримано рослини-регенеранти, у геномі яких виявлено повне вбудовування генетичної конструкції, що містить трансгени oat та nptII. Висновки. Оптимізовані умови проведення Agrobacterium-опосередкованої трансформації калюсних культур нових перспективних генотипів озимої м’якої пшениці та отримані трансгенні рослини з цільовим геном орнітин-δ-амінотрансферази.
Ключові слова: Triticum aestivum, Agrobacterium-опосередкована трансформація, калюсні культури, ген орнітин-δ-амінотрансферази.
Посилання
Shewry Р.R. Wheat. J. of Exp. Bot., 2009. Vol. 60 (6). P. 1537–1553. doi: 10.1093/jxb/erp058.
Mamrutha H.M., Kumar R., Venkatesh K., Sharma P., Kumar R., Tiwari V., Sharma I. Genetic transformation of wheat –present status and future potential. J. of Wheat Research. 2014. Vol. 6 (2). Р. 107–119.
Binka F., Orczyk W., Nadolska-Orczyk A. The Agrobacterium-mediated transformation of common wheat (Triticum aestivum L.) and triticale (x Triticosecale Wittmack): role of the binary vector system and selection Cassettes. J. of Applied Genetics. 2012. Vol. 53. Р. 1–8. doi: 10.1007/s13353-011-0064-y.
Stranska J., Kopecny D., Kopecna M., Snegaroff J., Sebela M. Biochemical characterization of pea ornithine-daminotransferase: Substrate specificity and inhibition by di- and polyamines. Biochimie. 2010. Vol. 92 (8). P. 940–948. doi: 10.1016/j.biochi.2010.03.026
Funck D., Stadelhofer B., Koch W. Ornithine-delta-aminotransferase is essential for arginine catabolism but not for proline biosynthesis. BMC Plant Biol. 2008. doi: 10.1186/1471-2229-8-40.
Canas R.A., Villalobos D.P., Diaz-Moreno S.M., Canovas F.M., Cantуn F.R. Molecular and Functional Analyses Support a Role of Ornithine-d-Aminotransferase in the Provision of Glutamate for Glutamine Biosynthesis during Pine Germination. Plant Physiol. 2008. Vol. 148. P. 77–88. doi: 10.1104/pp.108.122853.
Mattioli R., Costantino P., Trovato M. Proline accumulation in plants: not only stress. Plant Signal Behav. 2009. Vol. 4 (11). P. 1016–1018. doi: 10.4161/psb.4.11.9797.
Roosens N., Bitar F., Loenders K. Overexpression of ornithine-aminotransferase increases proline biosynthesis and confers osmotolerance in transgenic plants. Mol. Breed. 2002. Vol. 9 (2). Р. 73–80.
Page A., Minocha R., Minocha S. Living with high putrescine: expression of ornithine and arginine biosynthetic pathway genes in high and low putrescine producing poplar cells. Amino Acids. 2012. Vol. 42 (1). P. 295–308. doi: 10.1007/s00726-010-0807-9.
Wu L., Fan Z., Guo L., Wu L. Over-expression of an Arabidopsis OAT gene enhances salt and drought tolerance in transgenic tobacco. Chinese Sci. Bull. 2003. Vol. 48 (23). P. 2594–2600.
Bavol A.V., Dubrovna O.V., Lyalko I.I. Regeneration of plants from the explants of the top of wheat seedlings shoots. Bul. Ukr. Soc. Genet. Breeders. 2007. Vol. 5 (1–2). P. 3–10. [in Ukrainian]
Sidorov V., Duncan D. Agrobacterium-mediated maize transformation: immature embryos versus callus. Methods Mol Biol. 2009. Vol. 526. P. 47–58. doi:10.1007/978-1-59745-494-0_4.
Dubrovna O.V., Bavol A.V., Zinchenko M.O., Goncharuk O.M. Effect of cefotaxime on morphogenesis in the culture of apical meristems and mature embryo of wheat. Physiol. Biochem. Cult. plants. 2012. Vol. 44 (3). P. 218–224. [in Ukrainian]
Bhalla P., Ottenhof H., Singh M. Wheat transformation an update of recent progress. Euphytica. 2006. Vol. 149. P. 353–366. doi.org/10.1007/s10681-006-9087-6.
Dubrovna O.V., Bavol A.V., Goncharuk O.M., Voronovf S.S. A method of increasing the regenerative capacity of callus cultures of bread wheat by Agrobacterium-mediated transformation. Patent for utility model. No. 111284 (2016). Publ. 10.11.2016. Bul. No. 21.
