Генетична трансформації перспективних генотипів озимої м’якої пшениці методом in planta
Анотація
Мета. Оптимізація умов та проведення генетичної трансформації нових перспективних генотипів озимої м’якої пшениці (Triticum аestivum L.) методом in planta.Методи.Agrobacterium-опосередкована трансформація методом in planta за використання штаму AGL0 та векторної конструкції pBi-ОАТ. Результати. Досліджено вплив температури повітря, оптичної щільності клітин агробактеріальної суспензії, доби інокуляції та складу інокуляційного середовища на частоту отримання трансгенних рослин нових перспективних генотипів озимої пшениці. Виявлено, що температурний режим 20–22 °С забезпечив отримання найбільшої кількості (4,4 %) трансформантів пшениці, а за зниження температури до 16–18 °С відбувається зменшення ефективності перенесення Т-ДНК у рослинний геном і спостерігається найменша частота трансформації. Висновки. Найбільшу кількість трасформантів отримано за використання інокуляційного середовища без сахарози, оптичної щільності клітин агробактеріальної суспензії 0,4 оп. од. та інокуляції на третю добу після кастрації колосів.
Ключові слова: Triticum aestivum L., Agrobacterium-опосередкована трансформація, ген орнітин-δ-амінотрансферази.
Посилання
Hiei Y., Ishida Y., Komari T. Progress of cereal transformation technology mediated by Agrobacterium tumefaciens. Frontiers in Plant Sci. 2014. Vol. 5. P. 1–11. doi: 10.3389/fpls.2014.00628.
Dubrovna O.V., Morgun B.V. Current status of research on Agrobacterium-mediated wheat transformation. Fiziol. rast. genet. 2018. Vol. 50 (3). P. 187–217. doi: 10.15407/frg2018.03.187.
Hussain J., Manan S., Ahmad S., Ahmed T., Shah M. Biotechnоlogies used in genetic transformation of Triticum aestivum: A mini overview. FUUAST J. BIOL. 2003. 3. P. 105–109.
Borisjuk N., Kishchenko O., Eliby S., Schramm C., Anderson P., Jatayev S., Kurishbayev A., Shavrukov Y. Genetic modification for wheat improvement: from transgenesis to genome editing. BioMed Research International. 2019. 18 p. doi.org/10.1155/2019/6216304.
Mykhalska S.I., Sergeeva L.E., Matveyeva A.Yu., Kobernik N.I., Kochetov A.V., Tishchenko O.M., Morgun V.V. The free proline elevated levels of osmotolerant transgenic corn plants with dsRNA suppressor proline dehydrogenase gene. Plant Physiology and Genetics. 2014. Vol. 46 (6.) P. 482–489. [in Ukrainian]
Anwar A., She M., Wang K. Cloning and molecular characterization of Triticum aestivum ornithineamino transferase (TaOAT) encoding genes. BMC Plant Biol. 2020. 20, 187. doi: 10.1186/s12870-020-02396-2.
Stránská J., Tylichová M., Kopecný D., Snégaroff J., Sebela, M. Biochemical characterization of pea ornithine-δ-aminotransferase: substrate specificity and inhibition by di- and polyamines. Biochimie. 2010. Vol. 92. Р. 940–948. doi: 10.1016/j.biochi.2010.03.026.
Anwar Alia, She Maoyun, Wang Ke, Riaz Bisma, Ye, Xing-guo. Biological Roles of Ornithine Aminotransferase (OAT) in Plant Stress Tolerance: Present Progress and Future Perspectives. International Journal of Molecular Sciences. 2018. 19. 3681. doi: 10.3390/ijms19113681.
You J., Hu H., Xiong L. An ornithine δ-aminotransferase gene OsOAT confers drought and oxidative stress tolerance in rice. Plant Sci. 2012. 197. P. 59–69.
Liu C., Xue Z., Tang D., Shen Y., Shi W., Ren L., Du G., Li Y., Cheng Z. Ornithine δ-aminotransferase is critical for floret development and seed setting through mediating nitrogen reutilization in rice. Plant J. 2018. 96. P. 842–854.
Комісаренко А.Г., Михальська С.І., Курчій В.М. Продуктивність рослин пшениці озимої з додатковою копією гена орнітин-δ-амінотрансферази. Factors in experimental evolution of organisms. 2019. Vol. 25. P. 211–214. doi: 10.7124/FEEO.v25.1171. [in Ukrainian]
Gerasimova S.V., Kolodazhnaya Y.S., Titov S.E., Romanova A.V., Koval V.S., Kochetov A.V., Shumny V.K. Tobacco transformants expressing kDNA the ornithine amino transferase gene Medicago truncatula. Genetics. 2010. Vol. 46. P. 1000–1003. [in Russian]
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.
Chumakov M.I., Moiseeva E.M. Agrobacterial transformation technology of plants in planta. Biotekhnologiya, 2012. No. 1. P. 8–20.
Moiseeva Y.M., Velikhov V.A., Volokhina I.V., Gusev Yu.S., Yakovleva O.S., Chumakov M.I. Agrobacterium-mediated transfоrmation of maize with antisense suppression of the proline dehydrogenase gene by an in planta method. British Biotechnology Journal. 2014. 4 (2). P. 116–125. doi: 10.9734/BBJ/2014/6504.
