Генетична трансформація in planta пшениці озимої (Triticum aestivum L.)

  • С. І. Михальська
  • А. Г. Комісаренко
  • В. М. Курчій
  • О. М. Тищенко
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v22.964

Анотація

Мета. Оптимізувати спосіб Agrobacterium-опосередкованої трансформації пшениці озимої, підібрати умови та період інокуляції для ефективного перенесення генів у процесі запилення. Методи. Agrobacterium-опосередкована трансформація in planta пшениці озимої (Triticum aestivum L.). Результати. Підібрані умови Agrobacterium-опосередкованої трансформації пшениці озимої в процесі примусового запилення з частотою трансгенезу 4 % та під час самозапилення з частотою приблизно 1 %. Висновки. Показана можливість інтеграції трансгенів у геном рослин пшениці озимої методом Agrobacterium-опосередкованої трансформації in planta в процесі примусового та природного запилення. Встановлено, що ефективність трансформації в значній мірі залежить від генотипу рослини та способу проведення процедури трансформації. Селекція трансгенних рослин в умовах дії стресового фактора, що створює дефіцит води, дає можливість відбирати рослини з функціональним трансгеном. Ознака функціонування трансгену зберігається в наступному поколінні генетично-зміненої пшениці озимої.

Ключові слова: Triticum aestivum L., Agrobacte­rium-опосередкована трансформація in planta, трансгенні рослини, насіння.

Посилання

Lutova L.A. Genetic engineering of plants:achievements and hope. Soros Educational Journal. 2000. Vol. 6. P. 10–17.

Zakharchenko N.S., Kalyaeva M.A., Burianov Ya.I. Induction of processing of agrobacterial T-DNA by exudates of monocotyledonous plants. Physiology of plants. 1999. Vol. 46, No. 2. P. 282–291.

Risacher T., Craze M., Bowden S., Paul W., Barsby T. Highly efficient Agrobacterium-mediated transformation of wheat via in planta inoculation. Methods Mol. Biol. 2009. Vol. 478. P. 115–124. doi: 10.1007/978-1-59745-379-0_7

Supartana P., Shimizu T., Nogawa M., Shioiri H., Nakaqima T., Haramoto N., Nozue M., Koqima M. Development of simple and efficient in Planta transformation method for wheat (Triticum aestivum L.) using Agrobacterium tumefaciens. J Biosci Bioeng. 2006. Vol. 102, No. 3. P. 162–170. doi: 10.1263/jbb.102.162

Chumakov M.I., Moiseeva E.M. Technology of agrobacterial transformation of plants in planta. Biotechnology. 2012. No. 1. P. 8–20.

Dillen W., De Clereq J., Kapila J., Zamnbre M., Van Montagu M., Angenon G. The effect of temperature on Agrobacterium tumefaciens method of gene transfer to plants. Plant J. 1997. Vol. 12. P. 1459–1463. doi: 10.1046/j.1365-313x.1997.12061459.x

Gorbatyuk I.R. Optimization of Agrobacterium-mediated biotechnology of the transformation of Triticum aestivum in culture in vitro and in planta method: diss. ... Candidate biol. sciences. Kyiv, 2016. 192 p.

Mykhalska S.I., Matveeva AY., Sergeeva L.E., Kochetov A.V., Tishchenko O.M. Investigation of the free proline contents in corn plants transformated in planta using LBA4404, harboring pBi2E with double-stranded RNA-suppressor proline dehydrogenase. Izvestiya of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2013. Vol. 15, No. 3 (5). P. 1662–1666.

Tishchenko O.M., Komisarenko A.G., Mykhalska S.I., Sergeeva L.E., Adamenko N.I., Morgun B.V., Kochetov A.V. Agrobacterium-mediated transformation of sunflower (Helianthus annuus L.) in vitro and in planta using LBA4404 strain harboring binary vector pBi2E with dsRNA-suppressor of proline dehydrogenase gene. Cytology and Genetics. 2014. Vol. 48, No. 4. P. 218-226. doi: 10.3103/S0095452714040094

Mykhalska S.I., Komisarenko A.G., Tishchenko O.M. Development of methods of wheat Agrobacterium-mediated transformation. Factors in Experimental Evolution of Organisms. 2015. Vol. 17. P. 213–216.

Dospekhov B.A. Field statistic methods. Moscow: Agrochemistry, 1985. 351 p.

Komisarenko A.G., Mykhalska S.I., Tishchenko O.M. Method of Agrobacterium-mediated transformation in planta for the production of transgenic sunflower seeds (Helianthus annuus L.). Patent of Ukraine for Utility Model No. 86108 dated 10.12.2013.

Matveeva O.Yu., Tishchenko O.M., Morgun B.V. Method of obtaining transgenic corn plants using Agrobacterium-mediated transformation in planta. Patent for Utility Model No. 77331 dated 11.02. 2013.

Bechtold N., Jaudeau B., Jolivet S., Maba B., Vezon D., Voisin R., Pelletier G. The Maternal Chromosome Set Is the Target of the T-DNA in the In Planta Transformation of Arabidopsis thaliana. Genetics. 2000. Vol. 155. P. 1875–1887. Vol. 12. P. 509–517.

Sergeeva L.E., Mykhalska S.I., Komisarenko A.G., Tishchenko O.M. Method of selection of transgenic plants with increased level of resistance to water stress. Patent of Ukraine for Utility Model No. 97229 dated March 10, 2015.