Разработка эффективной системы генетической трансформации мягкой пшеницы : Triticum aestivum L.

• Автор: Филиппов, Михаил Викторович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Глава 1. Обзор литературы
1.1. История культуры
1.2. Культура ткани пшеницы in vitro
1.2.1. Использование культуры ткани пшеницы в традиционной селекции
1.2.2. Регенерация растений пшеницы из соматических тканей
1.3. Методы генетической трансформации пшеницы
1.3.1. Баллистический метод переноса генов
1.3.2. Агробактериальный метод переноса генов
1.3.3. Другие методы переноса генов
1.3.4. Особенности векторных конструкций, используемых для трансформации однодольных культур
1.4. Основные генно-инженерные направления по улучшению сортов пшеницы
1.4.1. Придание устойчивости к грибным заболеваниям
1.4.2. Придание устойчивости к вирусным заболеваниям
1.4.3. Придание устойчивости к вредителям
1.4.4. Придание устойчивости к гербицидам
1.4.5. Придание устойчивости к засухе
1.4.6. Улучшение качества зерна
1.5. Проблема наследования гетерологичных генов
1.5.1. Транскрипционная инактивация генов
1.5.2. Посттранскрипционная инактивация генов
1.5.3. Пути решения проблем, связанных с нестабильным наследованием переносимых генов
Заключение по обзору литературы
Глава 2. Цели и задачи исследований

Глава 3. Материалы и методы
3.1. Объекты исследований
3.2. Культура пшеницы in vitro
3.3. Методика трансформации пшеницы
3.4 Адаптация трансгенных растений пшеницы к условиям in vivo
3.5. Выделение тотальной растительной ДНК пшеницы
3.6. Флуоресцентный анализ активности гена gfp
3.7. Гистохимический анализ GUS-активности
3.8. ПЦР-анализ трансгенных линий
3.9. Электрофорез ДНК в агарозном геле
3.10. Анализ устойчивости трансгенных линий к действию гербицида «Баста»
3.11. Полевые испытания трансгенных растений пшеницы
3.12. Статистический анализ результатов
Глава 4. Результаты исследований
4.1. Оптимизация соматического эмбриогенеза в культуре ткани пшеницы
4.1.1. Влияние аминокислот на эффективность соматического эмбриогенеза незрелых зародышей пшеницы
4.1.2. Влияние ауксинов на эффективность соматического эмбриогенеза незрелых зародышей пшеницы
4.1.3. Влияние углеводов на эффективность соматического эмбриогенеза незрелых зародышей пшеницы
4.1.4. Влияние генотипа
4.2. Оценка параметров баллистического метода переноса генов, влияющих на эффективность транзиентной экспрессии и стабильную интеграцию гетерологичных генов
4.2.1. Влияние давления гелия на эффективность транзиентной экспрессии гена gfp
4.2.2. Влияние размера частиц на эффективность транзиентной

экспрессии и стабильной интеграции гетерологичных генов
4.2.3. Влияние осмотической предобработки эксплантов
4.2.4 Влияние типа эксплантов на эффективность транзиентной экспрессии и стабильную интеграцию гетерологичных генов
4.2.5. Влияние стратегии двойной селекции на эффективность отбора трансгенных растений пшеницы
4.2.6. Влияние генотипа на частоту стабильной интеграции гетерологичных генов
4.2.7. Влияние ко-трансформации на частоту стабильной интеграции гетерологичных генов
4.2.8. Сравнение эффективности транзиентной экспрессии генов gfpagus
4.3. Анализ То растений трансгенных линий пшеницы
4.4. Анализ наследования перенесенных генов в поколениях Ti и Т2 трансгенных линий пшеницы
4.4.1. Анализ наследования гена gfp в Тi поколении
4.4.2. Анализ наследования гена gus в Т поколении
4.5. Анализ экспрессии гена bar в условиях защищенного грунта
4.6. Полевые испытания отобранных гомозиготных линий
Выводы
Список использованной литературы

Экспрессия дополнительных или гибридных субъединиц HMW повышала качество муки, а в некоторых случаях сила теста и его эластичность у трансгенных линий были выше, чем способен определить миксограф (Не и др., 1999). Однако необходимо отметить, что большинство работ по улучшению хлебопекарных свойств муки было проведено с использованием модельного сорта Bobwhite.
Помимо ценного пищевого значения, пшеница является незаменимой в животноводстве. Brinch-Pedersen с коллегами в 2000 году представили работу по улучшению пищевой ценности фуражного зерна путем повышения доступности связанного фосфора в эндосперме. Это достигается за счет переноса гена phyA, клонированного из гриба черной плесени (Aspergillus niger), кодирующего фермент фитазу, способную расщеплять в созревающем зерне фитин (запасную форму органического фосфора), нерасщепляемого в желудочно-кишечном тракте животных. Трансформация пшеницы (сорт Bobwhite) геном phyA, позволила получить зерно с повышенным содержанием свободного фосфора, что представляет несомненную ценность для животноводства.
Пшеница также представляет интерес, как техническая культура. Однако крахмал, получаемый из пшеницы, во многом уступает кукурузному, и поэтому его производство ограничено. Решение проблемы состоит в блокировании работы фермента синтезирующего гранулярный крахмал. Это позволит снизить соотношение амилозы к амилопектину, тем самым повысив качество продукта (Shewry и Lazzery, 1997).
Как уже было сказано в начале, вследствие высокой урожайности и относительно простого хранения зерна, пшеница является культурой, удобной для производства различных белковых соединений. Список потенциальных продуктов, которые возможно получать из пшеничного зерна, достаточно широк и включает как биологически активные вещества белковой природы, так и белки для производства биодеградируемого пластика (Shewry и Lazzery, 1997).