Роль экспрессии гетерологичных генов растительного дефензина rs-afp2 и суперсладкого белка тауматин II в повышении резистентности к фитопатогенам и изменении вкуса плодов на примере земляники садовой

• Автор: Шестибратов, Константин Александрович
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 134 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ.
Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Успехи традиционной селекции земляники садовой.

1.2. Молекулярная селекция земляники садовой. И

1.2.1. Лгробактериальная трансформация земляники садовой.

1.2.2. Основные развивающиеся направления молекулярной селекции земляники садовой.

1.3. Стратегии повышения антигрибной устойчивости.

1.3.1. Использование нротеинов для повышения устойчивости к патогенам.

1.3.2. Использование дефензинов для повышения устойчивости растений к фитопатогенам.

1.3.3. Другие стратегии повышения устойчивости

к грибам фи гопатогенам.
1.4. Молекулярная селекция на изменение вкусовых
качеств плодов.
Заключение по обзору литературы.
Глава 2. Цели и задачи исследований.
Глава 3. Объекты и методы исследований.
3.1. Объекты исследований.
3.2. Культура земляники садовой i vi.
3.3. Регенерация адвентивных побегов из листовых эксплантов.
3.4. Адаптация растений к условиям i viv.
3.5. Лгробактериальная трансформация земляники садовой.
3.6. Выделение тотальной растительной ДНК земляники
садовой.
3.7. ПЦРанализ трансгенных линий.
3.8. Гистохимический и флюоримстрический анализы активности.
3.9. Иммунологический анализ экспрессии тауматина II.
3 Органолептический анализ плодов земляники садовой.
3 Анализ влияния экспрессии тауматина II на устойчивость земляники садовой к i i.
3 Полевые испытания трансгенных растений земляники садовой с геном суперсладкого белка тауматин II.
Глава 4. Результаты исследований.
4.1. Адвентивный органогенез из листовых эксплантов земляники садовой.
4.2. Генетическая трансформация земляники садовой
сорта Фейерверк.
4.2.1. Интродукция безинтронного и интронсодержащего генов i.
4.2.2. Интродукция в землянику садовую гена
редечного дефензина 2.
4.2.3. Интродукция в землянику садовую гена суперсладкого белка i II.
4.3. Полевые испытания трансгенных растений земляники садовой с геном суперсладкого белка тауматин И.
Выводы.
Список использованной литературы


Отдельно ведется работа по созданию сортов устойчивых к i и i i и др. В Нидерландах ежегодный урожай составляет ООО тонн с площади га, что не превышает 2 от мирового объема. Однако работа по созданию новых сортов земляники в селекционном центре Нидерландов ведется уже более лет. Выведено около сортов, которые оказались очень популярными в Европе и широко используются фермерами, среди них, такие как и . Маточные растения этих сортов выращиваются на площади 0 га и реализуются практически во всех европейских странах. В Нидерландах занимает около площади всех плантаций земляники садовой и др. Большая часть современных сортов создана тремя основными методами 1 скрещивание внутри вида между различными сортами 2 повторное скрещивание i с одним из диких предшественников . . ii 3 реконструирование i из . . ii. В селекционной практике также используется метод близкородственного скрещивания. Он позволяет добиться не только выражения и закрепления необходимого признака, но и повлиять на степень фенотипического проявления. Однако, процесс выведения инбредных линий i x довольно труден и зачастую сопряжен с потерей тех или иных хозяйственно ценных признаков и др. Несмотря на эти трудности с помощью данного метода получен ряд высокоурожайных сортов с улучшенными вкусовыми характеристиками плодов, а также получены формы с повышенным содержанием витамина С сорт i, и ix, . Существенным недостатком близкородственного скрещивания является тот факт, что этот метод одновременно приводит к снижению генетического разнообразия отбираемых форм, которое необходимо для последующего улучшения сортов. Повышение генетической разнородности может быть достигнуто скрещиванием культивируемых сортов с дикими родичами, однако эта задача трудновыполнима изза ограничений, связанных с высокой гетерозиготностью и плоидностью i x. Методом скрещивания с дикими предками, например, были получены ремонтантные формы земляники садовой. В Европе они возделываются человеком уже давно, тогда как для Северной Америки они относительно новы. Причина этого состоит в том, что дикая ремонтантная форма . Европе, а для диких видов Северной Америки этот признак не характерен. Только в ом веке картина изменилась, в Новом Свете появились коммерческие ремонтантные сорта земляники, однако, от европейских диплоидных сородичей они отличались октаплоидностью. Их использование тепличными хозяйствами Италии, Испании и Нидерландов позволили существенно повысить объем годового производства ягод, а также снизить разницу в их стоимости между сезонами. Отдельно нужно сказать о совершенствовании сортов в плане устойчивости к фитопатогенам. Методы скрещивания и селекции позволили перенести геномные локусы резистентности от диких родичей в культивируемые сорта и добиться определенного уровня устойчивости к ряду фитопатогенов. Практически все сорта из представленного на сегодняшний день ассортимента имеют ту или иную генетически обусловленную устойчивость к вирусным и грибным возбудителям. Это свойство чаще всего определяется семейством генов эффект которых может быть как в доминантном, так и в рецессивном состоянии и i, . Для примера можно привести сорта i, и , которые проявляют повышенную устойчивость к фитофторозному увяданию и мучнистой росе, но у них есть существенные недостатки. По оценкам специалистов плоды сорта i не отличаются сильным ароматом 23 балла, ягоды мягкие и не переносят транспортировку 2 балла, а растениям сорта характерна урожайность ниже средней 23 балла. Молекулярная селекция земляники садовой. Агробактериальная трансформация земляники садовой. Перечисленные в предыдущем разделе трудности могут быть преодолены методами биотехнологии растений, такими как селекция i vi, индуцируемая сомаклональная изменчивость, технология протопластов и, наконец, генетическая трансформация.