Получение и исследование трансгенных солеустойчивых растений рапса Brassica napus L.

• Автор: Мохамед Али Махмуд Ибрахим
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 110 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Ботаническое описание растений рода i

1.2. Представления об адаптации растений к неблагоприятным факторам

1.3. Особенности адаптации галофитов и гликофитов.

1.3.1. Рост и развитие растений при засолении.

1.3.2. Водный статус растений при засолении.

1.3.3. Осмотический потенциал растительных тканей.

1.4. Аккумуляция осмотически активных веществ в растительных тканях

при засолении.

1.4.1. Накопление неорганических ионов
1.4.2. Накопление осмолитов.
1.4.3. Осморегуляторная роль пролина
1.4.4. Биологическая роль пролина.
1.4.5. Биосинтез и катаболизм пролина.
1.4.6. Регуляция активности ферментов биосинтеза пролина в норме и при стрессе
ф 1.5. Увеличение солеустойчивости видов рода i с помощью
генной инженерии
1.5.1. Трансгенные растения с повышенным содержанием пролина
1.5.2 Повышение содержания пролина у трансформантов, несущих
антисмысловой супрессор гена пролиндегидрогеназы
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Действие засоления на растения рапса.
3.1.1. Динамика роста растений при действии засоления
3.1.2. Влияние различных концентраций ЫаС1 на осмотический
потенциал тканей листа
3.1.3. Водный статус растений при действии засоления.
3.1.4. Влияние различных концентраций ЫаС1 на
поглощение неорганических ионов.
3.1.5. Аккумуляция свободного пролина в листьях растений рапса
при действии засоления
3.1.6. Влияние различных концентраций ЫаС1 на активность ПДГ.
3.2. Получение трансгенных растений рапса, экспрессирующих фрагмент гена ПДГ арабидопсиса в антисмысловой ориентации.
3.2.1. Влияние различных штаммов агробактерий на эффективность трансформации
3.2.2. Доказательства трансгенности растенийтрансформантов
3.2.3. Влияние ЫаС1 на активность ПДГ в листьях трансформированных растений рапса
3.2.4. Влияние ЫаС1 на содержание пролина в
листьях трансформированных растений рапса.
3.3. Солеустойчивость полученных трансгенных растений
3.3.1. Влияние С1 на осмотический потенциал листьев рапса.
3.3.2. Влияние С1 на содержание Ыа и К в листьях растений рапса
3.3.3. Влияние ЫаС1 на накопление биомассы растениями рапса
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Работа по получению растений рапса с повышенной солеустойчивостыо крайне актуальна, поскольку в настоящее время в мире остро стоит проблема использования засоленных территорий для сх производства, а большинство культурных растений, в том числе и растения рапса, являются гликофитами. Создание солеустойчивых растений рапса будет способствовать значительному повышению урожайности этой важной сельскохозяйственной культуры и повышению эффективности использования засоленных территорий. В настоящее время существует несколько подходов для повышения солеустойчивости растений 1 методы классической традиционной селекции 2 использование методов клеточной биологии и, в частности, методов клеточной селекции 3 использование генноинженерных подходов для введения чужеродных генов, то есть получение трансгенных растений, обладающих новыми свойствами. Цель и задачи исследования. Целью работы было создание трансгенных растений рапса с повышенной солеустойчивостыо и изучение их физиологомолекулярных свойств. Провести сравнительные исследования уровня и физиологических механизмов солеустойчивости растений различных по происхождению сортов рапса. Получить генетически модифицированные растения рапса двух сортов, обладающие способностью к супераккумуляции Про и вследствие этого повышенной солеустойчивостыо, путем введение в растения фрагмента гена пролиндегидрогеназы ПДГ арабидопсиса в антисмысловой ориентации. Исследовать регенерационную способность и способность к трансформации использованных сортов рапса и доказать трансгснность полученных растенийтрансформантов физиологическими и молекулярными методами. Оценить уровень солеустойчивости полученных трансгенных форм и выяснить причины их повышенной резистентности к С1. ГЛАВА 1. Рапс i ii . i, порядку , классу i. Рапс естественный амфидиплоид ААСС 2п, его гибридогенное происхождение является результатом спонтанного скрещивания капусты В. В. i АА 2п Жуковский, , I, . К этому же роду i относятся и некоторые другие, имеющие важное сельскохозяйственное значение виды, такие как горчица сарептская В. . , . 2 горчица полевая В. .. 2 горчица черная В. ., , 2. Ценность рапса определяется прежде всего содержанием в его семенах полувысыхающего масла, в котором до приходится на долю олеиновой кислоты. Рапсовое масло широко применяется непосредственно в кулинарии, используется для изготовления маргарина и комбижира, салатного масла, кухонного жира и мороженого, а также в качестве технического масла во многих отраслях промышленности металлургической, лакокрасочной, мыловаренной, текстильной и др. Милащенко, Абрамов, . Рапсовое масло отличается от других пищевых масел благоприятным соотношением олеиновой, линолевой и линоленовой кислот. Семена рапса содержат много белков, большая часть которых приходится на долю глобулинов. Количество белка варьирует у разных сортов и составляет от до . Белки семян рапса хорошо сбалансированы по аминокислотному составу и в этом отношении превосходят белки ряда других культур. Утеуш, . Растения рапса широко используют также в виде зеленой массы для непосредственного скармливания всем видам сх животных. В мире выращивается очень много сортов рапса, приспособленных к росту в различных климатических условиях. Одной из разновидностей их является канола созданные в Канаде сорта рапса и сурепицы, с низким содержанием эруковой кислоты и почти не содержащие глюкозинолатов. Неблагоприятные факторы внешней среды, такие как высокая или низкая температура, засуха, недостаток кислорода, засоленность почвы и др. Ответ организма на действие экстремальных факторов реализуется в виде двух последовательных стадий стрессорной реакции и специапизированной адаптации Селье, Кузнецов и др. Кузнецов, Чиркова, . Если первичная стрессорная реакция направлена на предотвращение интенсивного повреждения клеток, т. Кузнецов и др. Растения отвечают на воздействие стрессоров изменением дифференцированной экспрессии генома, а также изменениями интенсивности метаболизма, проницаемости и заряда клеточных мембран, баланса ионов и многого другого Чиркова, Кузнецов, Дмитриева, Ермакова, .