Индуцированный морфогенез и биологическая трансформация ячменя (Hordeum vulgare L.) отечественных сортов

• Автор: Сидоров, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с.

Введение

1. Обзор литературных источников

1.1. Хозяйственнобиологические особенности ячмсияНог1еит v .

1.2. Особенности регенерации ячменя в условиях i vi

1.3. Методы трансформации растений

1.3.1. Аробактериальньй метод трансформации растений

1.3.2. Методы прямого переноса ДНК

1.3.2.1. Электропорация и ПЭГметод

1.3.2.2. Микрошгьекции и упаковка ДНК в липосомы

1.3.2.3. Биолистический метод трансформации растений

1.4. Особенности трансформации злаковых культур

1.5. Особенности векторных конструкций, используемых для трансформации однодоль н ых культур 2
1.5.1. Промотор
1.5.2. Интрон
1.5.3. Терминатор З
1.5.4. Репортерный ген
1.5.5. Селективный ген
1.6 Основные направления генной инженерии ячменя
1.7. Заключение по обзору литературных источников
2. Экспериментальная часть
2.1. Материалы и методы
2.2. Результаты и обсуждение
2.2.1. Изучение условий, влияющих на рост незрелых зародышей в условиях i vi
2.2.2. Изучение факторов, влияющих на эффективность биолистичсской трансформации ячменя сортов Виконт, Мамлюк и Стимул
2.2.2.1. Физические факторы
2.2.2.2. Биологические факторы
2.2.3. Биолистическая трансформация ячменя сортов отечественной селекции Стимул, Виконт, Мамлюк, изучение первичных трансформапгов То и их потомства ТО
Заключсггис
Выводы
Библиографический список
Введение


Изучение особенностей индуцированного морфогенеза и разработка протокола эффективной регенерации растений из соматических тканей ячменя сортов отечественной селекции. Оценка влияния физических параметров и биологических характеристик экегшантов на уровень транзиентной экспрессии гетерологичных генов при биолистической трансформации ячменя сортов отечественной селекции. Молекулярнобиологический анализ присутствия гетсрологичных последовательностей ДНК в геноме первичных трансформантов. Изучение характера наследования перенесенных генов в потомстве трансгенных растений. Стимул, Виконт и Мамлюк селекция КНИИСХ, позволяющая получать интактные растения с частотой . Определены оптимальные условия биолистической трансформации соматических тканей ячменя сортов Стимул, Виконт и Мамлюк с использованием интенсивности транзиентной экспрессии гена в качестве критерия оценки эффективности трансформации. Практическая значимость работы разработанный нами протокол получения фертильных растенийрегснсрантов ячменя в культуре i vi может быть использован при клеточной селекции, соматической гибридизации и генноинженерных экспериментах с сортами ячменя отечественной селекции. Полученные экспериментальные данные являются основой при планировании и проведении исследований, связанных с трансформацией ячменя иили других злаковых культур. Данная работа была выполнена в лаборатории генной инженерии растений ГПУ ВНИИСБ РАСХН под руководством в. М.Л. Чернобровкиной и заведующего лабораторией к. С.В. Долгова. Хозяйственнобиологические особенности ячменя i v . Ячмень обыкновенный v . Возделываемый в настоящее время ячмень был окультурен в районе Ближнего Востока около тыс. Современные сорта ячменя 2, II геном пригодны для выращивания в прохладном, сухом климате по всему миру, однако плохо растут в жарких, влажных условиях. Ячмень занимает четвертое место в мире среди зерновых злаков с общим урожаем около 3 млн. Министерства сельского хозяйства США viiV В основном ячмень возделывают в Европе ,5 от общего производства, России , Канаде 7, Австралии7,5, Турции 6,3, США 2,5, Китае 1,7 данные Министерства сельского хозяйства США. Ячмень самоопыляющееся растение с обоеполыми цветками, собранными в одноцветковые колоски, окружнными двумя цветковыми чешуйками наружной и внутренней. Колосковые чешуи развиты слабо, наружная цветковая чешуя нест зазубренную длинную ость. Соцветием ячменя является колос. Цветки растений ячменя за небольшим исключением опыляются только собственной пыльцой. Опыление происходит очень рано, когда весь колос еще покрыт поверхностью последнего листа клейстогамия. Ячмень пластичная и очень скороспелая культура с большим разнообразием форм. Семена озимого ячменя начинают прорастать при С оптимум С, ярового при С оптимум С. Всходы озимого ячменя выдерживают заморозки до С, ярового до 4 С. В период цветения и созревания семян растения наиболее чувствительны к заморозкам. Для зародыша зерновки опасны заморозки С. Оптимальная почвенная кислотность для ячменя лежит в пределах 6,,5. Ячмень требует мало тепла для своего развития и сумма необходимых температур составляет от до С в зависимости от скороспелости сорта. Высокие температуры С данная культура переносит лучше других зерновых, однако при таких температурах тормозятся вес ростовые процессы и снижается урожай Горшкова, Посыпанов и др. Наиболее чувствительны к недостатку воды растения в фазе выхода в трубку. При недостатке влаги колос не может нормально развиваться, в результате чего увеличивается число стерильных колосков, что ведет к существенному снижению урожая. Ячмень применяют в качестве корма для скота фуражный ячмень, для производства ячневой и перловой круп, солода для пивоваренной промышленности также спиртового и белого хлебопекарного солода. Продукты, извлекаемые из зерна ячменя, так называемые солодовые вытяжки, используют в текстильной, кондитерской и фармацевтической промышленностях. Из зерна также вырабатывают суррогат кофе и муку Посыпанов и др. Вне зависимости от метода трансформации для ее успешной реализации, прежде всего, необходимо иметь надежную и высокоэффективную систему регенерации целых растений в условиях i vi i .