Создание и характеристика трансгенных форм томатов (Lycopersicon esculentum M. ), экспрессирующих ген дефензина редьки Rs-AFP2

• Автор: Парашина, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 95 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Стр.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Использование генетической инженерии для защиты растений от биотического стресса проблемы и перспективы

1.2. Защитные реакции растения в ответ на биотический стресс

1.3. Роль дефензинов в защитной системе растений

1.4. Принципы и методы генетической инженерии растений.

1.5. Факторы, влияющие на эффективность агробактериальной трансформации.

1.6. Характеристика томата как объекта генетической инженерии

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЫ1АЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Выделение белка из семян редьки и проверка его активности
3.2. Культивирование и морфогенез i vi различных сортов томата
3.3. Оптимизация методики трансформации томата
3.4. Анализ полученных регенерантов.
3.4.1. ПЦРанализ,
3.4.2. Подтверждение экспрессии встроенного гена
3.4.3. Фенотипические особенности регенерантов
3.4.4. Анализ устойчивости трансгенных растений томата
с геном дефензина .
3.4.4.1. Взаимодействие растительных белковых экстрактов с патогенами
3.4.4.2. Проверка устойчивости на изолированных листьях и целых растениях
3.5. Изучение передачи гена при вегетативном и семенном
размножении трансгенных растений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Получение растений, устойчивых к бактериальным и фибным патогенам является непростой задачей для генетиков и селекционеров ввиду участия многих генов во взаимодействии растение патоген. Кроме того, одним из главных недостатков традиционной селекции сорюв ка устойчивость является часто встречающееся при половой гибридизации сцепление с данным локусом рсзистснгносгн нежелательных генов. Использование методов генной инженерии позволяет вводить в растение чужеродный ген без значите. При переносе в растение гетерологичных генов, способных ингибировать развитие патогена, во многих случаях сохраняется их экспрессия в новом генетическом окружении, а иногда даже может наблюдаться ее активизация по сравнению с растениемисточником данного гена i а Хорошая генетическая изу ченность томата делает его удобным объектом для генноинженерных манипуляций с целью повышения устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам, а также улучшения качества плодов, агротехнических характеристик и т. Большинство известных до настоящего времени защитных генов растений кодируют устойчивость лишь к офаниченному кругу патогенов и являются неэффективными для других возбудителей болезней. . Одной из наиболее активных групп этого класса белков являются дефензнны из семян редьки, введение которых в модельные растения табака приводило к значительному сокращению площади поражения листьев патогеном i i . Однако, до настоящего времени известно единичное число работ . Поэтому использование генов растительных дефензинов для создания устойчивых к патогенам растений являегся новой, привлекательной областью приложения метода генной инженерии растении, имеющей как большое научное, так и практическое значение. В связи со всем вышеизложенным в настоящей работе была поставлена цель создать трансгснныс растения томата, экспрессирующие ген дефензина редьки 2 далее ген . Ввести в культуру i vi различные сорта томата, изучить их способность к морфогенезу и отобрать для дальнейшей работы сорта с высоким регенерационным потенциалом. Оптимизировать методику трансформации для используемых в работе сортов томата. Получить трансгенные растения, экспрессирующие ген дефензина редьки и охарактеризовать их. Разработать методику оценки экспрессии белка дефензина по сто фунгицидной активности. Проанализировать устойчивость полученных траисгенных растений к заболеваниям, вызываемым патогенными грибами. ГЛАВА 1. Использование генетической инженерии для защиты растений от биотического стресса проблемы и перспективы. Ежегодная потеря урожая во всем мире от различных заболеваний сельскохозяйственных растений составляет сотни миллионов тонн или примерно млрд. Муромцев, . Проблема создания растений, устойчивых к биотическим стрессам, является комплексной задачей и имеет несколько аспектов решения. Применение химических способов защиты растений до настоящего времени представляет основное средство для повышения урожайности, однако их очевидным недостатком остается загрязнение окружающей среды. Биологические методы зашиты приобретают в последнее время вес большую актуальность. Интересным примером биологической защиты является, например, использование конкуренции в почве штамма непатогенного гриба i . iii xi. Гак, было показано, что предварительная инокуляция почвы спорами штамма i ингибирует развитие патогенного гриба . ii и значительно уменьшает процент поражения томата в условиях геплицы Пипиап, . Однако, эти методы только начинают внедряться в отечественное сельское хозяйство в широком масштабе, весьма ророги, а кроме того, эффективны пока лишь для сравнительно узкого круга патогенов. Как правило, устойчивость растений к тем или иным патогенам является сложным полигенным признаком. Часть генов играет ключевую роль в устойчивости, другие лишь модифицируют степень резистентности в зависимости от ш тамма патогена. В любом случае, создание растений, устойчивых к широкому спектру патогенов, является непростой задачей для генетиков и селекционеров.