Введение к работе
Кукуруза, которая является очень ценной зерновой и кормовой культурой, стала одним из первых объектов генетической трансформации, имеющей практическую направленность. Трансгенные сорта, обладающие устойчивостью к гербицидам и насекомым-вредителям, уже воздепываются на полях в некоторых странах. Тем не менее до сих пор генетическая трансформация кукурузы остается серьезной проблемой. В настоящее время основным способом введения чужеродных генов в растения злаковых является баллистическая трэнсфекция. Наряду с рядом преимуществ, этот метод имеет такие недостатки как низкая эффективность, нестабильность и малая емкость вводимых конструкций, высокая стоимость. Значительно большую экономическую эффективность и стабильность результатов обеспечивает введение генов, опосредованное агробзктериями. Этот метод детально разработан для двудольных растений, но почти не используется для однодольных. Хотя в литературе встречаются отдельные сообщения о применении метода агробактериальной трансформации к зерновым, однако для кукурузы он практически не разработан.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы является разработка условий генетической трансформации кукурузы с использованием Agrobacterium tumefaclens как одного из способов увеличения производства зтой ценной сельскохозяйственной культуры.
Для достижения поставленной цели нужно было решить следующие задачи:
-
оптимизировать условия агробактериального заражения эксплантов и отбора трансформированных растений:
-
получить трансгеннь а растения к$куруз*я^АЯ I
НЛУЧ'д;Г Ы-.БЛ-ЮТЕКА Мот <„ ;.ол„с;-і.-іа І мадоаин I
3. проверить наследование введенных генов.
Научная новизна. Оптимизирован метод генетической трансформации кукурузы с использованием Agrobacterium tumefaciens, Предложен новый способ заражения иною/люмов кукурузы путем культивирования их на газоне агробактерий. Впервые получены трансгенные растения кукурузы при использовании в качестве зкеплантов для агробактериальной трансформации каллусиых инокулюмов. Отобраны трансгенные растения кукурузы, экспрессирующие ген устойчивости к канамицину, маркерный ген р-глюкуронидазы и хозяйственно ценный ген дефензина редьки. Трансфекция введенных генов подтверждена ПЦР -анализом и блот-гибридизацией по Саузериу. Показано наследование введенных генов. Впервые обнаружена стимуляция регенерации растений в культуре тканей кукурузы под действием малых доз антибиотика цефотаксима.
Теоретическая и практическая значимость работы. Предложенные методы генетической трансформаций дают возможность получения трансгенной кукурузы с ценными признаками. При использовании нового способа заражения в качестве эксплантов можно применять не только незрелые зародыши, ко и пассируемый эмбриогенный каллус кукурузы, что позволяет получать трансгенные растения в течение всего года, независимо от сезона. Выявлены условия повышения эффективности регенерации растений из эмбриогенного каллуса кукурузы. Апробация работы. Работа апробирована в лаборатории физиологических, и молекулярных механизмов адаптации Института физиологии растений РАН. Публикации. По материалам диссертации опубликованы 4 печатные работы и 2 заявки на патент.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из следующих разделов; введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и обсуждение, заключение, выводы, список литературы.
Похожие диссертации на Оптимизация агробактериального метода трансформации кукурузы
