Отримання трансгенних рослин тютюну, що експресують ген тауматину II.

Автор(и)

  • Софія Зозук Київський палац дітей та юнацтва, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/EHS.2021.233165

Ключові слова:

тютюн Nicotiana tabacum L., Agrobacterium-опосередкована трансформація, тауматин II, стійкість до сольового стресу

Анотація

Зміна клімату є однією з найзначніших проблем сучасного світу. Підвищення температури, засолення ґрунтів, а також інфекційні захворювання можуть негативно вплинути на продуктивність рослин. Тауматин - це солодкий білок, виділений із плодів Thaumatococcus daniellii, що є гомологом тауматин-подібних захисних білків, які здатні змінити проникність мембрани та каскади трансдукції клітинного сигналу у рослин і грибів в результаті біотичного стресу, та викликає стійкість рослин до фунгального зараження. Метою нашої роботи було отримати модельні трансгенні рослини тютюну, що здатні експресувати рекомбінантний ген білка тауматину II та оцінити їх прогнозовану стійкість до абіотичного - сольового стресу. Ми використовували рослини тютюну сорту Virginia  та штам  GV3101 Agrobacterium tumefaciens для генетичної трансформації методом інокулювання листкових дисків рослин.   В результаті було регенеровано трансформовані рослини тютюну, які характеризувалися стійкістю до селективного гербіциду фосфінотрицину та зміною смакових якостей внаслідок експресії гена тауматину. Аналіз адаптивного потенціалу отриманих трансгенних рослин до сольового стресу показав значне підвищення стійкості трансгенних рослин тютюну до сольового стресу порівняно з нетрансгенними на середовищах, що містили до 200 мМ NaCl, що відповідає рівню засоленості грунтів  степової зони України.

Посилання

  1. Bartoszewski G, Niedziela A, Szwacka M, Niemirowicz-Szczytt K. Modification of tomato taste in transgenic plants carrying a thaumatin gene from Thaumatococcus daniellii Benth. Plant Breed. 2003; Vol.122(4), pp.347–51.
  2. Chen W, Punja Z. Transgenic herbicide- and disease-tolerant carrot (Daucus carota L.) plants obtained through Agrobac terium-mediated transformation. Plant Cell Rep. 2002; Vol.20(10), pp. 929–35.
  3. Datta K. et al. Over-expression of the cloned rice thaumatin-like protein (PR-5) gene in transgenic rice plants enhances environmental friendly resistance to Rhizoctonia causing sheath blight disease. Theor Appl Genet. 1999; Vol.98(6–7), pp.1138–45.
  4. Mahdavi F, Sariah M, Maziah M. Expression of rice thaumatin-like protein gene in transgenic banana plants enhances resistance to fusarium wilt. Appl Biochem Biotechnol. 2012; Vol.166(4), pp.1008–19.
  5. Rajam MV. et al. Thaumatin gene confers resistance to fungal pathogens as well as tolerance to abiotic stresses in transgenic tobacco plants. Biol Plant. 2007; Vol.51(1), pp.135–41.
  6. Safavi K, Zareie R, Tabatabaie BES. Expression of TLP-3 gene without signal peptide in tobacco plants using Agrobac terium mediated transformation. Afr J Biotechnol. 2011; Vol.10(24), pp. 4816–22.
  7. Zamani A. et al. Heterologous expression of the Secale cereal thaumatin-like protein in transgenic canola plants enhances resistance to stem rot disease. Iran J Biotechnol. 2012; Vol.10(2), pp.87–95.
  8. Schestibratov KA, Dolgov SV. Transgenic strawberry plants ex pressing a thaumatin II gene demonstrate enhanced resistance to Botrytis cinerea. Sci Hortic. 2005; Vol.106(2), pp.177– 89.
  9. Hu X, Reddy AS. Cloning and expression of a PR5-like protein from Arabidopsis: inhibition of fungal growth by bacterially expressed protein. Plant Mol Biol. 1997; Vol.34(6), pp.949–59.
  10. Murashige T, Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant.1962; Vol.15(3), pp.473–97.
  11. Doyle JJ, Doyle JL. Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus. 1990; 12:13–5.
  12. Witty M, Harvey WJ. Sensory evaluation of transgenic Solanum tuberosum producing r-thaumatin II. Crop Hortic Sci. 1990; Vol.18(2–3), pp.77–80.
  13. Szwacka M. et al. Variable properties of transgenic cucumber plants containing the thaumatin II gene from Thaumatococcus daniellii. Acta Physiol Plant. 2002; Vol.24(2), pp.173–85.
  14. Hoffmann WA, Poorter H. Avoiding bias in calculations of relative growth rate. Ann Bot. 2002; Vol.90(1), pp.37–42.
  15. Rees M. et al. Partitioning the components of relative growth rate: how important is plant size variation? Am Nat. 2010; Vol.176(6), pp.152–61.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-05-20

Як цитувати

Зозук, С. (2021). Отримання трансгенних рослин тютюну, що експресують ген тауматину II. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Екологія. Людина. Суспільство", 39–42. https://doi.org/10.20535/EHS.2021.233165