Лінії томатів, які експресують ген лактоферину людини, характеризуються стійкістю до фітофторозу

Автор(и)

  • А.Ю. Бузиашвили Інститут харчової біотехнології та геноміки
  • Л.М. Чередніченко Інститут картоплярства НААН України, Немешаєво
  • С.В. Кропивко Інститут молекулярної біології і генетики
  • А.І. Ємець Інститут харчової біотехнології та геноміки

DOI:

https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.05.095

Ключові слова:

Lycopersicon esculentum Mill., Phytophthora infestans, ген лактоферину людини, стійкість

Анотація

Трансгенні лінії томатів (Lycopersicon esculentum Mill.) сортів Лагідний та Money Maker, що експресують ген лактоферину людини (hLf), було отримано з використанням Agrobacterium-опосередкованої трансформації. Для перенесення гена hLf застосовували плазмідний вектор pBin35LF, що містив цільовий ген під контролем конститутивного 35 S промотору вірусу мозаїки цвітної капусти (CaMV35S), а також ген неоміцинфосфотрансферази ІІ (nptII), що забезпечує стійкість до канаміцину. Інтеграцію гена hLf в геном трансгенних ліній підтверджували за допомогою полімеразної ланцюгової реакції з використанням специфічних праймерів до hLf. Експресію білка лактоферину визначали за допомогою вестерн-блоту. Стійкість трансгенних ліній до Phytophthorа infestans в умовах in vitro досліджували, використовуючи біотести дифузії в агар, зараження асептичних рослин та ізольованих листків. Встановлено підвищену стійкість до фітофторозу трансгенних ліній томатів порівняно з контрольними рослинами. Отримані результати свідчать про те, що експресія лактоферину сприяє підвищенню стійкості трансгенних рослин томатів до агресивних грибних фітопатогенів, таких як P. infestans..

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Elansky, S. N., Pobedinskaya, M. A., Kokaeva, L. Y., Statsyuk, N. V. & Dyakov, Y. T. (2015). Phytophthora infestans populations from the European part of Russia: genotypic structure and metalaxyl resistance. J. Plant Pathol., 97, No. 3, pp. 449-456. https://doi.org/10.4454/JPP.V97I3.020

Blancard, D., Laterrot, H., Marchoux, G. & Candresse, Th. (Eds.). (2012). Tomato diseases identification, biology and control: A color handbook. 2 ed. London: Manson Publ. Ltd. Doi: https://doi.org/10.1201/b15145

Fedorchuk, S. V. (2019). The impact of growth regulators, chemical and biological agents on the de-velopment of Аlternaria solani and Рhytophthora infestans. Tavriiskyi naukovyi visnyk, 98, pp. 128-133 (in Ukrainian).

Jung, Y.-J., Kang K.-K. (2014). Application of antimicrobial peptides for disease control in plants. Plant Breed. Biotech., 2, No. 1, pp. 1-13. Doi: https://doi.org/10.9787/PBB.2014.2.1.001

Pribylova, R., Pavlik, I. & Bartos, M. (2006). Genetically modified potato plants in nutrition and prevention of diseases in humans and animals: a review. Vet. Med.-Czech., 51, No. 5, pp. 212-223. Doi: https://doi.org/10.17221/5540-VETMED

Yemets, A. I., Tanasienko, I. V., Krasylenko, Yu. A. & Blume, Ya. B. (2014). Plant-based biopharming of recombinant human lactoferrin. Cell Biol. Int., 38, No. 9, pp. 989-1002. Doi: https://doi.org/10.1002/cbin.10304

Muñoz, A., Marcos, J. F. (2006). Activity and mode of action against fungal phytopathogens of bovine lactoferricin-derived peptides. J. Appl. Microbiol., 101, No. 6, pp. 1199-1207. Doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2006.03089.x

van Baarlen, P., van Belkum, A., Summerbell, R.C., Crous, P.W. & Thomma, B.P. (2007). Molecular mechanisms of pathogenicity: how do pathogenic microorganisms develop cross-kingdom host jumps? FEMS Microbiol. Rev., 31, No. 3, pp. 239-277. Doi: https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2007.00065.x

Adlerova, L., Bartoskova, A. & Faldyna, M. (2008). Lactoferrin: a review. Vet. Med.-Czech., 53, No. 9, pp. 457-468. Doi: https://doi.org/10.17221/1978-VETMED

Fernandes, K. E. & Carter, D. A. (2017). The antifungal activity of lactoferrin and its derived peptides: mechanisms of action and synergy with drugs against fungal pathogens. Front Microbiol., 8, Art. 2. Doi: https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00002

Buziashvili, А.Yu. & Yemets, А.I. (2018). The obtaining of tomato and potato plants with human lactoferrin gene hLf. Dopov. Nac. acad. nauk Ukr., No. 10, pp. 88-94 (in Ukrainian) Doi: https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.10.088

Buziashvili, A., Cherednichenko, L., Kropyvko, S., Blume, Y. & Yemets, A. (2020). Obtaining of transgenic potato plants expressing human lactoferrin gene and analysis of their resistance to phytopathogens. Cytol. Genet., 54, No. 3, pp. 3-15. (in Russian) Doi: https://doi.org/10.3103/S0095452720030020

Tkachyk, S. O. (Ed.) (2014). Methods of phytopathological researches with artificial infection of plants. Kyiv: Nylan-LTD (in Ukrainian).

Tournas, V., Stack, M. E., Mislivec, P. B., Koch, H. A. & Bandler, R. (1998). Chapter 18. Yeasts, molds, and mycotoxins. In Bacteriological Analytical Manual. 8th ed. Revision A. AOAC International. Retrieved from https://www.fda.gov/food/laboratory-methods-food/bam-yeasts-molds-and-my.

Han, J., Lakshman, D. K., Galvez, L. C., Mitra, S., Baenziger, P. S. & Mitra, A. (2012). Transgenic expression of lactoferrin impacts enhanced resistance to head blight of wheat caused by Fusarium graminearum. BMC Plant Biol., 12, No. 1, Art. 33. Doi: https://doi.org/10.1186/1471-2229-12-33

##submission.downloads##

Опубліковано

28.03.2024

Як цитувати

Бузиашвили, А. ., Чередніченко, Л. ., Кропивко, С., & Ємець, А. . (2024). Лінії томатів, які експресують ген лактоферину людини, характеризуються стійкістю до фітофторозу . Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, (5), 95–102. https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.05.095

Номер

№ 5 (2020): Доповіді Національної академії наук України

Розділ

Біологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Доповіді Національної академії наук України

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.