Створення рослин пшениці з дріжджовими генами біосинтезу трегалози TPS1 і TPS2
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.06.092Ключові слова:
TPS2, Triticum aestivum, генетична трансформація, дріжджові гени TPS1, трегалозаАнотація
Введено в культуру in vitro рослини кількох сортів пшениці м’якої (Triticum aestivum L.) і досліджено їх регенераційну здатність. Відібрано сорти Миронівська 67 і Мірхад з метою перенесення в геном дріжджових (Saccharomyces cerevisiae) генів біосинтезу трегалози (TPS1 і TPS2) задля підвищення їх посухостійкості. Перенесення генів здійснювали за допомогою Agrobacterium-опосередкованої трансформації, для цього було створено відповідні векторні конструкції pBract214-TPS1 і pBract214-TPS2 із застосуванням технології Gateway-клонування. Як експланти для трансформації використовували незрілі зародки пшениці. В експериментах було використано штами A. tumefaciens GV3101, які несли окремо конструкції pBract214-TPS1 і pBract214-TPS2 з цільовими генами TPS1 та TPS2 відповідно, що знаходились під контролем промотору убіхітину кукурудзи PUbi, і селективним маркерним геном гігроміцин-фосфотрансферази (hpt). Селекцію трансгенних ліній здійснювали на поживних середовищах у присутності гігроміцину. Трансгенну природу отриманих ліній підтверджували за допомогою ПЛР-методу з використанням специфічних праймерів до генів TPS1 та TPS2.
Завантаження
Посилання
Manfroi, E., Yamazaki-Lau, E., Grando, M. F. & Roesler, E. A. (2015). Acetosyringone, pH and temperature effects on transient genetic transformation of immature embryos of Brazilian wheat genotypes by Agrobacterium tumefaciens. Gen. Mol. Biol., 38, pp. 470-476. https://doi.org/10.1590/S1415-475738420150026
Sanghera, G. S., Wani, S. H., Hussain, W. & Singh, N. B. (2011). Engineering cold stress tolerance in crop plants. Curr. Genomics, 12, pp. 30-43. https://doi.org/10.2174/138920211794520178
Yatsyshyn, V. Yu., Kvasko, A. Yu. & Yemets, A. I. (2017). Genetic approaches in research on the role of trehalose in plants. Cytol. Genet., 51, No. 5, pp. 371-383. https://doi.org/10.3103/S0095452717050127
Usadel, B., Bläsing, O. E., Gibon, Y., Retzlaff, K., Höhne, M., Günther, M. & Stitt, M. (2008). Global transcript levels respond to small changes of the carbon status during a progressive exhaustion of carbohydrates in arabidopsis rosettes. Plant Physiol., 146, pp. 1834-1861. https://doi.org/10.1104/pp.107.115592
Vicente, R. L., Spina, L., Gomes, J. P. L., Dejean, J., Parrou, J.-L. & Francois, J. M. (2018). Trehalose-6-posphate promotes fermentation and glucose repression in Saccharomyces cerevisiae. Microb. Cell., 5, No. 10, pp. 444-459, https://doi.org/10.15698/mic2018.10.651
Tang, B., Wang, S., Wang, S.-C., Wang, H.-J., Zhang, J.-Y. & Cui, S.-Y. (2018). Invertebrate trehalose-6-phosphate synthase gene: genetic architecture, biochemistry, physiological function, and potential applicaions. Front. Physiol., 9, Art. 30. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.00030
Iilhan, S., Ozdemir, F. & Bor, M. (2015). Contribution of trehalose biosynthetic pathway to drought stress tolerance of Capparis ovata Desf. Plant Biol. (Stuttg.), 17, No. 2, pp. 402-407. https://doi.org/10.1111/plb.12227
Lawlor, D. W. & Paul, M. J. (2014). Source/sink interaction underpin crop yield:the case for trehalose-6-phosphate/SnRK1 in improvement of wheat. Front. Plant Sci., 5, Art. 418. https://doi.org/10.3389/fpls.2014.00418
Karimi, M., Inze, D. & Depicher, A. (2002). GATEWAY vectors for Agrobacterium-mediated plant transformation. Trends. Plant. Sci., 7, pp. 193-195. https://doi.org/10.1016/s1360-1385(02)02251-3
Hensel, G., Marthe, C. & Kumlehn, J. (2017). Agrobacterium-mediated transformation of wheat using immature embryos. In Wheat Biotechnology: methods and protocols, Methods in Molecular Biology (Vol. 1679). (pp. 129-139). New York: Humana Press. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7337-8_8
Murashige, T. & Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant, 15, pp. 473-497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
Ausubel, F. M., Brent, R., Kingston, R. E., Moore, D. D., Seidman, J. G., Smith, J. A. & Struhl, K. (1987). Current protocols in molecular biology. New York: John Wiley, pp. 431-433. https://doi.org/10.1002/mrd.1080010210
Kvasko, A. Yu., Isayenkov, S. V., Krasnoperova, E. E., Dmytruk, K. V. & Yemets, A. I. (2019). Genetic transformation of Nicotiana tabacum with yeast genes of trehalose biosynthesis TPS1 and TPS2. Visnyk Ukr. tov-va henetykiv i selektsioneriv, 17, No. 2, pp. 150-158. https://doi.org/10.7124/visnyk.utgis.17.2.1215
Jang, I. C., Oh, S. J., Seo, J. S., Choi, W. B., Song, S. I., Kim, C. H., Kim, Y. S., Seo, H. S., Choi, Y. D., Nahm, B. H. & Kim, J. K. (2003). Expression of a bifunctional fusion of the Escherichia coli genes for trehalose6-phosphate synthase and trehalose-6-phosphate phosphatase in transgenic rice plants increases trehalose accumulation and abiotic stress tolerance without stunting growth. Plant Physiol., 131, No. 2, pp. 516-524. https://doi.org/10.1104/pp.007237
Li, H.-W., Zang, B.-S., Deng, X.-W. & Wang, X.-P. (2011). Overexpression of the trehalose-6-phosphate synthase gene OsTPS1 enhances abiotic stress tolerance in rice. Planta, 234, No. 5, pp. 1007-1018. https://doi.org/10.1007/s00425-011-1458-0
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Доповіді Національної академії наук України

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