Подсолнечника (Helianthus annuus L.) in vitro и in planta с использованием штамма LBA4404, несущего плазмиду pBi2E С двухцепочечным РНК-супрессором гена пролиндегидрогеназы

Тищенко Е.Н., Комисаренко А.Г., Михальская С.И., Сергеева Л.Е., Адаменко Н.И., Моргун Б.В., Кочетов А.В.

Оригінальна работа 

Анализировали целесообразность применения двухцепочечного РНК-супрессора гена пролиндегидрогеназы, созданного на основе гена ProDH1 арабидопсиса, для повышения уровня устойчивости подсолнечника (Helianthus annuus L.) к водному дефициту и засолению. Предложены способы Agrobacterium-опосредованной трансформации подсолнечника in vitro, а также in planta в периодопыления растений. Установлена генотипическая зависимость интеграции целевого гена в геном подсолнечника. ПЦР-анализ по гену ProDH1 выявил его наличие в ДНК инбредных линий, трансформированных in planta, и их наследование в поколениях Т1 и Т2. В трансгенных регенерантах наблюдалось существенное превышение уровня аккумуляции свободного L-пролина на ранних этапах культивирования in vitro в норме. При использовании летальных доз стрессоров (0,4 М маннита и 2,0 % морской соли) показано повышение уровня L-пролина в трансгенных регенерантах, выдержавших
стрессовое давление, и его снижение в период восстановления после стресса. Полученные данные свидетельствуют об эффективности частичной супрессии гена ProDH подсолнечника для повышения уровня его осмотолерантности.

РЕЗЮМЕ. Аналізували доцільність використання дволанцюгового РНК-супресора гена проліндегідрогенази, створеного на основі гена ProDH1 арабідопсиса, для підвищення рівня стійкості соняшника (Helianthus annuus L.) до водного дефіциту та засолення. Запропоновано способи Agrobacterium-опосередкованої трансформації соняшника in vitro, а також in planta в період запилення рослин. Встановлено генотипову залежність інтеграції цільового гена в геном соняшника. ПЛР-аналіз за геном ProDH1 виявив його наявність в ДНК інбредних ліній, трансформованих in planta, та успадкування в поколіннях Т1 і Т2. В трансгенних регенерантах спостерігалось істотне перевищення рівня акумуляції вільного L-проліну на ранніх етапах культивування in vitro в нормі. Із ви-користанням летальних доз стресорів (0,4М маніту і 2,0 % морської солі) встановлено підвищення рівня L-проліну в трансгенних регенерантах, що витримували стресове навантаження, та його зниження у період відновлення після стресу. Отримані дані свідчать на користь ефективності часткової супресії гена ProDH соняшника для підвищення рівня його осмотолерантності.

Ключові слова: подсолнечник (Helianthus annuus L.), Agrobacterium-опосредованная трансформация in vitro и in planta, дцРНК-супрессор пролиндегидрогеназы

Цитологія і генетика 2014, том 48, № 4, C. 19-30

• Институт физиологии растений и генетики НАН Украины, Киев
• Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины, Киев
• Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, Новосибирск

Тищенко Е.Н., Комисаренко А.Г., Михальская С.И., Сергеева Л.Е., Адаменко Н.И., Моргун Б.В., Кочетов А.В. Подсолнечника (Helianthus annuus L.) in vitro и in planta с использованием штамма LBA4404, несущего плазмиду pBi2E С двухцепочечным РНК-супрессором гена пролиндегидрогеназы, Цитологія і генетика., 2014, том 48, № 4, C. 19-30.