Особенности роста волосовидных корней табака с конститутивной экспрессией гена экспансина NtEXPA5
15.01.2020
Авторы:
Название:
Особенности роста волосовидных корней табака с конститутивной экспрессией гена экспансина NtEXPA5
Страницы:
378-385
Экспансины – это белки, обеспечивающие рост растений за счет индукции расхождения микрофибрилл целлюлозы при росте клеток растяжением. Нами было получено и проанализировано 6 линий волосовидных корней (hairy roots) Nicotiana tabacum с конститутивной экспрессией гена экспансина табака NtEXPA5, которые характеризовались более высокими темпами роста и повышенной продуктивностью при нормальных условиях культивирования, по сравнению с контролем. Волосовидные корни табака сверхэкспрессирующие ген NtEXPA5 отличались повышенной устойчивостью к действию NaCl, маннитола, ацетата кадмия и CuSO4. Исходя из полученных данных испытанная нами генно-инженерная конструкция с геном NtEXPA5 может быть предложена для получения волосовидных корней с улучшенными параметрами роста и повышенной продуктивностью как при нормальных, так и при стрессовых условиях культивирования. Обсуждается перспективность использования волосовидных корней табака как модельного объекта для быстрого тестирования целевых генно-инженерных конструкций, предназначенных для создания трансгенных растений
- Горшкова Т.А. Растительная клеточная стенка, как динамичная система. М.: Наука, 2007. 429 с. 2. Гумерова Г.Р., Чемерис А.В., Никоноров Ю.М., Кулуев Б.Р. Морфологический и молекулярный анализ изолированных культур адвентивных корней табака, полученных методами биобаллистической бомбардировки и агробактериальной трансформации // Физиология растений. 2018. Т. 65. № 5. С. 376–387. 3. Дрейпер Д.С., Армитидж Ф., Дьюри Г., Джэкоб Л., Уолден Р., Кумар А., Джефферсон Р., Хэмил Д. Генная инженерия растений. М.: Мир, 1991. С. 408. 4. Кулуев Б.Р. Каулимовирусы и их полногеномные промоторы // Биомика. 2012. Т. 4. № 1. С. 1-19. 5. Кулуев Б.Р., Сафиуллина М.Г., Князев А.В., Чемерис А.В. Влияние эктопической экспрессии гена NtEXPA5 на размеры клеток и рост органов трансгенных растений табака // Онтогенез. 2013. Т. 44. №1. С. 34–41. 6. Кулуев Б.Р., Сафиуллина М.Г., Князев А.В., Чемерис А.В. Морфологический анализ трансгенных растений табака экспрессирующих ген PnEXPA3 тополя черного // Онтогенез. 2013a. Т. 44. №3. С. 166-173. 7. Кулуев Б.Р., Князев А.В., Никоноров Ю.М., Чемерис А.В. Роль генов NtEXPA1 и NtEXPA4 в регуляции клеточного растяжения при росте листьев табака // Генетика. 2014. Т. 50. №5. С. 560–569. 8. Кулуев Б.Р., Князев А.В., Постригань Б.Н., Чемерис А.В. Получение трансгенных растений табака, экспрессирующих фрагменты генов ARGOS и NtEXPA4 в антисмысловой ориентации // Генетика. 2014a. Т. 50. №1. С. 44–51. 9. Кулуев Б.Р., Сафиуллина М.Г. Регуляция роста клеток растяжением в растениях // Успехи современной биологии. 2015. Т. 135. № 2. С. 148-163. 10. Кулуев Б.Р., Вершинина З.Р., Князев А.В., Чемерис Д.А., Баймиев Ан.Х., Чумаков М.И., Баймиев Ал.Х., Чемерис А.В. «Косматые» корни растений – важный инструментарий для исследователей и мощная фитохимбиофабрика для производственников // Биомика. 2015. Т. 7. №2. С. 70-120. 11. Кулуев Б.Р., Князев А.В., Михайлова Е.В., Чемерис А.В. Роль генов экспансинов PtrEXPA3 и PnEXPA3 в регуляции роста листьев тополя // Генетика. 2017. Т. 53. №6. С. 663–674. 12. Кулуев Б.Р., Круглова Н.Н., Зарипова А.А., Фархутдинов Р.Г. Основы биотехнологии растений: учебное пособие / Б.Р. Кулуев [и др.], по ред. Р.Г. Фархутдинова. Уфа: РИЦ БашГУ. 2017a. 244 с. ISBN 978-5-7477-4333-5. 13. Кулуев Б.Р., Бережнева З.А., Михайлова Е.В., Чемерис А.В. Рост трансгенных растений табака с измененной экспрессией генов экспансинов при действии стрессовых факторов // Физиология растений. 2018. Т. 65. №2. С. 121–132. 14. Михайлова Е.В., Кулуев Б.Р., Ясыбаева Г.Р., Чемерис А.В. Создание культур бородатых корней Withania somnifera и оценка параметров их роста при выращивании на твердых и жидких питательных средах // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова. 2017. Т. 13. №2. С. 40–45. 15. Мусин Х.Г., Якупова А.Б., Михайлова Е.В., Кулуев Б.Р. Особенности роста культур генетически трансформированных (бородатых) корней табака и витании при изменении объема питательной среды // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова. 2017. Т. 13. №2. С. 46–50. 16. Сербинов И.Л. Бактериальный рак плодовых деревьев, ягодных кустарников и других садовых, а также сельскохозяйственных растений // Плодоводство. 1912. №9. С. 787–795. 17. Cosgrove D.J. Plant expansins: diversity and interactions with plant cell walls // Current Opinion Plant Biology. 2015. V. 25. P. 162–172. doi:10.1016/j.pbi.2015.05.014 18. Ding A., Marowa P., Kong Y. Genome-wide identification of the expansin gene family in tobacco (Nicotiana tabacum) // Molecular Genetics and Genomics. 2016. V. 291. P. 1891–1907. doi:10.1007/s00438-016-1226-8 19. Knyazev A.V., Kuluev B.R., Mikhaylova E.V., Yasybaeva G.R., Chemeris A.V. Aseptic germination and Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation of Taraxacum kok-saghyz Rodin // Plant Root. 2017. V. 11. P. 64–69. doi:10.3117/plantroot.11.64 20. Knyazev A.V., Kuluev B.R., Vershinina Z.R., Yasybaeva G.R., Chemeris A.V. Agrobacterium rhizogenes Mediated Hairy Root Induction in Parasponia andersonii Planch // Asian Journal of Plant Sciences. 2017a. V. 16 (4). P. 227–234. doi:10.3923/ajps.2017.227.234 21. Kuluev B.R., Avalbaev A.M., Mikhaylova E.V., Nikonorov Y.M., Berezhneva Z.A., Chemeris A.V. Expression profiles and hormonal regulation of tobacco expansin genes and their involvement in abiotic stress response // Journal of Plant Physiology. 2016. V. 206. P. 1-12. DOI:10.1016/j.jplph.2016.09.001 22. Lin C., Choi H.S., Cho H.T. Root hair-specific EXPANSIN A7 is required for root hair elongation in Arabidopsis // Molecules and Cells. 2011. V. 31. P. 393–397. doi: 10.1007/s10059-011-0046-2 23. Sabirzhanova I.B., Sabirzhanov B.E., Chemeris A.V., Veselov D.S., Kudoyarova G.R. Fast changes in expression of expansin gene and leaf extensibility in osmotically stressed maize plants // Plant Physiology and Biochemistry. 2005. V. 43. P. 419–422. 10.1016/j.plaphy.2005.01.021 24. Wise R.R., Naylor A.W. Chilling-enhanced photooxidation: evidence for the role of singlet oxygen and superoxide in the breakdown of pigments and endogenous antioxidants // Plant Physiology. 1987; 83(2): 278-282. 25. Wu Y., Cosgrove D.J. Adaptation of roots to low water potentials by changes in cell wall extensibility and cell wall proteins // Journal of Experimental Botany. 2000. V. 51. P. 1543–1553. 26. Xu Q., Xu X., Shi Y., Xu J., Huang B. Transgenic tobacco plants overexpressing a grass PpEXP1 gene exhibit enhanced tolerance to heat stress // PLOS One. 2014. V. 8. e100792. doi:10.1371/journal.pone.0100792 27. Zhao M.R., Li F., Fang Y., Gao Q., Wang W. Expansin-regulated cell elongation is involved in the drought tolerance in wheat // Protoplasma. 2011. V. 248. P. 313–323. doi:10.1007/s00709-010-0172-2