Том 11, № 4

Известно, что EDS1 белок арабидопсиса контролирует активацию защиты и программируемую клеточную смерть, обусловленную межклеточными Toll-подобными иммунными рецепторами, которые узнают специфические эффекторы патогена. К сожалению, вовлеченность EDS1 белка в антифитовирусный иммунитет растений картофеля не изучена. В ходе исследований осуществлен подбор геномных мишеней для введения мутаций (последовательности 20 п.н.) в ортолог гена LOC102598075 EDS1-подобного белка. Выполнен дизайн гРНК. Для минимизации вариантов ложно-целевых мутаций были использованы он-лайн биоинформатические ресурсы, такие как CRISPR DESIGN TOOLS, CRISPR GE, CRISPROR, CHOP-CHOP 2.0. Выполнена сборка Cas9/sgRNA экспрессионных кассет на основе вектора pBAtC с увеличенной специфичностью Cas9 мутирования ортолога гена EDS1-подобного белка. Для лучшей трансформации картофеля в векторе pBAtC промотор арабидопсиса был заменен на собственный промотор pStU6-6 размером 323 п.н.. На основе модифицированного вектора был получен экспрессионный вектор с клонированной по сайту AarI мишенью размером 20 п.н. Валидацию присутствия в векторе pSt6-6 промотора размером 323 п.н. и фрагмента гена Basta размером 424 п.н. осуществляли методом ПЦР. Наличие нужной вставки подтверждено секвенированием. Созданный вектор будет использован для биобаллистической трансформации растений картофеля in vitro.

The application of the developed approach for the screening polymorphism of TLR genes in a representative group of historical and modern cattle breeds from Russia is relevant today. The pipeline included the stages of obtaining overlapping amplification products from the coding regions of all ten cattle TLR genes, their subsequent purification and normalization. While the antibacterial group included TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, and TLR6, the antiviral group includes TLR3, TLR7, TLR8, TLR9, and TLR10 (despite unclear specificity). For the analysis, 575 animals were used, both bulls and cows. Combined samples containing equimolar concentrations of amplicons obtained from pooled genomic DNA were sequenced on the PacBio platform. Identified structural 36 variants of TLR were annotated according to their biological significance. Both new and already identified patches of variability, already annotated and documented in dbSNP, were found. The data are necessary for the further breeding of local breeds in Russia with regard to their natural resistance to various diseases.

Развитие растений пшеницы (Triticum durum Desf., сорт Башкирская 27) на фоне 100 мМ NaCl сопровождалось ингибированием их роста, снижением устьичной проводимости, транспирации и возрастанием уровня малонового диальдегида (МДА), что свидетельствует об оксидативном стрессе. Эти отрицательные последствия удалось уменьшить за счет интродукции в их ризосферу ауксинпродуцирующей бактерии Pseudomonas mandelii IB-Ki14 или цитокининпродуцирующей бактерии Bacillus subtilis IB‑22. Вместе с тем, повышение уровня транспирации под влиянием инокуляции требовало увеличения притока воды из корней. В случае ауксин продуцирующих бактерий решением проблемы поддержания притока воды из корней оказалось снижение водного потенциала листьев, обеспечивающего увеличение движущей силы для подъема воды из корней, а также наращивание массы корней под влиянием инокуляции. У растений, обработанных цитокинин продуцирующими бактериями, оптимизации водного баланса наряду с увеличением массы корней могло способствовать повышение гидравлической проводимости, что определило большую эффективность рост стимулирующего действия этих бактерий на растения. Также присутствие цитокининпродуцирующих бактерий защищало растения от оксидативного стресса, вызванного засолением, о чем свидетельствуют более низкие значения МДА.

Впервые показана возможность деградации белого фосфора под действием осадка сточных вод (ОСВ) водоочистных сооружений. Показано, что белый фосфор угнетает рост микроорганизмов не сразу после внесения, а спустя несколько дней или даже недель. Это означает, что токсическим действием обладают промежуточные продукты деградации, накапливающиеся в субстратах. Получены культуры микроорганизмов, растущих в субстратах с содержанием белого фосфора 0.01 и 0.1%. Метод газовой хроматомасс-спектрометрии продемонстрировал, что скорость снижения концентрации Р4 в средах обратно пропорциональна продолжительности лаг-фазы роста и активности метаболических процессов микрофлоры.

Водные каналы аквапорины играют важную роль в регуляции потока воды по растению. Показано влияние гормона абсцизовой кислоты (АБК) на активность аквапоринов, однако сведения о действии этого гормона на водные каналы листа противоречивы. В данной работе изучено влияние АБК на транспирацию, водный потенциал и гидравлическую проводимость отделенного от корней побега, а также на уровень PIP2 аквапоринов в листе растений ячменя сорта Прерия. Показано, что АБК снижает транспирацию, но повышает водный потенциал и гидравлическую проводимость, что связано с повышением под влиянием этого гормона уровня аквапоринов PIP2;1 и PIP2;2.

В работе изложены результаты исследования влияния АБК на распределение ауксинов и морфогенез in vitro у дефицитного по АБК мутанта ячменя AZ34 и его родительского генотипа Steptoe. Изучено наличие связи между влиянием АБК на морфогенез in vitro и транспортом ауксинов, а также роль пероксидаз в действии АБК на морфогенез in vitro. Выявлено, что в каллусах мутанта AZ34 на фоне пониженной способности к синтезу АБК наблюдается снижение активности пероксидаз, что приводит, в том числе, к задержке развития эмбриоидов. Высказано предположение, что АБК участвует в реализации процессов, связанных с транспортом ауксинов, однако дано заключение, что механизм действия АБК на морфогенез in vitro более сложен. Сделан вывод о необходимости АБК для нормального протекания процессов морфогенеза in vitro, в том числе и эмбриоидогенеза.

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