Biomics

Волосовидные, или бородатые корни, характеризующиеся способностью к автономному быстрому росту в условиях in vitro, служат эффективной моделью для изучения метаболизма растений и позволяют создавать геном-редактированные растения с повышенной устойчивостью к стрессам, а также подходят для промышленного культивирования с целью получения ценных биологических соединений. У некоторых видов растений в культурах таких корней возможен спонтанный органогенез, что способствует ускорению получения трансгенных и геном-редактированных линий в случаях, когда регенерация из эксплантов проблематична. Ранее нами методом трансформации семядольных листьев агробактериями Agrobacterium rhizogenes штамма 15834 были получены волосовидные корни из семядольных эксплантов баклажана (Solanum melongena L.) сорта «Белоснежка». В данной работе описывается получение спонтанных регенерантов из линий волосовидных корней и их успешное укоренение и адаптация к почвенным условиям. В результате получено шесть растений, которые способны к цветению и плодоношению в условиях лаборатории. Данная технология упрощает получение растений баклажана с редактированным геномом и генными модификациями.

Agrobacterium rhizogenes, волосовидные корни, бородатые корни, баклажан, Solanum melongena L., генная инженерия, in vitro культивирование, морфогенез, спонтанный органогенез

1. Дрозд Е.В., Бабак О.Г., Некрашевич Н.А. и др. Изучение особенностей накопления антоцианов у Solanum melongena в зависимости от полиморфизма генов R2R3 Myb-активатора. Молекулярная и прикладная генетика. 2022. 32. 6-17. DOI: 10.47612/1999-9127-2022-32-6-17
2. Мамедов М.И., Пышная О.Н., Верба В.М. Культурный баклажан - происхождение, задачи селекции и генетические источники. Овощи России. 2009. № 4(6). 27-33. DOI: 18619/2072-9146-2009-4-1-27-33
3. Хакимова Л.Р., Ибатуллина Г.Ф., Михайлова Е.В. и др. Каллусогенез у растений баклажана Solanum melongena в in vitro культурах. Biomics. 2023. 15(3). 204-212. DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2023-18
4. Alam I, Salimullah M. Genetic Engineering of Eggplant (Solanum melongena): Progress, Controversy and Potential. Horticulturae 2021. 7. 78. doi: 10.3390/horticulturae7040078
5. Altpeter F, Springer NM, Bartley LE et al. Advancing crop transformation in the era of genome editing. Plant Cell. 2016. 28. 1510–1520. doi: 10.1105/tpc.16.00196
6. Banerjee S, Singh S, Ur Rahman L. Biotransformation studies using hairy root cultures - A review. Biotechnol Adv. 2012. 30(3). 461-468. doi: 10.1016/j.biotechadv.2011.08.010
7. Gantait S, Mukherjee E. Hairy root culture technology: applications, constraints and prospect. Appl Microbiol Biotechnol. 2021. 105(1). 35-53. doi: 10.1007/s00253-020-11017-9
8. Guri A, Sink KC. Agrobacterium Transformation of Eggplant. Journal of Plant Physiology. 1988. 133(1). 52-55. doi: 10.1016/S0176-1617(88)80083-X
9. Hazarika BN, Bora A. Hyperhydricity - A bottleneck to micropropagation of plants. Acta Hortic. 2010. 865. 95-101 DOI: 10.17660/ActaHortic.2010.865.11
10. Kiryushkin AS, Ilina EL, Guseva ED et al. Hairy CRISPR: Genome Editing in Plants Using Hairy Root Transformation. Plants (Basel). 11(1). 51. doi: 10.3390/plants11010051
11. Polivanova OB, Bedarev VA. Hyperhydricity in Plant Tissue Culture. Plants (Basel). 11(23). 3313. doi: 10.3390/plants11233313
12. Wang J, Li J-L, Li J et al. Production of active compounds in medicinal plants, from plant tissue culture to biosynthesis. Chinese Herbal Medicines. 2017. 9(2). 115-125. DOI: 10.1016/S1674-6384(17)60085-6
13. Wȩdzony M, Szechyńska-Hebda M, Żur I et al. Tissue culture and regeneration: a prerequisite for alien gene transfer,” in Alien Gene Transfer in Crop Plants: Innovations, Methods and Risk Assessment. 2014. V. 1. eds A.Pratap, J.Kumar (New York, NY: Springer). 43–75. DOI: 10.1007/978-1-4614-8585-8_3
14. Yin K, Gao C, Qiu JL. Progress and prospects in plant genome editing. Nat Plants. 2017. 3. 17107. doi: 10.1038/nplants.2017.107. PMID: 28758991