Оптимізація Аgrobacterium-опосередкованої біотехнології трансформації Triticum aestivum в культурі in vitro та методом in planta

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorГорбатюк, Ірина Романівна
dc.contributor.degreedepartment-uk
dc.contributor.degreefacultyмолекулярної генетикиuk
dc.contributor.degreegrantorІнститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН Україниuk
dc.date.accessioned2016-06-09T13:19:42Z
dc.date.available2016-06-09T13:19:42Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenThe thesis is devoted to optimization of Agrobacterium-mediated transformation of bread wheat Triticum aestivum in vitro and in planta, and obtaining transgenic plants carrying genes for herbicide resistance. The correlation between growth regulators (auxin like synthetic growth regulators - dicamba, picloram and cytokinin – 6 benzylaminopurine) that are necessary for the formation of active cells in the meristematic callus and subsequent regeneration of shoots and roots formation of wheat were established. The culture media components increasing the rate of regeneration of wheat and speeding up transformation were developed. Antibiotics concentration of β-lactam group timentin and ceftriaxone, which eliminated A. tumefaciens cells of strain ABI and GV3101 were established. Besides the effect of ceftriaxone on morphogenetic processes in bread wheat was studied. The transformants of Triticum aestivum cultivars Podolyanka and Zymoyarka resistant to herbicyde phosphinothricin were received. The application of ceftriaxone as a growth regulator of wheat was proved. Stimulating morphogenetic processes had place once ceftriaxone was introduced into hormone free culture medium. The improved biotechnique and the first genetically engineered plants of Triticum aestivum cultivars Podolyanka and Zymoyarka resistant to herbicide phosphinothricin through Agrobacterium-mediated transformation in planta and in vitro were obtained.uk
dc.description.abstractruДиссертационная работа посвящена оптимизации Agrobacterium-опосредованной трансформации пшеницы мягкой Triticum aestivum in vitro и in planta, а также получению трансгенных растений, несущих гены устойчивости к гербіциду Баста®. Установлено соотношение регуляторов роста (синтетических ауксиноподобных регуляторов роста – дикамбы, пиклорама и цитокинина – 6-бензиламинопурина), которые необходимы для активного образования меристематических очагов в каллусе и последующей регенерации побегов, а также образования корней у пшеницы. На питательной среде, дополненной 1 мг/л БАП и 0,2 мг/л дикамбы (среда МСР1) частота регенерации побегов составляла 16% у сорта Зимоярка и 24% – у сорта Подолянка. В каллусе образовывалось большое количество меристематических зон (81,3%). На среде, дополненной 0,5 мг/л БАП и 0,15 мг/л пиклорама (среда МСР4) частота регенерации у обоих сортов возрастает вдвое по сравнению со средой МСР1. Таким образом, для эффективной регенерации побегов T. аestivum целесообразно использовать питательную среду МСР4 (0,5 мг/л БАП; 0,15 мг/л пиклорама). Полученные регенеранты способны образовывать корни in vitro и адаптироваться к септическим условиям. Установлены элиминирующие клетки А. tumefaciens штаммов ABI и GV3101 концентрации антибиотиков тиментина и цефтриаксона. Показано, что антибиотики тиментин и цефтриаксон более эффективно подавляют рост агробактерий по сравнению с цефотаксимом. Исследовано влияние цефтриаксона на морфогенетические процессы у пшеницы. Установлено, что любые концентрации антибиотика цефтриаксона стимулируют регенерацию побегов данной культуры. Частота побегообразования (регенерации) у пшеницы зависит от концентрации цефтриаксона в культуральной среде и генотипа – для стимуляции регенерационных процессов у различных генотипов пшеницы нужно индивидуально подбирать концентрации цефтриаксона. Показано, что образование морфогенного каллуса не зависит от наличия антибиотика цефтриаксона в культуральной среде, однако зависит от генотипа. Образование корней происходит при любых количествах антибиотика. Таким образом, ризогенез зависит от наличия/отсутствия цефтриаксона, а также от генотипа. Установлено, что антибиотик цефтриаксон является регулятором роста растений и способен стимулировать образование побегов и корней у них без участия экзогенных фитогормонов. Частота регенерации на безгормональной питательной среде МС, дополненной цефтриаксоном, почти в два раза выше по сравнению с частотой регенерации на среде МСР4, а эффективность регенерации составляет 2-3 побега на один морфогенный эксплант. Для обоих сортов на такой культуральной среде процент побегообразования составляет около 85%, в то время, как на среде МС, дополненной регуляторами роста (БАП и пиклорамом – МСР4) и цефтриаксоном – 40-60%. Применение цефтриаксона при Agrobacterium-опосредованной трансформации пшеницы in vitro позволяет получить регенеранты без использования фитогормонов и избежать этапа укоренения, в результате чего уменьшается стоимость данного процесса. Усовершенствована методика получения трансформантов пшеницы Triticum aestivum сортов Подолянка и Зимоярка, устойчивых к фосфинотрицину, с помощью Agrobacterium-опосредованной трансформации метолом in planta и в культуре in vitro. При Agrobacterium-опосредованной трансформации in vitro использованы нопалиновые штаммы Agrobacterium tumefaciens АВІ (генетический вектор р014) и GV3101 (генетический вектор рСВ203). По результатам ПЦР-анализа частота трансформации вектором р014 составляет 2,7% у сорта Подолянка и 2,4% – у сорта Зимоярка. При использовании генетического вектора рСВ203 получены трансгенные растения пшеницы обоих сортов. Частота трансформации составляет 1,8% (сорт Подолянка) и 1,6% (сорт Зимоярка) от общего количества эксплантов (каллус апикального происхождения). После оптимизации методики Agrobacterium-опосредованной трансформации in planta получены трансгенные растения пшеницы с геном nptII (20,7%). Определены оптимальные температурные условия (t≈24 °С) для проведения трансформации с помощью Agrobacterium методом in planta сорта Подолянка (частота трансформации геном bar составляет 7,3%). Показана экспрессия перенесенных генов nptII и bar на уровне РНК посредством обратной транскрипции. Устойчивость трансгенных растений к фосфинотрицину подтверждена с помощью физиологического теста. Впервые получены растений, устойчивые к гербициду фосфинотрицину (Баста®).uk
dc.description.abstractukДисертаційну роботу присвячено оптимізації Agrobacterium-опосередкованої трансформації пшениці м’якої Triticum aestivum in vitro та in planta, а також отриманню трансгенних рослин, які несуть гени стійкості до гербіциду Баста®. Встановлено співвідношення регуляторів росту (синтетичних ауксиноподібних регуляторів росту – дикамби і піклораму та цитокініну – 6-бензиламінопурину), які необхідні для активного утворення меристематичних осередків у калюсі та подальшої регенерації пагонів, а також утворення коренів пшениці. Визначено елімінуючі клітини А. tumefaciens штамів ABI та GV3101 концентрації антибіотиків β-лактамної групи тиментину та цефтриаксону. Досліджено вплив цефтриаксону на мофогенетичні процеси у пшениці. Обґрунтовано використання цефтриаксону як регулятора росту пшениці. Виявлено, що за його додавання в безгормональне середовище відбувається стимулювання морфогенетичних процесів. Для ефективної регенерації рослин пшениці Triticum аestivum запропоновано безгормональне модифіковане середовище МС (вітаміни за Гамборгом, AgNO3), доповнене антибіотиком цефтриаксоном, яке дозволяє отримати рослину-регенерант без використання спеціального середовища для вкорінення. Удосконалено методику та отримано трансформанти пшениці Triticum аestivum сортів Подолянка та Зимоярка, стійкі до гербіциду фосфінотрицину за допомогою Agrobacterium-опосередкованої трансформації методом in planta та в культурі in vitro.uk
dc.format.page29 с.uk
dc.identifier.citationГорбатюк І. Р. Оптимізація Аgrobacterium-опосередкованої біотехнології трансформації Triticum aestivum в культурі in vitro та методом in planta : автореф. дис. ... канд. біолог. наук. : 03.00.20 – біотехнологія / Ірина Романівна Горбатюк. - Київ, 2016. - 29 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/16342
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectTriticum аestivumuk
dc.subjectAgrobacterium-опосередкована трансформаціяuk
dc.subjectкультура in vitrouk
dc.subjectin plantauk
dc.subjectцефтриаксонuk
dc.subjectтиментинuk
dc.subjectрегулятори ростуuk
dc.subjectрослини стійкі до фосфінотрицинуuk
dc.subjectрегуляторы ростаru
dc.subjectрастения устойчивые к фосфинотрицинуru
dc.subjectAgrobacterium-mediated transformationuk
dc.subjectceftriaxoneuk
dc.subjecttimentinuk
dc.subjectTriticum aestivumuk
dc.subjectin vitrouk
dc.subjectin plantauk
dc.subjectphosphinothricin resistant plantsen
dc.subjectgrowth regulatorsen
dc.subject.udc606:633.11"324"(043.3)en
dc.titleОптимізація Аgrobacterium-опосередкованої біотехнології трансформації Triticum aestivum в культурі in vitro та методом in plantauk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат біологічних наукuk
thesis.degree.speciality03.00.20 – біотехнологіяuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Gorbatyuk_aref.pdf
Розмір:
1.19 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (вільний доступ)