Анатомо-морфологические особенности модифицированных растений Solanum tuberosum

Анатомо-морфологические особенности модифицированных растений Solanum tuberosum

После трансформации в растительном геноме перенесенные гены в новом окружении имеют функциональные особенности, выявляя широкую вариабельность среди индивидуальных трансформантов. При этом отмечается отклонение в их экспрессии, связанное с инактивацией на транскрипционном и посттранскрипционном уровнях [Дейнеко и др, 2000]. Инактивация или специфическая модификация гена позволяют изучить функции кодируемого им белка или его субдоменов [Еникеев, Мишутина, 2005]. Исследования морфологических и анатомических параметров проводились на трансформированных различными генетическими конструкциями растениях S. Tuberosum. В качестве контроля использовался картофель голландского сорта Сантэ. Контрольные клубни имели более округлую форму.

Введение

генов способствовало изменению формы из округлой в более овальную, особенно при введении мультигенной конструкции.

Рис. Морфометрические параметры S. tuberosum

Размеры клубней у растений, трансформированных генами ugt, acb+ugt, 699+glcn, а так же пустым 512 вектором отклонение от контроля не значительное и составляло ±0,5 см. Такие гены как acb+glcn и ugt+glcn, а также с пустой 699 вектор имел клубни крупнее контрольных. Размеры этих клубней 6,33±5,5 см, 7−5,5 см и 7,25±6 см соответственно, в то время как у контрольных клубней размер составлял 5−4,8 см. Клубни со встроенными acb и acb+ugt+glcn генами были мельче контрольных. Трансформация ugt способствовало снижению появления количества листьев, но увеличению их площади. Несколько снижено было количество появившихся побегов на поверхности почвы. По остальным параметрам отличий не выявлено. Отличие выявлено было у растений, содержащих мультигенную конструкцию. У растений с конструкцией из трех генов отмечали 2−3,5 раза увеличение всех морфометрических параметров.

Кроме клубня рассматривалась и генеративная часть цветка. В результате исследований было получено: аcb+glcn - цветки раскрылись не полностью (только на половину), а затем опадали. Отделительная ткань была хорошо заметна не вооруженным глазом;

512+glcn — цветки развивались только до бутонов, а затем отмирали. Чашечка практически полностью закрывала лепестки бутона. Венчик выглядывал лишь на вершине бутона. Тычиночная нить сильно укорочена; ugt+glcn — цветки раскрываются наполовину. Отделительная ткань была выражена хорошо.

Проведенные исследования показали, что под влиянием целевых генов в геноме трансформированных растений Solanum tuberosum в течение нескольких поколений наблюдалось изменение растительного организма, препятствующего развитию генеративной части растения, что в свою очередь привело к ингибированию генеративного размножения картофеля. Однако, данная проблема практически не изучена и требует дальнейших исследований.

геном растительный морфогенетический генеративный

1. Дейнеко Е. В., Новоселов Т. В., Загорская А. А., Филиппенко Е. А., Шумный В. К. Нестабильность экспрессии маркерного гена nptII у трансгенных растений табака // Физиология растений, 2000. Т.47, № 3, с. 446−452.

2. Еникеев А. Г., Мишутина У. О. Влияние генетического вектора на физиологические последствия трансформации рапса (Brassica napus L.) геном acb // Физиология растений, 2005. Т.52, № 5, с. 751−754.