Молекулярная биотехнология. Принципы и применение - Глик Б., Пастернак Дж. 2002

Молекулярная биотехнология микробиологических систем
Генная инженерия растений: методология
Физические методы переноса генов в растительные клетки

Системы переноса генов с помощью A. tumefaciens эффективно работают только в случае некоторых видов растений. В частности, однодольные растения, включая основные зерновые культуры (рис, пшеницу и кукурузу), практически не трансформируются A. tumefaciens. Тем не менее, модифицировав методики и тщательно контролируя условия, удалось трансформировать кукурузу и рис агробактериями A. tumefaciens, несущими векторы — производные Ti-плазмид. Так, например, незрелые зародыши кукурузы помещали на несколько минут в суспензию клеток A. tumefaciens, а затем инкубировали несколько дней в отсутствие селективного давления. После этого зародыши переносили в среду с антибиотиками, в которой могли расти только трансформированные растительные клетки. Эти клетки выдерживали в темноте в течение нескольких недель, затем переносили массу трансформированных растительных клеток на другую питательную среду и инкубировали на свету, чтобы произошла регенерация целого трансгенного растения. В табл. 17.1 перечислен ряд методов трансформации однодольных растений. Некоторые из этих методов требуют удаления клеточной стенки с образованием протопластов. Последние поддерживают в культуре как независимо растущие клетки или в специальной питательной среде, где они образуют клеточные стенки; из таких клеток может быть регенерировано целое растение. Кроме того, разработаны методы трансформации, позволяющие вводить клонированный ген в небольшое число клеток растительной ткани, из которой можно регенерировать целое растение, обходясь без регенерации из протопластов. В настоящее время для доставки ДНК в клетки растений предпочитают использовать либо векторы на основе Ті-плазмид, либо бомбардировку микрочастицами (табл. 17.1). Таким способом было генетически трансформировано более 50 различных видов растений (табл. 17.2).

Таблица 17.1. Методы введения ДНК в клетки растений

Метод

Комментарий

Использование Ті-плазмид

Отличная высокоэффективная система, но применима не для всех видов растений

Бомбардировка микрочастицами

Используется для широкого круга растений и тканей; простой и дешевый метод

Использование векторов на основе вирусов

Неэффективный способ доставки ДНК в растительные клетки

Прямое введение генов в протопласты растений

Может использоваться для введения генов только в протопласты растительных клеток, из которых могут быть регенерированы жизнеспособные растения

Микроиньекции

Имеют ограниченное применение, поскольку единовременно инъекцию можно сделать только в одну клетку; манипуляции могут проводить только специалисты

Электропорация

Применяется для введения генов только в протопласты, из которых могут быть регенерированы жизнеспособные растения

Слияние липосом

Применяется для введения геном только в протопласты, из которых могут быть регенерированы жизнеспособные растения

Таблица 17.2. Генетически трансформированные растения

Баклажан

Земляной орех

Овес

Сахарная свекла

Банан

Канола

Овсяница высокая

Сахарный тростник

Батат

Капуста

Овсяница красная

Соевые бобы

Бобы

Картофель

Огурец

Солодка

Виноград

Киви

Орхидея

Сорго

Гвоздика

Клюква

Папайя

Спаржа

Горох

Кукуруза

Петуния

Табак

Груша

Латук

Пион

Томат

Ежа сборная

Лен

Подорожник

Тополь

Ель европейская

Лилия

Подсолнечник

Хлопок

Ель канадская

Лотос

Пшеница

Яблоня

Жемчужное просо

Люцерна

Рис

Ячмень

Земляника

Морковь

Рожь

Arahidopsis





Для любых предложений по сайту: [email protected]