Deprecated: Function set_magic_quotes_runtime() is deprecated in /home/bolzamo/public_html/selplod.ru/7d93d6faf4aea72d991c0c6bf2fdc469/sape.php on line 221

Deprecated: Function set_magic_quotes_runtime() is deprecated in /home/bolzamo/public_html/selplod.ru/7d93d6faf4aea72d991c0c6bf2fdc469/sape.php on line 227

Notice: Undefined index: cx in /home/bolzamo/public_html/selplod.ru/immun/index.php on line 22
Генетическая инженерия - Селекция / Иммунитет растений

Генетическая инженерия

Это новейший метод биологии, кото­рый дает возможность манипулировать молекулами нуклеиновых кислот. Важной особенностью молекулярных процессов является то, что процессы хранения, передачи и реализации генетической информации организованы сходно у всех организмов. В связи с этим генетическая инженерия позволяет использовать генетичес­кую информацию разных видов (включая другие царства) для конструирования организмов с новыми функциями.

В настоящее время генетическая инженерия вышла за рамки теоретических исследований и становится мощным фактором разви­тия сельского хозяйства. По данным международных организаций, в 2002 г. около 15 % продукции растениеводства в экономически развитых странах было произведено с помощью трансгенных растений. Лидеры в использовании генетической инженерии — США, Аргентина и Канада. Передачу генетической информации преимущественно про­водят в культурах клеток и тканей (in vitro). Инструментами ге­нетической инженерии служат ферменты и векторы. С помо­щью набора ферментов метаболизма нуклеиновых кислот (рест-риктазы, репликазы, транскриптазы, лигазы) можно выделять из хромосом нужные участки ДНК, копировать их, сшивать фрагменты.

Векторы представляют собой молекулы, целенаправленно про­никающие в клетки других видов и встраивающие генетическую информацию в ядерный геном. В генетической инженерии расте­ний применяют специальные векторы, полученные на основе плазмид бактерий и вирусов растений (например, вируса мозаики цветной капусты ВМЦК), разрабатывают векторы на основе митохондриальной и хлоропластной ДНК. Наиболее удобными оказались векторы на базе плазмиды возбудителя рака корней Agrobacterium tumefacies, так называемые Ti-плазмиды.

Ti-плазмида имеет уникальные биологические свойства, благо­даря которым ее используют в качестве вектора: способность проникать в клетки широкого круга двудольных растений и встраи­вать часть информации (область Т-ДНК) в хромосомы. Любой фрагмент чужеродной ДНК, вставленный в область Т-ДНК, может быть перенесен в растительный геном.

Для облегчения размножения копий генов (клонирования) и переноса генетической информации применяют комбинации векторов. Эти комбинации получили название коинтегративные и бинарные векторы.

Возможно также введение препаратов чужеродных ДНК в клетки с помощью микроигл с внешним диаметром около 2 мкм (метод микроинъекции). Эффективность трансформации при этом колеблется в пределах 10...20 %.

Сегодня технологии клонирования генов, трансформации и от­бора растений хорошо разработаны для основных видов сельско­хозяйственных культур. Основной проблемой в создании расте­ний, устойчивых к заболеваниям и вредителям, был недостаток информации о молекулярных механизмах иммунитета и структуре генов устойчивости. В последнее десятилетие был сделан большой прорыв в понимании молекулярных основ иммунитета и системы механизмов, обеспечивающих многослойную защиту растений от микроорганизмов и вредителей (см. главу 3). Кроме того, прово­дится интенсивная работа по расшифровке генома основных сель­скохозяйственных культур, установлено положение большого ко­личества генов устойчивости в хромосомах, определены их моле­кулярные маркеры, клонировано несколько десятков генов. В настоящее время накопленную информацию используют для со­здания устойчивых растений.

Основные направления применения генетической инженерии в иммунитете растений следующие:

  • перенос генов устойчивости диких видов и культурных растений;

  • манипуляция генами, участвующими в передаче информации в цепи сигнальной трансдукции и регулирующими отдельные механизмы защиты;


« Клеточная селекция 
| Отбор и формирование сорта »
К оглавлению