Генетическая инженерия 16.09.14

Практические методы генетической трансформации растений

Посредством Agrobacterium tumefaciens

Прямой ввод генов методом биобаллистики

Методы микроинъекций, электропорации протопластов не имеют практического значения, кроме как для нескольких генотипов риса.

Требования к системам генетической

трансформации (СГТ)

Трансформационное событие сопровождается рядом негативных для селекционера процессов:

•Инсерционным мутагенезом, вследствие случайности сайта интеграции ДНК

•Феноменом «умолкания генов» (gene silencing phenomenon)

•Трансгенные растения показывают различную степень экспрессии трансгенов вследствие эффекта положения, количества встроенных копий и etc.

Правила биобезопастености, принятые в Евросоюзе не рекомендуют использовать гены

устойчивости к антибиотикам в качестве селективных

•Необходима позитивная селекция на основе гена фосфоманозаизомеразы (PMI) или гербицид устойчивости – bar или:

•Необходимо использование « Систем удаления селективного гена посредством

индукции рекомбинации»

Для получения достаточной выборки трансгенных растений, фенотипические не отличающихся от исходных (только по

вводимому гену) СГТ должна обладать:

•Высокой эффективностью;

•Воспроизводимостью;

•Для уменьшения риска сомаклональной изменчивости уменьшением фазы культуры in vitro

Разработка «генной пушки» под руководством Джона Сандфорда и Теодора Клейна в Корнельском Университете, США (1983 – 1987)

Права на технологию были проданы Du Pont в 1990 г.

Source: [(2000) In Vitro, Cell Dev Biol Plant 36:303–308; Sanford JC, Klein TM, Wolf ED, Allen N (1987), J Part Sci Technol 5:27–37]

Источник давления

«Макроноситель»

Металлические частицы с ДНК

Клетки растений

Генетическая трансформация растительных клеток путем Биологической баллистики (Biolistic)

Баллистической способ генетической трансформации, связанный с преципитацией ДНК на микроскопические частицы и последующим обстрелом этими частицами клеток живой ткани, были впервые применены на растениях в 1987, в 1990 году первые фертильные растения трансгенной кукурузы были получены с помощью этого метода.

Эта демонстрация была важным поворотным пунктом в области генной модификации зерновых культур, как и демонстрация в 1983 году способности трансформировать растения

Agrobacterium tumefaciens

Klein T.M., Wolf E.D , Wu R. and Sanford J.C. (1987) High-velocity microprojec-tiles for delivering nucleic-acids into living cells. Nature 327 , 70 – 73 .

Gordonkamm W.J., Spencer T.M., Mangano M.L., Adams T.R., Daines R.J., Start W.G. Obrien J.V., Chambers S.A., Adams W. R., Willetts N.G., Rice T.B., Mackey

C.J., Krueger R W., Kausch A.P. And Lemaux , P. G. (1990) Transformation of maize cells and regeneration of fertile transgenic plants. Plant Cell 2, 603 – 618 .

Общая схема установки PDS 1000 SYSTEM Bio Rad

PDS 1000 He SYSTEM Bio Rad

Прибор компании Bio Rad для генетической трансформации клеток растений in vivo методом биологической баллистики

История баллистической трансформации

растений

Доктор Кристофера Сауттер, Цюрих, Федеральный Институт Технологии, 1991 год.