249
Процесс регенерации у данной культуры зависит от многих факторов: генотип растения, состав
питательной среды, сахаристости [14]. Способность к регенерации сахаристых сортов выше, чем
урожайных. Кроме того, необходимо отметить, что различия по регенерационной способности могут
наблюдаться и в пределах сорта [15-16].
Lindsey и Gallois первыми сообщили об успешной агробактериальной трансформации и
регенерации трансгенной сахарной свеклы (3). Согласно результатам исследования, регенерация растений
из тканей базальной части побегов была относительно быстрой и более частой в сравнении с черешками и
тканями листьев. D‘Halluin с коллегами получили трансгенные растения сахарной свеклы, устойчивые к
такому широкому спектру гербицидов как глюфосинаты и сульфонилмочевины [4]. Каллусные ткани
были получены из семядолей, гипокотилей, черешков и настоящих листьев 2-3 месячных проростков.
Этот генотип-зависимый протокол был длительным и потребовалось почти два года для получения
побегов, что объясняет ненормальную морфологию растений. Тем не менее, эта была первая работа,
описывающая трансгенные растения с агрономически важным признаком. Хотя для трансформации
использовались различные экспланты сахарной свеклы, т.е., ткани базальной части побегов, черешки,
листья и каллус, экспланты семядолей более успешно трансформировались с эффективностью 0.1 - 1.0%
[17].
Исследователями были проведены эксперименты по получению трансгенной сахарной свеклы
устойчивой к грибам. В одном из исследований ген хитиназы тыквы был перенесен в сахарную свеклу и
наблюдался уменьшение симптомов болезни, вызванного грибом R. Solani [19]. Также, путем внедрения
генов инсектицидных белков из
Bacillusthuringiensis
были получены растения сахарной свеклы устойчивые
к некоторым насекомым [20]. Значительная засухоустойчивость была достигнута путем экспресии SacB-
гена
Bacillussubtilis
. Трансгенные растения показали лучший рост в условиях водного дефицита и имели
больший общий сухой вес (+25–35%) чем не трансгенные растения. Yang с коллегами путем введения в
геном сахарной свеклы гена
AtNHX
1 арабидопсиса повысили ее устойчивость к солевому стрессу.
Несмотря на проведенные исследования и экономическую важность данной культуры, к
настоящему моменту коммерициализированы всего несколько сортов генно-инженерной сахарной свеклы,
устойчивых к гербицидам, и основные проблемы, связанные с повышением сахаристости, урожайности и
устойчивости к стрессам остаются актуальными. Развитие современных геномных технологий позволило
относительно недавно секвенировать полный геном сахарной свеклы, которая равна примерно в 714–758
мегабазам. Это открывает новые пути для идентификации новых генов сахарной свеклы, ответственных за
развитие агрономически полезных признаков.
Учеными, в целях поиска генетических элементов для улучшения агрономических признаков
проводятся широкомасштабные исследования по изучению экзома и транскриптома сахарной свеклы.
Новые идентифицированные гены в свою очередь будут использованы для получения экологически более
безопасных, высокоурожайных, сахаристых и устойчивых к биотическим и абиотическим стрессам генно-
инженерных сортов сахарной свеклы с помощью РНК-интерференции и современной технологии
редактирования генома CRISPR.
Do'stlaringiz bilan baham: