AGRIS - 

2023

T. A. Gapeeva | A. N. Pundik | T. V. Semanyuk | Т. А. Гапеева | А. Н. Пундик | Т. В. Семанюк

PCR primers, as well as TaqMan-kits have been developed for evaluating gene expression of phospholipase C (PLC) isoforms in wild-type potato (WT) and transgenic plants expressing antisense RNA to inhibit PLC genes. Using the TaqMan- kits for the genes of PLC1 and PLC3 isoforms, as well as for the gene-normalizer ef1ain duplex realtime PCR determines the differential gene expression of the PLC isoforms in various tissues of potato plants. The «endpoint» PCR established a decrease in the expression of the PLC genes in transgenic plants compared with WT | Разработаны ПЦР-праймеры, а также «TaqMan»-наборы для оценки экспрессии генов изоформ фосфолипазы C (ФлС) картофеля дикого типа (WT) и трансгенных растений, экспрессирующих антисмысловую РНК для ингибирования генов ФлС. Показано, что использование «TaqMan»-наборов для генов изоформ ФлС1 и ФлС3, а также гена-нормализатора ef1a в дуплексной ПЦР в реальном времени позволяет определять дифференциальную экспрессию соответствующих изоформ в различных тканях растений картофеля. Методом ПЦР с детекцией в «конечной точке» показано уменьшение экспресcии генов изоформ ФлС в клетках трансгенных растений по сравнению с WT-картофелем.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2022

I. A. Rodkina | Yu. V. Yahont | A. V. Kondratyuk | G. A. Yakovleva | И. А. Родькина | Ю. В. Яхонт | А. В. Кондратюк | Г. А. Яковлева

The research result on the evaluation of a hybrid material of 4 combinations of analyzing crosses of transgenic potatoes with npt II gene on the phenotypic appearance of a marker sign – the resistance to the antibiotic kanamycin when cultured on selective medium are presented in the article. According to the DNA marking data, transgenic (+npt II) and non-transgenic forms (–npt II) were selected and cultured on selective media with different concentration of kanamycin sulfate (100, 220, 250, 300, 350, 400 mg/l). It was established that selective medium with a concentration of kanamycin sulfate of 220–250 mg/l should be used for the screening of generative progeny from transgenic samples with npt II gene. It was proved that the formation of air roots of in vitro potatoes plants is not associated with the expression of the marker gene npt II. | В статье приведены результаты исследований по оценке гибридного материала от 4-х комбинаций анализирующих скрещиваний трансгенных образцов с репортерным геном npt II по фенотипическому проявлению маркерного признака – устойчивость к антибиотику канамицин при культивировании на селективной среде. По данным ДНК-маркирования, в гибридном материале были отобраны трансгенные (+npt II) и нетрансгенные формы (–npt II), которые культивировали на селективных средах с различной концентрацией канамицин сульфата (100, 220, 250, 300, 350, 400 мг/л). Установлено, что для первичного скрининга генеративного потомства от трансгенных образцов на наличие маркерного признака следует использовать селективную среду с концентрацией канамицина сульфата 220–250 мг/л. Доказано, что образование воздушных корней у растений in vitro при культивировании на селективной среде с канамицином не связано с экспрессией маркерного гена npt II.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2022

I. A. Rodzkina | N. S. Ulitsina | G. A. Yakovleva | И. А. Родькина | Н. С. Улитина | Г. А. Яковлева

The transgenic potatoes with marker gene npt II and the target gene of CP PVY have been used as a source of transgenic pollen for the assessment the possibility of horizontal transfer of foreign genes. Field experiments were carried during the two years (2007 and 2010). As a plants-traps of transgenic pollen were used: in 2007 - non-transformed plants of cv. Rosinka that were planted at a distance of 0,7-7,0 m from the transgenic lines, in 2010 - nontransformed plants cv. Dubrava that were planted at a distance of 0,7-10,5 m. The presence of transgenic forms in the generative progeny of untransformed plants-traps was determined by the phenotypic expression of the marker gene (the rooting on selective medium with kanamycin), and the PCR method. After summation of the results, the fact of horizontal transfer of foreign genes at a distance 6.3 m was revealed (for plants cv. Rosinka, 2007). The frequency of transgenic seedlings was low (5.56%) what are indicating to the random nature of the gene transfer. | В полевых экспериментах по определению возможности горизонтального переноса чужеродных генов нетрансформированным растениям в качестве источников трансгенной пыльцы использованы образцы картофеля сорта Белорусский 3 с кассетами экспрессии репортерного гена npt II и целевого гена белка оболочки Y-вируса картофеля (БО YВК) и их генеративное потомство, отобранное по проявлению маркерного и целевого генов. В качестве растений-ловушек были использованы: растения сорта Росинка, высаженные на расстоянии 0,7–7,0 м от опытных делянок трансгенных образцов (2007 г.); растения сорта Дубрава, высаженные на расстояние 0,7–10,5 м (2010 г.). Наличие трансгенных форм в генеративном потомстве растений-ловушек определяли по фенотипическому проявлению маркерного гена npt II (укоренение на селективной среде с антибиотиком канамицином) и методом ПЦР. При сопоставлении полученных результатов выявлен факт горизонтального переноса чужеродных генов на расстояние 6,3 м от трансгенных образцов (для растений сорта Росинка, 2007 г.). Доля трансгенных сеянцев составила 5,56%, что свидетельствует о случайном характере переноса.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2016

Pasalari,Ch. | Tretiakova,O.M. | Evtushenkov,A.N.

The protective proteins genes expressive levels are determined in potato (Solanum tuberosum) leaves at bacterial infection and glyphosate treatment by real time PCR method. It is shown that transgenic plants treatment by glyphosate induces the expression in protective proteins genes leaves. At glyphosate treated plants contamination by phytopathogenic bacteria the protective answer genes induction levels are increased approximately two times. It is supposed that transgenic plants treatment by glyphosate facilitates their resistance increase to pathogens. | Определяли уровни экспрессии генов защитных белков в листьях картофеля (Solanum tuberosum) при бактериальной инфекции и обработке глифосатом методом ПЦР в реальном времени. Показано, что обработка трансгенных растений глифосатом индуцирует в листьях экспрессию генов защитных белков. При заражении обработанных глифосатом растений фитопатогенными бактериями уровни индукции генов защитного ответа возрастают примерно в 2 раза. Предполагается, что обработка трансгенных растений глифосатом способствует повышению их резистентности к патогенам.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2015

Savina,S.M. | Gapeeva,T.A. | Zaitseva,A.V. | Tretyakova,T.G. | Dremuk,I.A. | Averina,N.G.

Three lines of transgenic tobacco plants (Nicotiana tabacum L. cv. Petit Havana SR1) expressing recombinant Saccharomyces cerevisiae ALA-synthase gene that contains an information for transgenic peptide providing penetration of the enzyme to mitochondria (lines 1.1, 1.3, 1.7) and one line expressing gene of the ALA-synthase that is synthesized and localized in cytoplasm were obtained (line 2.1). All transgenic plants possessed by increased ALA-synthesizing ability and were characterized by improved growth parameters. Higher content of photosynthetic pigments - chlorophyll and carotenoids as compared to wild-type plants was also registered in plants of the line 2.1. The received transgenic plants can serve as model for research of a role of endogenous ALA in proiding photosynthetic activity of chloroplast and forming of plant stress resistance that will be used for creating the biotechnologically improved cultivars. | Создано три линии трансгенных растений табака Nicotiana tabacum L. cv. Petit Havana SRI (линии 1.1, 1.3 и 1.7), экспрессирующих рекомбинантный ген Saccharomyces cerevisiae АЛК-синтетазы, который содержит последовательность сигнального пептида для транспорта синтезируемого в цитоплазме фермента в митохондрии, и одна линия трансформантов (2.1), экспрессирующих ген АЛК-синтетазы, синтезируемой и локализованной в цитоплазме. Все полученные трансгенные растения обладали повышенной АЛК-синтезирующей способностью и характеризовались улучшенными ростовыми показателями. В растениях линии 2.1 отмечено также повышенное по сравнению с растениями дикого типа содержание фотосинтетических пигментов - хлорофиллов и каротиноидов. Созданные трансгенные растения могут быть использованы в качестве модели для исследования роли умеренно повышенного уровня эндогенной АЛК в усилении фотосинтетической активности хлоропластов, а также в формировании стрессоустойчивых растений, что будет способствовать созданию биотехнологически улучшенных сортов сельскохозяйственных культур.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2015

Bakakina,Y.S. | Gapeeva,T.A. | Dubovskaya,L.V. | Volotovski,I.D.

The proteomic evaluation of transgenic potato (Solanum tuberosum) plants derived from the cultivars of Belarusian breeding expressing the genes of antimicrobial peptides of the cecropin-melittin type was conducted. The increased accumulation of patatin proteins was observed. That fact can be a result of a plant defense system activation under constitutive transgenic synthesis of antimicrobial peptides. Thus, the aim of this work was to evaluate the functional state of created genetically modified plants by carrying out a comparative analysis of proteomic status of transgenic tubers and the original (control) varieties of potato used as a recipient during the genetic transformation, to study the mechanisms of action of cationic antimicrobial peptides, leading to the increased resistance to phytopathogenic microorganisms. There was realized a proteomic assessment of the functional state of transgenic lines of potato plants with the expressed genes of antimicrobial peptides cecropin-melittin type. It was shown that in the tubers of transgenic lines, obtained on the basis of varieties of Belarusian selection and Odyssey Vetraz, there was observed an increased accumulation of patatin family of proteins, which may be due to the activation of the protective system of plants under the influence of transgenic constitutive synthesis of antimicrobial peptides. | Проведена оценка протеомного статуса трансгенных линий растений картофеля (Solanum tuberosum) с экспрессируемыми генами антимикробных пептидов цекропин-мелиттинового типа, полученных на основе сортов белорусской селекции. Показано, что в клубнях трансгенных линий наблюдается повышенное накопление белков семейства пататинов, что может быть следствием активации защитной системы растений под воздействием конститутивного трансгенного синтеза антимикробных пептидов. Таким образом, целью данной работы была оценка функционального состояния созданных генно-модифицированных растений путем проведения сравнительного анализа протеомного статуса клубней трансгенных линий и исходных (контрольных) сортов картофеля, использованных в качестве реципиентных при проведении генетической трансформации, для исследования механизмов действия катионных антимикробных пептидов, приводящих к повышенной устойчивости к фитопатогенным микроорганизмам. Проведена протеомная оценка функционального состояния трансгенных линий растений картофеля с экспрессируемыми генами антимикробных пептидов цекропин-мелиттинового типа. Показано, что в клубнях трансгенных линий, полученных на основе сортов белорусской селекции Одиссей и Ветразь, наблюдается повышенное накопление белков семейства пататинов, что может быть следствием активации защитной системы растений под воздействием конститутивного трансгенного синтеза антимикробных пептидов.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2013

Pavlyuchkova, S.M., National Academy of Sciences, Minsk (Belarus). Institute of Biophysics and Cell Engineering | Shalygo, N.V., National Academy of Sciences, Minsk (Belarus). Institute of Biophysics and Cell Engineering

Photosynthetic apparatus of thermophile plants is rather sensitive to the influence of low temperatures, especially in night time. Therefore, research of the photosynthetic apparatus in the night period under the action of low temperature appears an important direction of the evaluation of the reaction of the plants on stress factors. The main goal of the presented research is comparative analysis of the activity of PS2 and pigment composition in transgenic tobacco plant's leaves. It is shown that the effect of low temperature stress in the light (+4 Celsius degree, 22h, 160 umol*m-2*s-1) does not change significantly the activity of PS2 and pigment content in the leaves of transgenic Fe-SOD and Mn-SOD tobacco plants compared to wild-type plants. In contrast, the low temperature stress in the dark in all studied tobacco plants leads to decreased functional activity of PS2. Comparative analysis of chlorophyll fluorescence parameters shows that the photosynthetic apparatus of Mn-SOD transformants and especially Fe-SOD transformants better adapt to the low temperature in the dark compared to non-transformed plants.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2012

Vutto, N.L. | Gapeeva, T.A. | Pundik, A.N., National Academy of Sciences, Minsk (Belarus). Institute of Biophysics and Cell Engineering | Tretyakova, T.G., National Academy of Sciences. Scientific and Practical Center for Potato, Vegetable and Fruit Growing (Belarus) | Volotovskij, I.D., National Academy of Sciences, Minsk (Belarus). Institute of Biophysics and Cell Engineering

Plant diseases are one of the most important reasons of crop yield losses all over the world. Nowadays chemical substances appear the most popular measure for weed and disease protection of plants. But their utilization cause negative influence on environment and human health. Therefore, search of principally new methods of plant protection, safe for environment, represents a serious problem of modern agriculture. Transgenic technology allows receiving plants with determined properties, supporting effective protection of agricultural plants from diseases and increasing crop yield level. The article presents the research of transgenic potato plants, expressing genes of cationic antimicrobial peptides, and supposes receiving complex effect of plant protection from phytopathogens. The laboratory estimation of the resistance to Phytophthora infestans for transgenic-bred potato plants expressing the genes for antimicrobial peptides of the cecropin-mellitin type is fulfilled. The scale of resistance of the shoots and separate leaves along with the whole plants of transgenic potato to Phytophthora infestans is presented. The increase of the resistance to late blight is shown for isolated leaves and intact plants.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2012

Pundik, A.N. | Gapeeva, T.A., gapeeva@ibp.org.by | Vutto,N.L. | Tretyakova, T.G. | Volotovski,I.D., National Academy of Sciences, Minsk (Belarus). Institute of Biophysics and Cell Engineering

The binary vector system with the cassette for the expression in plants of the antisense RNA of tobacco phospholipase C gene was constructed. The transgenic plants of potato (Solanum tuberosum) of Belarussian variety Vetraz were obtained. The plants created are meant for the investigation of the role of hospholipase C in the mechanisms of adaptation of potato plants to environmental conditions. On the basis of the vector and the agrobacterial strain pBI121deltaGUS GV2260 there was received a vector system for agrobacterial transformation of plants carrying antisense constructs for inhibiting gene phospholipase C. There were selected lines of transgenic potato plants using a selectable marker: for the resistance to kanamycin and by RNA-PCR with primers for the neomycin phosphotransferase gene. Presence of the target gene for the synthesis of antisense RNA gene of phospholipase C tobacco was confirmed by DNA PCR. These lines of potato plants will be used for reception on their basis of transgenic lines with a reduced content of phospholipase C, which can be used as models for studying mechanisms of plant adaptation to environmental conditions and mechanisms of RNA interference.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2012

Pavlyuchkova, S.M. | Shalygo, N.V., National Academy of Sciences, Minsk (Belarus). Institute of Biophysics and Cell Engineering

Influence of low temperature on plants leads to decline of metabolism intensity and development of oxidative stress, resulting with creation of reactive oxygen species and products of lipid peroxidation. The research of the activity of antioxidant enzymes and content of low-molecular antioxidants in tobacco plants (Nicotiana tabacum), transformed with sense gene SOD under influence of low temperature is presented. Tobacco plants transformed by sense gene of chloroplast superoxide dismutase (Fe-SO) and mitochondrial superoxide dismutase (Mn-SOD) are shown to have higher antioxidant potential as compared to wild-type plants at normal conditions, this being a result of increased expression of superoxide dismutase, higher ascorbate peroxidase activity and higher ascorbate level. Under chilling stress the activities of superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase and catalase are higher in transgenic plants as compared to wild-type plants. Besides total ascorbate as well as total glutathione content are elevated in transgenic plants. Findings confirm the data of low level of ROS and lipid peroxidation products in transgenic plants.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus