Рослини, стійкі до абіотичних стресів (сольовий, окислювальний стрес)

рослина гербіцид бактеріальний генний

В останні роки все більшого значення набувають роботи, які спрямовані на створення рослин стійких до таких факторів середовища, як посуха, холод, засолення ґрунту, підвищений вміст озону, важкі метали.

За усіх абіотичних стресів рослини переживають оксидативний вибух, пов’язаний з посиленим утворенням активних форм кисню. Ці форми кисню утворюються в різних клітинних компартментах і можуть пошкоджувати клітини рослин. Серед захисних механізмів клітин від абіотичних факторів і оксидативного стресу головна роль належить супероксиддисмутазі (СОД), аскорбатпероксидазі та каталазі. Нижне-ивкино www.putevka-perm.ru.

СОД захищає клітину за рахунок переносу електронів від вільних радикалів на кисень, а також від озону за рахунок утворення перекису водню. Потім рослинні ферменти - каталази і пероксидази перетворюють перекис водню на воду і кисень. Гени синтезу цих ферментів використовують для створення трансгенних рослин.

Наприклад, трансгенні рослини люцерни, яким було введено ген Mn-СОД, характеризувалися підвищеною активністю даного ферменту, стійкістю до гербіциду, більш активним процесом відростання після заморозків, підвищеним урожаєм зеленої маси, зимостійкістю.

Стійкість до низьких температур можна отримати також за рахунок зміни співвідношення насичених і ненасичених жирних кислот в ліпідах трансгенних рослин (введення генів десатурази, гліцерин-3-фосфатацилтрансферази).

Для отримання посухостійких рослин використовують конструкції векторів з геном левансахарози (SacB), генами суперсинтезу проліну, геном ДІ-пирролідин-5-карбоксилатсинтетази, геном 4-ізопентенілтрансферази. Наприклад, введення гена 4-ізопентенілтрансферази в рослини тютюну збільшило стійкість трансформантів до водного стресу (7 днів без поливу) і високої температури (до 45°С). У них відмічали підвищену здатність утримувати вологу і зниження транспірації при водному дефіциті. Більш стійкі до посухи рослини люцерни було отримано при введенні гену супероксиддисмутази, ізольованого із тютюну.

Введення в клітини рослин генів біосинтезу гліцинбеатину і тригалози, відомих осмопротекторів, стабілізує білки і мембрани клітин, а також водний баланс клітин. Низькомолекулярний білок гліцинбеатин може захищати деякі ферменти рослин також від високотемпературної інактивації, підвищувати толерантність до сольового і холодового стресу.

Важливе практичне значення має також створення рослин, стійких до підвищеної концентрації солі за рахунок збільшення внутріклітинного осмотичного тиску шляхом синтезу і накопичення манітолу або бетаїну в цитоплазмі рослинної клітини. З використанням дріжджового гену HALI отримані трансформанти дині, які утворювали пагони на поживних середовищах в присутності 10 г/л хлориду натрію.

Подібні статті

Зимові скупчення сороки в Любечі
Біологія та чисельність зимуючих птахів залишається недостатньо вивченою не лише в Україні, але й у більшості європейських країн. Це зумовлене труднощами проведення польових досліджень у цей період, відсутністю уніфікованих методик, а тако ...

Біологічні особливості веслоноса
На сучасному етапі функціонування рибного господарства в Україні постає необхідність виявлення додаткових резервів його розвитку, зокрема, пошуку нетрадиційних підходів у веденні господарства, спрямованих на підвищення ефективності, прибут ...