Восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи
Визуальная оценка инфицированных вирусом ожога гречихи (ВОГ) трансгенных и нетрансгенных растений картофеля показала, что трансгенные растения, экспрессирующие ген рибонуклеазы цинии, характеризовались повышенной устойчивостью к ВОГ. В инфицированных и неинфицированных ВОГ трансгенных растениях кар...
Збережено в:
| Дата: | 2012 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Назва видання: | Доповіді НАН України |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84423 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи / Н.Я. Спивак, А.В. Кочетов, О.Й. Лозова, Л.В. Юзвенко, Т.Ю. Сабирова, А.А. Демченко, Л.Ф. Диденко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 9. — С. 165-169. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-84423 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-844232025-02-09T13:54:42Z Восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи Сприйнятливiсть трансгенних рослин картоплi до вiрусу опiку гречки The sensibility of transgеnic plants of potato to bucwheat burn virus Спивак, Н.Я. Кочетов, А.В. Лозова, О.Й. Юзвенко, Л.В. Сабирова, Т.Ю. Демченко, А.А. Диденко, Л.Ф. Біохімія Визуальная оценка инфицированных вирусом ожога гречихи (ВОГ) трансгенных и нетрансгенных растений картофеля показала, что трансгенные растения, экспрессирующие ген рибонуклеазы цинии, характеризовались повышенной устойчивостью к ВОГ. В инфицированных и неинфицированных ВОГ трансгенных растениях картофеля отмечался сниженный уровень содержания суммарных РНК по сравнению с соответствующим контролем. Уровень накопления ВОГ в трансгенных растениях на 14 сут после инфицирования был ниже в 1,7 раза по сравнению с таковым в нетрансгенных растениях. Вiзуальна оцiнка iнфiкованих вiрусом опiку гречки (ВОГ) трансгенних i нетрансгенних рослин картоплi показала, що трансгеннi рослини, якi експресують ген рибонуклеази цинiї, характеризувалися пiдвищеною стiйкiстю до ВОГ. В iнфiкованих i неiнфiкованих ВОГ трансгенних рослинах картоплi вiдзначався знижений рiвень вмiсту сумарних РНК порiвняно з вiдповiдним контролем. Рiвень накопичення вiрусу в трансгенних рослинах на 14 добу пiсля iнфiкування був нижче в 1,7 раза порiвняно з таким у нетрансгенних рослинах. Visual assessment of BBV-infected transgenic and non-transgenic potato plants has shown that the transgenic potato plants that express a gene of ribonuclease of Zinnia elegans are characterized by increased resistance to BBV. Infected and uninfected virus transgenic potato plants are characterized by reduced levels of total RNA as compared with control. The level of accumulation of the virus content in transgenic potato plants in 14 days after infection was lower by 1.7 times as compared with its content in non-transgenic potato plants. 2012 Article Восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи / Н.Я. Спивак, А.В. Кочетов, О.Й. Лозова, Л.В. Юзвенко, Т.Ю. Сабирова, А.А. Демченко, Л.Ф. Диденко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 9. — С. 165-169. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84423 577.25:582.926.2:578.824 ru Доповіді НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Біохімія Біохімія |
| spellingShingle |
Біохімія Біохімія Спивак, Н.Я. Кочетов, А.В. Лозова, О.Й. Юзвенко, Л.В. Сабирова, Т.Ю. Демченко, А.А. Диденко, Л.Ф. Восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи Доповіді НАН України |
| description |
Визуальная оценка инфицированных вирусом ожога гречихи (ВОГ) трансгенных и нетрансгенных растений картофеля показала, что трансгенные растения, экспрессирующие ген рибонуклеазы цинии, характеризовались повышенной устойчивостью к ВОГ.
В инфицированных и неинфицированных ВОГ трансгенных растениях картофеля отмечался сниженный уровень содержания суммарных РНК по сравнению с соответствующим контролем. Уровень накопления ВОГ в трансгенных растениях на 14 сут после
инфицирования был ниже в 1,7 раза по сравнению с таковым в нетрансгенных растениях. |
| format |
Article |
| author |
Спивак, Н.Я. Кочетов, А.В. Лозова, О.Й. Юзвенко, Л.В. Сабирова, Т.Ю. Демченко, А.А. Диденко, Л.Ф. |
| author_facet |
Спивак, Н.Я. Кочетов, А.В. Лозова, О.Й. Юзвенко, Л.В. Сабирова, Т.Ю. Демченко, А.А. Диденко, Л.Ф. |
| author_sort |
Спивак, Н.Я. |
| title |
Восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи |
| title_short |
Восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи |
| title_full |
Восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи |
| title_fullStr |
Восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи |
| title_full_unstemmed |
Восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи |
| title_sort |
восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2012 |
| topic_facet |
Біохімія |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84423 |
| citation_txt |
Восприимчивость трансгенных растений картофеля к вирусу ожога гречихи / Н.Я. Спивак, А.В. Кочетов, О.Й. Лозова, Л.В. Юзвенко, Т.Ю. Сабирова, А.А. Демченко, Л.Ф. Диденко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 9. — С. 165-169. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT spivaknâ vospriimčivostʹtransgennyhrastenijkartofelâkvirusuožogagrečihi AT kočetovav vospriimčivostʹtransgennyhrastenijkartofelâkvirusuožogagrečihi AT lozovaoj vospriimčivostʹtransgennyhrastenijkartofelâkvirusuožogagrečihi AT ûzvenkolv vospriimčivostʹtransgennyhrastenijkartofelâkvirusuožogagrečihi AT sabirovatû vospriimčivostʹtransgennyhrastenijkartofelâkvirusuožogagrečihi AT demčenkoaa vospriimčivostʹtransgennyhrastenijkartofelâkvirusuožogagrečihi AT didenkolf vospriimčivostʹtransgennyhrastenijkartofelâkvirusuožogagrečihi AT spivaknâ sprijnâtlivistʹtransgennihroslinkartoplidovirusuopikugrečki AT kočetovav sprijnâtlivistʹtransgennihroslinkartoplidovirusuopikugrečki AT lozovaoj sprijnâtlivistʹtransgennihroslinkartoplidovirusuopikugrečki AT ûzvenkolv sprijnâtlivistʹtransgennihroslinkartoplidovirusuopikugrečki AT sabirovatû sprijnâtlivistʹtransgennihroslinkartoplidovirusuopikugrečki AT demčenkoaa sprijnâtlivistʹtransgennihroslinkartoplidovirusuopikugrečki AT didenkolf sprijnâtlivistʹtransgennihroslinkartoplidovirusuopikugrečki AT spivaknâ thesensibilityoftransgenicplantsofpotatotobucwheatburnvirus AT kočetovav thesensibilityoftransgenicplantsofpotatotobucwheatburnvirus AT lozovaoj thesensibilityoftransgenicplantsofpotatotobucwheatburnvirus AT ûzvenkolv thesensibilityoftransgenicplantsofpotatotobucwheatburnvirus AT sabirovatû thesensibilityoftransgenicplantsofpotatotobucwheatburnvirus AT demčenkoaa thesensibilityoftransgenicplantsofpotatotobucwheatburnvirus AT didenkolf thesensibilityoftransgenicplantsofpotatotobucwheatburnvirus |
| first_indexed |
2025-11-26T14:06:08Z |
| last_indexed |
2025-11-26T14:06:08Z |
| _version_ |
1849862098555764736 |
| fulltext |
УДК 577.25:582.926.2:578.824
© 2012
Член-корреспондент НАН Украины Н.Я. Спивак, А.В. Кочетов,
О.Й. Лозова, Л. В. Юзвенко, Т. Ю. Сабирова, А.А. Демченко,
Л.Ф. Диденко
Восприимчивость трансгенных растений картофеля
к вирусу ожога гречихи
Визуальная оценка инфицированных вирусом ожога гречихи (ВОГ) трансгенных и не-
трансгенных растений картофеля показала, что трансгенные растения, экспрессирую-
щие ген рибонуклеазы цинии, характеризовались повышенной устойчивостью к ВОГ.
В инфицированных и неинфицированных ВОГ трансгенных растениях картофеля отме-
чался сниженный уровень содержания суммарных РНК по сравнению с соответству-
ющим контролем. Уровень накопления ВОГ в трансгенных растениях на 14 сут после
инфицирования был ниже в 1,7 раза по сравнению с таковым в нетрансгенных расте-
ниях.
Вирусоустойчивость растений определяется механизмами, включающими как неспецифи-
ческие, так и патогенспецифические защитные реакции, контролируемые различными ком-
плексами генов [1]. Нуклеазы могут представлять собой один из компонентов системы ви-
русоустойчивости, поэтому исследование растений с различной нуклеазной активностью,
отображающей их неодинаковую восприимчивость к вирусам, представляет значительный
интерес. Ранее было показано, что увеличенная экспрессия рибонуклеаз у растений Nico-
tiana tabacum сопровождается повышением устойчивости к некоторым вирусам, в связи
с чем было выдвинуто предположение об участии соответствующих генов в одном из меха-
низмов защиты от фитопатогенных вирусов [2, 3].
Целью наших исследований является изучение влияния экспрессии гена гетерологичной
РНКазы Zinnia elegans на качественные изменения восприимчивости трансгенных растений
картофеля к рабдовирусу — вирусу ожога гречихи (ВОГ).
ВОГ передается механическим путем и поражает широкий круг растений из 10 семейств,
среди которых важнейшие сельскохозяйственные культуры в Украине из семейств пасле-
новых, гречишных, бобовых и тыквенных. Интерес использования фиторабдовируса мо-
тивирован тем, что подобные исследования относительно растительных рабдовирусов не
проводились, а механизм их репродукции отличается от ранее изученного в этой области
вируса табачной мозаики [2].
Трансгенные растения картофеля с модифицированным уровнем активности рибонукле-
азы были получены из Института цитологии и генетики СО РАН. Трансгенные и нетранс-
генные растения картофеля инокулировали очищенным вирусным препаратом в концентра-
ции 100 мкг/мл. В качестве контроля использовали растения картофеля, инокулированные
буферным раствором, не содержащим вирус.
В результате проведенных исследований установлено, что трансгенные растения кар-
тофеля, экспресcирующие ген экстраклеточной рибонуклеазы Z. elegans, не отличались от
контрольных растений по фенотипу и срокам их развития.
Визуальная оценка инфицированных ВОГ контрольных и трансгенных растений кар-
тофеля показала, что трансгенные растения характеризовались повышенной устойчивос-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №9 165
Рис. 1. Электрофореграмма РНК вируса ожога гречихи: 1 — РНК ВОГ, выделенная из растения-накопителя
Nicotiana rustica; 2 — РНК ВОГ из трансгенного растения картофеля; 3 — РНК ВОГ из нетрансгенного
растения картофеля; 4 — маркеры 6000, 4000, 3000, 2000, 1500, 1000, 500 нуклеотидов
тью к ВОГ. Симптомы заболевания на трансгенной линии картофеля проявились через
28 сут наблюдения в виде мелких некрозов, что может быть характерной особенностью
устойчивости, поскольку за границы некроза вирусная инфекция не распространялась. На
мок-инокулированных листьях трансгенных растений аналогичные некрозы не наблюда-
лись. В то же время симптомы заболевания на нетрансгенных растениях проявились в сра-
стании листьев между собою, что отмечалось нами ранее [4].
Экспрессия гена секреторных нуклеаз в трансгенных растениях не исключает деграда-
цию вирусоспецифических РНК, что определяет вирусоустойчивость трансгенных расте-
ний. Поэтому представляло интерес исследовать геномную РНК ВОГ в генномодифициро-
ванных растениях картофеля, экспрессирующих ген рибонуклеазы Z. elegans. С этой целью
был получен вирусный препарат из генномодифицированных растений картофеля [5], затем
из вирусного препарата была выделена геномная РНК [6] и исследована методом электро-
фореза в агарозе [7]. В результате проведенных исследований установлено, что трансгенные
растения содержали геномную РНК ВОГ, которая по своим размерам и спектрофотометри-
ческим характеристикам не отличалась от геномной РНК ВОГ, изолированной из нетранс-
генных растений (рис. 1).
Кроме того, была выделена суммарная РНК из трансгенных и контрольных растений
картофеля [8]. При исследовании суммарного состава РНК в трансгенных растениях кар-
тофеля через 2 недели после их инфицирования вирусом была обнаружена высокомолеку-
лярная РНК, которая также присутствовала, но в гораздо большем количестве, в составе
166 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №9
суммарных РНК из инфицированных вирусом нетрансгенных растений. В то же время
в неинфицированных вирусом трансгенных и нетрансгенных растениях картофеля высо-
комолекулярную РНК не выявили (рис. 2). Обращает на себя внимание тот факт, что
высокомолекулярные РНК (10379–10415 нуклеотидов), обнаруженные лишь в инфициро-
ванных растениях, отличаются меньшими размерами от геномной РНК, изолированной
из очищенного вирусного препарата (11575 нуклеотидов). Мы не исключаем, что на это
обстоятельство повлияли клеточные факторы, присутствующие при выделении суммар-
ной РНК.
№ MW
1 6000,000
2 4000,000
3 3000,000
4 2000,000
5 1500,000
6 1000,000
7 500,000
№ MW
1 10379,217
2 7735,228
3 5344,772
4 3678,696
5 2411,030
6 1505,554
7 0,000
8 0,000
№ MW
1 10415,436
2 7988,761
3 3932,229
4 3425,163
5 2628,344
6 1686,649
7 817,393
8 129,231
9 0,000
10 0,000
Рис. 2. Денситограмма РНК: а — маркеры; б — из трансгенных растений картофеля, инфицированных
ВОГ; в — из нетрансгенных растений картофеля, инфицированных ВОГ; г — из контрольных трансгенных
растений; д — из контрольных нетрансгенных растений
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №9 167
№ MW
1 7699,009
2 3678,696
3 2302,373
4 1867,745
5 1252,021
№ MW
1 7662,790
2 3461,382
3 3026,754
4 2628,344
5 2121,278
6 1759,087
7 1288,240
8 0,000
9 0,000
Рис. 2. Продолжение
Следует отметить, что количественный уровень содержания РНК как в инфицирован-
ных ВОГ, так и в контрольных трансгенных растениях ниже по сравнению с ее суммарным
количеством в нетрансгенных растениях. Это, возможно, свидетельствует о том, что при
повышенном уровне РНКаз в трансгенных растениях снижается содержание РНК.
Как выяснилось, уровень накопления вируса в трансгенных растениях картофеля, экс-
прессирующих ген рибонуклеазы цинии, ниже в 1,7 раза на 14 сут, в 1,4 раза на 21 сут после
заражения по сравнению с таковым в нетрансгенных растениях картофеля.
Ранее мы отмечали, что трансгенные растения табака, экспрессирующие ген экстракле-
точной РНКазы из цинии, менее устойчивы к ВОГ по сравнению с трансгенными растени-
ями табака, экспрессирующими ген панкреатической рибонуклеазы быка, и было показано
трехкратное снижение репродукции вируса по сравнению с контрольными растениями [3].
И в нашем случае, согласно полученным данным, отмечается повышенный уровень устой-
чивости к ВОГ трансгенных растений картофеля, экспрессирующих ген рибонуклеазы ци-
нии, что представляет значительный интерес для дальнейших исследований молекулярных
механизмов устойчивости растений.
1. Трифонова Е.А., Кочетов А.В., Шумный В.К. Молекулярные механизмы системной устойчивости
растений к вирусным инфекциям и способы повышения вирусоустойчивости путем трансгенеза //
Успехи соврем. биологии. – 2007. – 127, № 1. – С. 13–24.
2. Trifonova E.A., Sapotcky V.K., Komarova M.L., Sherban A.B., Shumny V.K., Polyakova A.M., Lapshi-
na L.A., Kochetov A.V., Malinovsky B. I. Protection of transgenic tobacco plants expressiong bovine
pancreatic ribonuclease against tobacco mosaic virus // Plant Cell Rep. – 2007. – No 7. – P. 1121–1126.
168 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №9
3. Spivak N.Ya., Kochetov A.V., Lozova O. I., Levenko B.A., Yuzvenko L.V., Nikolaychuk M.V., Lev-
chuk O.B., Didenko L. F., Trifonova E.A., Sangaev S. S. Sensibility to phytorhabdoviruses of transgenic
tobacco plants // Наук. вiсн. Ужгород. ун-ту. Сер. Бiологiя. – 2010. – Вип. 27. – С. 37–39.
4. Шевчук В.К., Довгань С. В., Дiденко Л.Ф., Демченко О.А., Юзвенко Л.В., Серденко О.Б., Спi-
вак М.Я. Вiрусний опiк гречки в Українi // Карантин i захист рослин. – 2008. – № 11. – С. 13–15.
5. Диденко Л.Ф., Пархоменко Н.И., Максименко Л.А. и др. Некоторые свойства структурных ком-
понентов фиторабдовируса курчавой карликовости картофеля // Биополимеры и клетка. – 2001. –
№ 4. – С. 308–313.
6. Steele K. P., Frist R.H. Characterization of the 3′ Termini of the RNAs of Cowpea Mosaic Virus //
J. Virol. – 1978. – 26, No 2. – P. 243–248.
7. Duncan R. S. Agarose Gel Electroforesis // Basic DNA and RNA Protocols / Ed. A. J. Harwood. – New
York: Humana, 1996. – Vol. 58. – P. 17–21.
8. Bugos R. C., Chiang V. L., Zhang X.H. et al. RNA isolation from plant tissues recalcitrant to extration in
guanidine // BioTechniques. – 1995. – 19. – P. 734–737.
Поступило в редакцию 12.03.2012Институт микробиологии и вирусологии
им. Д.К. Заболотного НАН Украины, Киев
Институт цитологии и генетики СО РАН,
Новосибирск, Россия
Член-кореспондент НАН України М.Я. Спiвак, О. В. Кочетов, О.Й. Лозова,
Л.В. Юзвенко, Т.Ю. Сабiрова, О. А. Демченко, Л.Ф. Дiденко
Сприйнятливiсть трансгенних рослин картоплi до вiрусу опiку
гречки
Вiзуальна оцiнка iнфiкованих вiрусом опiку гречки (ВОГ) трансгенних i нетрансгенних рос-
лин картоплi показала, що трансгеннi рослини, якi експресують ген рибонуклеази цинiї, ха-
рактеризувалися пiдвищеною стiйкiстю до ВОГ. В iнфiкованих i неiнфiкованих ВОГ транс-
генних рослинах картоплi вiдзначався знижений рiвень вмiсту сумарних РНК порiвняно
з вiдповiдним контролем. Рiвень накопичення вiрусу в трансгенних рослинах на 14 добу
пiсля iнфiкування був нижче в 1,7 раза порiвняно з таким у нетрансгенних рослинах.
Corresponding Member of the NAS of Ukraine N.Ya. Spivak, A. V. Kochetov,
I. O. Lozova, L. V. Yuzvenko, T. Yu. Sabirova, A.A. Demchenko, L. F. Didenko
The sensibility of transgеnic plants of potato to bucwheat burn virus
Visual assessment of BBV-infected transgenic and non-transgenic potato plants has shown that the
transgenic potato plants that express a gene of ribonuclease of Zinnia elegans are characterized by
increased resistance to BBV. Infected and uninfected virus transgenic potato plants are characteri-
zed by reduced levels of total RNA as compared with control. The level of accumulation of the virus
content in transgenic potato plants in 14 days after infection was lower by 1.7 times as compared
with its content in non-transgenic potato plants.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №9 169
|