<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Advances in Chemical Physics</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Advances in Chemical Physics</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Физиология растений</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0015-3303</issn><issn publication-format="electronic">3034-624X</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">269473</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.31857/S0015330324050073</article-id><article-id pub-id-type="edn">MMUPCL</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading"><subject>ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Рост и солеустойчивость волосовидных корней табака с конститутивной экспрессией гена TaNAC69</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Рост и солеустойчивость волосовидных корней табака с конститутивной экспрессией гена TaNAC69</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name><surname>Ибрагимова</surname><given-names>Зарина Азадовна</given-names></name><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>i.zibragimova@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff4"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name><surname>Галимова</surname><given-names>Айзиля Айтугановна</given-names></name><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>aiz.galimova@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff3"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name><surname>Мусин</surname><given-names>Халит Галеевич</given-names></name><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>mg@khalit.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff3"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name><surname>Ямалеева</surname><given-names>Анна Александровна</given-names></name><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>biohim-bioteh@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff4"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name><surname>Заикина</surname><given-names>Евгения Александровна</given-names></name><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>evisheva@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff3"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name><surname>Кулуев</surname><given-names>Булат Разяпович</given-names></name><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>kuluev@bk.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff3"/><xref ref-type="aff" rid="aff4"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en"></institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Федерального государственного бюджетного научного учреждения Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="ru">Уфимский университет науки и технологий</institution></aff><aff><institution xml:lang="en"></institution></aff></aff-alternatives><aff id="aff3"><institution>Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Федерального государственного бюджетного научного учреждения Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук</institution></aff><aff id="aff4"><institution>Уфимский университет науки и технологий</institution></aff><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2024-09-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>09</month><year>2024</year></pub-date><volume>71</volume><issue>5</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru">Генетическая инженерия растений – достижения и перспективы</issue-title><fpage>580</fpage><lpage>590</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2024-11-11"><day>11</day><month>11</month><year>2024</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2024-11-11"><day>11</day><month>11</month><year>2024</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2024, Russian Academy of Sciences</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2024, Российская академия наук</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Russian Academy of Sciences</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Российская академия наук</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" start_date="2025-09-15"/></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rcsi.science/0015-3303/article/view/269473">https://journals.rcsi.science/0015-3303/article/view/269473</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>Пшеница мягкая (<italic>Triticum aestivum</italic> L.) – одна из самых важных зерновых и основных продовольственных культур во всем мире, выращиваемая довольно часто в засушливых регионах мира, где нехватка воды и засоление вызывают серьезные потери урожая. Ген <italic>TaNAC69</italic> мягкой пшеницы кодирует один из важнейших транскрипционных факторов, который участвует в регуляции устойчивости к дефициту влаги, вызванной засухой и гипотермией, однако роль этого гена при засолении малоизучена. Целью данной работы было клонирование гена <italic>TaNAC69 </italic>мягкой пшеницы в бинарном векторе с 35S CaMV промотором и создание волосовидных корней (ВК) <italic>Nicotiana tabacum</italic> L. с конститутивной экспрессией гена <italic>TaNAC69</italic> для оценки эффективности целевой генно-инженерной конструкции в условиях засоления. В ходе агробактериальной трансформации листовых дисков табака при помощи <italic>Agrobacterium rhizogenes</italic> были получены 15 линий культур ВК, в шести из которых было доказано наличие и высокий уровень экспрессии целевого гена. ВК табака с конститутивной экспрессией гена <italic>TaNAC69 </italic>характеризовались более быстрыми темпами роста, большей разветвленностью и большей сырой и сухой массой при действии 150 мМ NaCl, чем контрольные ВК табака без целевого гена. Анализ антиоксидантной системы выявил повышенную активность ферментов гваяколпероксидазы и глутатион-S-трансферазы, большее содержание пролина и водорастворимых сахаров, а также более высокую общую антиоксидантную способность в ВК с геном <italic>TaNAC69 </italic>по сравнению с нетрансформированным контролем. Генно-инженерная конструкция <italic>TaNAC69 </italic>с 35S CaMV промотором может быть рекомендована для генетической трансформации культурных растений с целью увеличения их устойчивости к абиотическому стрессу.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Пшеница мягкая (<italic>Triticum aestivum</italic> L.) – одна из самых важных зерновых и основных продовольственных культур во всем мире, выращиваемая довольно часто в засушливых регионах мира, где нехватка воды и засоление вызывают серьезные потери урожая. Ген <italic>TaNAC69</italic> мягкой пшеницы кодирует один из важнейших транскрипционных факторов, который участвует в регуляции устойчивости к дефициту влаги, вызванной засухой и гипотермией, однако роль этого гена при засолении малоизучена. Целью данной работы было клонирование гена <italic>TaNAC69 </italic>мягкой пшеницы в бинарном векторе с 35S CaMV промотором и создание волосовидных корней (ВК) <italic>Nicotiana tabacum</italic> L. с конститутивной экспрессией гена <italic>TaNAC69</italic> для оценки эффективности целевой генно-инженерной конструкции в условиях засоления. В ходе агробактериальной трансформации листовых дисков табака при помощи <italic>Agrobacterium rhizogenes</italic> были получены 15 линий культур ВК, в шести из которых было доказано наличие и высокий уровень экспрессии целевого гена. ВК табака с конститутивной экспрессией гена <italic>TaNAC69 </italic>характеризовались более быстрыми темпами роста, большей разветвленностью и большей сырой и сухой массой при действии 150 мМ NaCl, чем контрольные ВК табака без целевого гена. Анализ антиоксидантной системы выявил повышенную активность ферментов гваяколпероксидазы и глутатион-S-трансферазы, большее содержание пролина и водорастворимых сахаров, а также более высокую общую антиоксидантную способность в ВК с геном <italic>TaNAC69 </italic>по сравнению с нетрансформированным контролем. Генно-инженерная конструкция <italic>TaNAC69 </italic>с 35S CaMV промотором может быть рекомендована для генетической трансформации культурных растений с целью увеличения их устойчивости к абиотическому стрессу.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>Nicotiana tabacum</kwd><kwd>волосовидные корни</kwd><kwd>стрессоустойчивость</kwd><kwd>транскрипционный фактор</kwd><kwd>Agrobacterium rhizogenez</kwd></kwd-group><funding-group><award-group><funding-source><institution-wrap><institution xml:lang="ru">Правительство РФ</institution></institution-wrap><institution-wrap><institution xml:lang="en">Government of the Russian Federation</institution></institution-wrap></funding-source><award-id>122030200143-8</award-id></award-group><award-group><funding-source><institution-wrap><institution xml:lang="ru">Министерство образования и науки Российской Федерации</institution></institution-wrap><institution-wrap><institution xml:lang="en">Ministry of Education and Science of the Russian Federation</institution></institution-wrap></funding-source><award-id>075-15-2021-1066</award-id></award-group></funding-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Abbasi G.H., Akhtar J., Ahmad R., Jamil M., Anwar-Ul-Haq M., Ali S., Ijaz M. Potassium application mitigates salt stress differentially at different growth stages in tolerant and sensitive maize hybrids // Plant Growth Regul. 2015. V. 76. P. 111. https:doi.org/10.1007/s10725-015-0050-1</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Zhang X., Liu P., Qing C., Yang C., Shen Y., Ma L. Comparative transcriptome analyses of maize seedling root responses to salt stress // Peer J. 2021. V. 9. e10765. https:doi.org/10.7717/peerj</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Wang M., Wang Y., Zhang Y., Li C., Gong S., Yan S., Li G., Hu G., Ren H., Yang J., Yu T., Yang K. Comparative transcriptome analysis of salt-sensitive and salt-tolerant maize reveals potential mechanisms to enhance salt resistance // Genes Genomics. 2019. V. 41. P. 781. https:doi.org/10.1007/s13258-019-00793-y</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Liu B., Soundararajan P., Manivannan A. Mechanisms of silicon-mediated amelioration of salt stress in plants // Plants. 2019. V. 8. Р. 307. https:doi.org/10.3390/plants8090307</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Luo M., Zhao Y., Wang Y., Shi Z., Zhang P., Zhang Y., Song W., Zhao J. Comparative proteomics of contrasting maize genotypes provides insights into salt-stress tolerance mechanisms // J. Proteome Res. 2018. V. 17. P. 141.</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Zhang Z., Zhang J., Chen Y., Li R., Wang H., Wei J. Genome-wide analysis and identification of HAK potassium transporter gene family in maize (Zea mays L.) // Mol. Biol. Rep. 2012. V. 39. P. 8465. https:doi.org/10.1007/s11033-012-1700-2</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Jha U.C., Bohra A., Jha R., Parida S.K. Salinity stress response and ‘omics’ approaches for improving salinity stress tolerance in major grain legumes // Plant Cell Rep. 2019. V. 38. P. 255. https:doi.org/10.1007/s00299-019-02374-5</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Kashyap M., Ford R., Bohra A., Kuvalekar A., Mantri N. Improving salt tolerance of chickpea using modern genomics tools and molecular breeding // Curr. Genom. 2017. V. 18. P. 557. https:doi.org/10.2174/1389202918666170705155252</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Senapati N., Stratonovitch P., Paul M.J., Semenov M.A. Drought tolerance during reproductive development is important for increasing wheat yield potential under climate change in Europe // J. Exp. Bot. 2018. V. 70. P. 2549. https:doi.org/10.1093/jxb/ery226</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Заикина Е.А., Румянцев С.Д., Сарварова Е.Р., Кулуев Б.Р. Гены транскрипционных факторов, задействованных в ответе растений на абиотические стрессовые факторы // Экологическая генетика. 2019. Т. 17. № 3. С. 47. https:doi.org/10.17816/ecogen17347-58</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Заикина Е.А., Мусин Х.Г., Кулуев А.Р., Никонов В.И., Дмитриев А.М., Кулуев Б.Р. Изменение активности генов транскрипционных факторов TANAC69, TADREB1, TABZIP60 у растений мягкой пшеницы при водном дефиците и гипотермии // Физиология растений. 2022. Т. 69. С. 327. https:doi: 10.31857/S0015330322030186</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Xue G.G., Bower N.N., McIntyre C.C., Riding G.G., Kazan K., Shorter R. TaNAC69 from the NAC superfamily of transcription factors is up-regulated by abiotic stresses in wheat and recognizes two consensus DNA-binding sequences // Funct. Plant Biol. 2006. V. 33. P. 43. https:doi.org/10.1071/FP05161</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Xue G.G., Way H., Richardson T., Drenth J., Joyce P.A., McIntyre C.L. Over expression of TaNAC69 leads to enhanced transcript levels of stress up-regulated genes and dehydration tolerance in bread wheat // Mol. Plant. 2011. V. 4. P. 697. https:doi.org/10.1093/mp/ssr013</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Вербицкая А.А., Иванова А.С., Царькова Е.А., Мишуткина Я.В., Гапоненко А.К. Агробактериальная трансформация продуктивных сортов яровой мягкой пшеницы российской селекции // Естественные и технические науки. 2022. № 1. С. 63. https:doi.org/10.25633/ETN.2022.01.04</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Мусин Х.Г., Гумерова Г.Р., Баймухаметова Э.А., Кулуев Б.Р. Рост и стрессоустойчивость волосовидных корней табака с конститутивной экспрессией гена ARGOS-LIKE // Физиология растений. 2022. Т. 69. С. 490. https:doi.org/10.31857/S0015330322050153</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Bahramnejad B., Naji M., Bose R., Jha S. A critical review on use of Agrobacterium rhizogenes and their associated binary vectors for plant transformation // Biotechnol. Adv. 2019. V. 37. P. 107405. https:doi.org/10.1016/j.biotechadv.2019.06.004</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Sun J., Ma L., San K.Y., Peebles C.A. Still stable after 11 years: A Catharanthus roseus hairy root line maintains inducible expression of anthranilate synthase // Biotechnol. Progr. 2017. V. 33. P. 66. https:doi.org/10.1002/btpr.2403</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Aljanabi S.M., Martinez I. Universal and rapid salt-extraction of high-quality genomic DNA for PCR-based techniques // Nucl. Acids Res. 1997. V. 25. P. 4692. https:doi.org/10.1093/nar/25.22.4692</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>Doyle J.J., Doyle J.L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue // Phytochem. Bull. 1987. V. 19. P. 11.</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Чевари С., Чаба И., Секей И. Роль супероксиддисмутазы в окислительных процессах клетки и метод определения ее в биологических материалах // Лабораторное дело. 1985. № 11. С. 578.</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>Verma S., Dubey R.S. Lead toxicity induces lipid peroxidation and alert the activities of antioxidant enzymes in grooving rice plants // Plant Sci. 2003. V. 64. P. 645. http://dx.doi.org/10.1016/S0168-9452(03)00022-0</mixed-citation></ref><ref id="B22"><label>22.</label><mixed-citation>Ермаков А.И., Арисимович В. В., Ярош Н.П., Перуански Ю.В., Луковникова Г.А. Иконникова М.И. Методы биохимического исследования растений // Ленинград: Агропромиздат. 1987. 430 с.</mixed-citation></ref><ref id="B23"><label>23.</label><mixed-citation>Panchuck I.I., Volkov R.A., Schoff F. Heat stress and heat shock transcription factor-depend expression and activity of ascorbate peroxidase in Arabidopsis // Plant Physiol. 2002. V. 129. P. 838. https:doi.org/10.1104/pp.001362</mixed-citation></ref><ref id="B24"><label>24.</label><mixed-citation>Taylor N.L., Millar A.H. Oxidative stress and plant mitochondria // Meth. Mol. Biol. 2007. V. 372. P. 389. https:doi.org/10.1007/978-1-59745-365-3_28</mixed-citation></ref><ref id="B25"><label>25.</label><mixed-citation>Khedr A.H.A., Abbas M.A., Abdel W.A.A., Quick W.P., Abogadallah G.M. Proline induces the expression of salt-stress responsive proteins and may improve the adaptation of Pancratium maritimum L. to salt-stress // J. Exp. Bot. 2003. V. 54. P. 2553. https:doi.org/10.1093/jxb/erg277</mixed-citation></ref><ref id="B26"><label>26.</label><mixed-citation>Minibayeva F.V., Kolesnikov O.P., Gordon L.K. Contribution of a plasma membrane redox system to the superoxide production by wheat root cells // Protoplasma. 1998. V. 205. P. 101. https:doi.org/10.1007/BF01279299</mixed-citation></ref><ref id="B27"><label>27.</label><mixed-citation>Chaouch S., Queval G., Vanderauwera S., Mhamdi A., Vandorpe M., Langlois-Meurinne M., Breusegem F., Saindrenan P., Noctor G. Peroxisomal hydrogen peroxide is coupled to biotic defense responses by ISOCHORISMATE SYNTHASE1 in a daylength-related manner // Plant Physiol. 2010. V. 153. P. 1692. https:doi.org/10.1104/pp.110.153957</mixed-citation></ref><ref id="B28"><label>28.</label><mixed-citation>Bindschedler L.V., Minibayeva F., Gardner S.L., Gerrish C., Davies D.R., Bolwell G.P. Early signalling events in the apoplastic oxidative burst in suspension cultured French bean cells involve cAMP and Ca2+ // New Phytol. 2001. V. 151. P. 185. https:doi.org/10.1046/j.1469-8137.2001.00170.x</mixed-citation></ref><ref id="B29"><label>29.</label><mixed-citation>Boestfleisch C., Wagenseil N.B., Buhmann A.K., Seal C.E., Wade E.M., Muscolo A., Papenbrock J. Manipulating the antioxidant capacity of halophytes to increase their cultural and economic value through saline cultivation // AoB Plants. 2014. V. 13. P. 6. https:doi.org/10.1093/aobpla/plu046</mixed-citation></ref><ref id="B30"><label>30.</label><mixed-citation>Habig W.H., Pabst M.S., Jakoby W.B. Glutathione-S-transferase. The first enzymatic step in mercapturic acid formation // J. Biol. Chem. 1974. V. 246. P. 7130. https:doi.org/10.1016/S0021-9258(19)42083-8</mixed-citation></ref><ref id="B31"><label>31.</label><mixed-citation>Верлан Н.В. Клинико-фармакологический анализ состояния системы глутатиона при церебральной ишемии. Дис. … док. мед. наук. Москва: ЦНМБ ММА им. И.М. Сеченова 2008. 210 с.</mixed-citation></ref><ref id="B32"><label>32.</label><mixed-citation>Mao X., Zhang H., Qian X., Li A., Zhao G, Jing R. TaNAC2, a NAC-type wheat transcription factor conferring enhanced multiple abiotic stress tolerances in Arabidopsis // J. Exp. Bot. 2012. V. 63. P. 2933. https:doi.org/10.1093/jxb/err462</mixed-citation></ref><ref id="B33"><label>33.</label><mixed-citation>Бережнева З.А., Мусин Х.Г., Кулуев Б.Р. Рост корней трансгенных растений табака со сверхэкспрессией генов экспансинов и ксилоглюканэндотрансгликозилаз в условиях кадмиевого стресса // Физиология растений. 2022. T. 69. C. 522. https:doi.org/10.31857/S0015330322050037</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
