Отправить статью по E-mail 
Опубликовать комментарии Продуктивность и стрессоустойчивость трансгенных растений табака с конститутивной экспрессией гена глутатионсинтетазы рапса BnGSH
- Авторы: Кулуев Б.Р.1, Бережнева З.А.1, Михайлова Е.В.1, Постригань Б.Н.1, Князев А.В.1
-
Учреждения:
- Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН
- Выпуск: Том 15, № 1 (2017)
- Страницы: 12-19
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/ecolgenet/article/view/6297
- DOI: https://doi.org/10.17816/ecogen15112-19
- ID: 6297
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Биосинтез глутатиона в клетках обеспечивается двумя ферментами: глутамилцистеиниллигазой и глутатионсинтетазой. В литературе имеются сведения о повышении устойчивости трансгенных растений к тяжелым металлам при повышении уровня экспрессии генов глутатионсинтетаз. При этом недостаточно данных об устойчивости таких трансгенных растений к другим абиотическим факторам среды. Исходя из этого целью нашего исследования были создание трансгенных растений табака с конститутивной экспрессией гена глутатионсинтетазы рапса BnGSH и оценка их ростовых параметров при нормальных условиях и при действии засоления, засухи и низких положительных температур. Трансгенные растения табака характеризовались повышенной продуктивностью при выращивании в нормальных условиях и при действии NaCl.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Булат Разяпович Кулуев
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: Kuluev@bk.ru
старший научный сотрудник, лаборатория молекулярной биологии и нанобиотехнологии
Россия, УфаЗоя Александровна Бережнева
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН
Email: berezhneva-z@yandex.ru
аспирант, лаборатория молекулярной биологии и нанобиотехнологии
Россия, УфаЕлена Владимировна Михайлова
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН
Email: mikhele@list.ru
старший лаборант, лаборатория молекулярной биологии и нанобиотехнологии
Россия, УфаБогдан Нилович Постригань
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН
Email: postrigan@bk.ru
научный сотрудник, лаборатория молекулярной биологии и нанобиотехнологии
Россия, УфаАлексей Викторович Князев
Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН
Email: knyazev@anrb.ru
старший научный сотрудник, лаборатория молекулярной биологии и нанобиотехнологии
Россия, УфаСписок литературы
- Wise RR, Naylor AW. Chilling-enhanced photooxidation: evidence for the role of singlet oxygen and superoxide in the breakdown of pigments and endogenous antioxidants. Plant Physiol. 1987;83(2):278-282. doi: 10.1104/pp.83.2.278.
- Загоскина Н.В., Назаренко Л.В. Активные формы кислорода и антиоксидантная система растений // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия «Естественные науки». – 2016. – № 22. – С. 9–23. [Zagoskina NV, Nazarenko LV. Active Oxygen Species and Antioxidant System of Plants. Vestnik Moscow city university: Natural Sciences. 2016;(22):9-23 (In Russ.)]
- Колупаев Ю.Е. Антиоксиданты растительной клетки, их роль в АФК-сигналинге и устойчивости растений // Успехи современной биологии. – 2016. – Т. 136. – С. 181–198. [Kolupaev YuE. Plant Cell Antioxidants and Their Role in ROS Signaling and Plant Resistance. Uspehi sovremennoj biologii. 2016;136:181-198 (In Russ.)]
- Noctor G, Mhamdi A, Chaouch S, et al. Glutatione in plants: an integrated overview. Plant Cell Environ. 2012;35:454-484. doi: 10.1111/j.1365-3040.2011.02400.x.
- Pivato M, Fabrega-Prats M, Masi A. Low-molecular-weight thiols in plants: Functional and analytical implications. Arc Biochem Biophys. 2014;560:83-99. doi: 10.1016/j.abb.2014.07.018.
- Pilon-Smits E. Phytoremediation. Annu Rev Plant Biol. 2005;56:15-39. doi: 10.1146/annurev.arplant.56. 032604.144214.
- Marrs K. The functions and regulation of glutathione-S-transferases in plants. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol. 1996;47:127-158. doi: 10.1146/annurev.arplant.47.1.127.
- Flocco CG, Lindblom SD, Smits EA. Overexpression of enzymes involved in glutathione synthesis enhances tolerance to organic pollutants in Brassica juncea. Int J Phytoremediation. 2004;6:289-304. doi: 10.1080/16226510490888811.
- Foyer CH, Souriau N, Perret S, et al. Overexpression of glutathione reductase but not glutathione synthetase leads to increases in antioxidant capacity and resistance to photoinhibition in poplar trees. Plant Physiol. 1995;109:1047-1057. doi: 10.1104/pp.109.3.1047.
- Liedschulte V, Wachter A, Zhigang A, Rausch T. Exploiting plants for glutathione (GSH) production: Uncoupling GSH synthesis from cellular controls results in unprecedented GSH accumulation. Plant Biotechnology Journal. 2010;8:807-820. doi: 10.1111/j.1467-7652.2010.00510.x.
- Guo J, Dai X, Xu W, Ma M. Overexpressing GSH1 and AsPCS1 simultaneously increases the tolerance and accumulation of cadmium and arsenic in Arabidopsis thaliana. Chemosphere. 2008;72:1020-1026. doi: 10.1016/j.chemosphere.2008.04.018.
- Zhu YL, Pilon-Smits EAH, Jouanin L, Terry N. Overexpression of glutathione synthetase in Indian mustard enhances Cadmium accumulation and tolerance. Plant Physiol. 1999;119:73-80. doi: 10.1104/pp.119.1.73.
- Gill SS, Tuteja N. Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiology and Biochemistry. 2010;48: 909-930. doi: 10.1016/j.plaphy.2010.08.016.
- Кулуев Б.Р., Князев А.В., Лебедев Я.П., и др. Получение трансгенных растений табака, экспрессирующих консервативные участки гена AINTEGUMENTA в антисмысловой ориентации // Физиология растений. – 2012. – № 3. – С. 341–353. [Kuluev BR, Knyazev AV, Lebedev YaP, et al. Obtaining transgenic tobacco plants expressing conserved regions of the AINTEGUMENTA gene in antisense orientation. Russian Journal of Plant Physiology. 2012;59:307-317. (In Russ.)]. doi: 10.1134/S1021443712030107.
- Кулуев Б.Р., Князев А.В., Чемерис А.В., Вахитов В.А. Морфологические особенности трансгенных растений табака, экспрессирующих ген AINTEGUMENTA рапса под контролем промотора вируса мозаики георгина // Онтогенез. – 2013. – Т. 44. – № 2. – С. 110–114. [Kuluev BR, Knyazev AV, Chemeris AV, Vakhitov VA. Morphological features of transgenic tobacco plants expressing the AINTEGUMENTA gene of rape under control of the dahlia mosaic virus promoter. Russian Journal of Developmental Biology. 2013;44:86-89. (In Russ.)]. doi: 10.1134/S1062360413020070.
- Choi JY, Seo YS, Kim SJ, et al. Constitutive expression of CaXTH3, a hot pepper xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase, enhanced tolerance to salt and drought stresses without phenotypic defects in tomato plants (Solanum lycopersicum cv. Dotaerang). Plant Cell Rep. 2011;30: 867-877. doi: 10.1007/s00299-010-0989-3.
- Cheng MC, Ko K, Chang WL, et al. Increased glutathione contributes to stress tolerance and global translational changes in Arabidopsis. Plant J. 2015;83:926-939. doi: 10.1111/tpj.12940.
- Vijayakumar H, Thamilarasan SK, Shanmugam A, et al. Glutathione transferases superfamily: cold-inducible expression of distinct GST genes in Brassica oleracea. Int J Mol Sci. 2016;17(8). doi: 10.3390/ijms17081211.
Дополнительные файлы
