Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1 Рапс как сельскохозяйственная культура 12
1.2 Амарант как сельскохозяйственная культура 14
1.3 Трансгенный рапс
1.3.1 Основные методы трансформации рапса 16
1.3.2 Сорта трансгенного рапса и их распространение 17
1.3.3 Перспективы генной инженерии рапса и возможные риски 18
1.3.4 Гены-регуляторы клеточного деления и роста клеток растяжением 23
1.4 Переопыление трансгенного рапса с родственными растениями рода Brassica 25
1.4.1 Вероятность гибридизации ГМ-рапса с Brassica napus 25
1.4.2 Вероятность гибридизации ГМ-рапса с Brassica rapa 27
1.4.3 Вероятность гибридизации ГМ-рапса с Brassica oleracea 31
1.4.4 Вероятность гибридизации ГМ-рапса с Brassica juncea 31
1.4.5 Вероятность гибридизации ГМ-рапса с Brassica nigra 33
1.5 Переопыление трансгенного рапса с родственными растениями других родов семейства Brassicaceae 33
1.5.1 Вероятность гибридизации ГМ-рапса с Raphanus raphanistrum 34
1.5.2 Вероятность гибридизации ГМ-рапса с Hirschfeldia incana 36
1.5.3 Вероятность гибридизации ГМ-рапса с Sinapis arvensis 37
1.5.4 Вероятность гибридизации ГМ-рапса с Erucastrum gallicum 38
1.6 Дикие родственники рапса на территории Республики Башкортостан 39
1.7 Заключение к обзору литературы 40
Глава 2. Материалы и методы исследования 43
2.1 Объекты исследования 43
2.2 Бактериальные штаммы и векторы . 44
2.3 Приготовление компетентных клеток бактерий 45
2.4 Трансформация бактерий 45
2.5 Выделение плазмидной ДНК 46
2.6 Выделение ДНК из бактерий методом кипячения 47
2.7 Агробактериальная трансформация семядольных черешков и гипокотилей рапса. 47
2.8 Агробактериальная трансформация методом погружения цветков 48
2.9 Селективный отбор трансгенных проростков
2.10 Совместное культивирование трансгенных и нетрансгенных растений 50
2.11 Морфологический анализ 51
2.12 Выделение растительной ДНК методом солевой экстракции 52
2.13 Выделение тотальной РНК рапса 53
2.14 Полимеразная цепная реакция 53
2.15 Количественная ОТ-ПЦР в режиме реального времени 54
2.16 Олигонуклеотидные праймеры, использованные при проведении ПЦР 55
2.17 Агарозный гель-электрофорез 56
2.18 Реактивы и материалы 56
2.19 Составы использованных стандартных растворов 57
Глава 3. Результаты и обсуждение 58
3.1 Выбор целевого гена для трансформации рапса на примере табака 58
3.1.1 Искусственное переопыление табака, сверхэкспрессирующего ген ARGOS-LIKE, с нетрансгенными родственными растениями и сравнительный морфологический анализ трансгенных гибридов
3.1.2 Искусственное переопыление табака, сверхэкспрессирующего ген ARGOS, с нетрансгенными родственными растениями и сравнительный морфологический анализ трансгенных гибридов
3.2 Создание трансгенных растений с увеличенным размером органов 62
3.2.1 Создание генно-инженерной конструкции с целевым геном ARGOS- LIKE
3.2.2 Агробактериальная трансформация семядольных черешков и гипокотилей рапса 64
3.2.3 Получение трансгенных растений рапса методом погружения цветков и их морфологический анализ 65
3.2.4 Получение трансгенных растений амаранта методом погружения цветков и их морфологический анализ 75
3.3 Совместное культивирование трансгенных растений рапса и нетрансгенных родственных растений на двух различных участках 81
3.3.1 Моделирование условий для выращивания исследуемых растений в разграниченных посевах
3.3.2 Моделирование условий для выращивания исследуемых растений в смешанных посевах
3.4.1 Поиск гибридных растений 85
3.4.2 Сравнительный морфологический анализ родительских растений и их гибридов 90 3.5 Оценка экологической безопасности использования трансгенного рапса с конститутивной экспрессией гена ARL в сельском хозяйстве
Заключение 113
Выводы 115
Список литературы
