Оценка эффективности генноинженерных форм бактериальной глифосатоксидазы in vitro и у трансгенных растений. ГПНИ «Фундаментальные основы биотехнологий», подпрограмма «Новые биотехнологии» : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Е. А. Николайчик

Abstract

Объектами настоящего исследования являлись бактерии Escherichia coli, Bacillus subtilis и растения табака Nicotiana tabacum и рапса Brassica napus. Цель работы - характеристика мутантных форм глифосатоксидазы и конструирование агробактериальных бинарных векторов, способных обеспечить высокий уровень устойчивости к гербициду глифосату. НИР выполнялась современными молекулярно-биологическими методами, включая ПЦР, молекулярное клонирование, мутагенез in vitro. Ключевым методическим подходом, наиболее критичным для выполнения работы, являлось введение путем последовательных раундов олигонуклеотид-направленного мутагенеза in vitro нуклеотидных замен в бактериальные гены для обеспечения устойчивости к глифосату. Основные результаты выполненной НИР: • проведено сравнение мутантных форм глифосатоксидазы с двумя и тремя аминокислотными заменами, полученных на основе генов глициноксидаз двух штаммов Bacillus subtilis различного происхождения; обе формы фермента оказались нечувствительны к глифосату в концентрации 10 ммоль/л, однако формы с двумя мутациями ингибировались глифосатом в концентрации 20 ммоль/л. • для форм с тремя аминокислотными заменами минимальной ингибирующей концентрацией оказалась 40 ммоль/л; существенной разницы между ферментами, сконструированными на основе глициноксидаз разных штаммов, не обнаружено. • сконструированы бинарные агробактериальные векторы с двумя генами устойчивости к глифосату: глифосатоксидазы thiO и 5-фенолпирувилшикимат-3-фосфатсинтазы (aroA, с мутациями, препятствующими ингибированию глифосатом). • с использованием сконструированных векторов получены трансгенные растения рапса и табака, устойчивые к высоким концентрациям глифосата.