Экспрессия генов иммунного ответа (PR-генов) в трансгенных растениях рапса при заражении фитопатогеном Sclerotinia sclerotiorum и при обработке гербицидом глифосатом : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель А. Н. Евтушенков

Abstract

Объекты исследования: трансгенные растения рапса с модифицированным геном aroA бактерий Dickeya dadantii, устойчивые к гербициду глифосату. Цель работы: определить экспрессию генов иммунного ответа (PR-генов) в трансгенных растениях рапса при заражении фитопатогеном S. sclerotiorum и при обработке гербицидом глифосатом. Методы, методология проведения работы: культивирование S. sclerotiorum in vitro, биохимические методы, молекулярно-генетические методы. В результате установлено, что гербицид глифосат подавляет рост мицелия и образование склероциев фитопатогенного гриба S. sclerotiorum, а также снижает его амилазную и целлюлюлитическую активности. Методом инвертированной ПЦР установлено, что трансгенная линия рапса содержит три копии Т-ДНК в ядерном геноме. Выявлены различия в активизации индуцированной устойчивости у трансгенных и нетрансгенных растений рапса реципиентного сорта при взаимодействии с возбудителем склеротиниоза, что указывает на определенный адаптивный потенциал генномодифицированных растений рапса. Установлено, что предварительная обработка трансгенных растений рапса гербицидом глифосатом значительно увеличивает экспрессию генов PR-2 (в 246 раз) и CHI570 (в 319 раз) при заражении возбудителем склеротиниоза, что указывает на синергетический эффект гербицида и PR-белков в защите от заболевания. Установлены разнонаправленные изменения экспрессии генов защитного ответа у трансгенных растений рапса в ответ как на заражение возбудителем склеротиниоза, так и обработку глифосатсодержащим гербицидом, а также комбинационном воздействии этих двух факторов: гены PR-1, PR-2 и PR-3 индуцируются, а ген PDF1.2 – супрессируется. Выявленные морфологические и биохимические аспекты антифунгального действия гербицида глифосата на фитопатоген S. sclerotiorum могут учитываться при проведении защитных мероприятий от склеротиниоза. Влияние генов PR-1, PR-2 и PR-3 в формировании устойчивости к склеротиниозу следует учитывать при создании сортов растений.