Направления и перспективы создания трансгенных сортов сельскохозяйственных растений, толерантных к гербицидам
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Первые генно-инженерные исследования в мире финансировались крупными транснациональными кампаниями, специализирующимися на производстве пестицидов, и в частности гербицидов. Эти кампании были заинтересованы в создании сортов растений, устойчивых к их продукции, поэтому первые разработки трансгенных растений шли именно в направлении создания сортов сельскохозяйственных растений, толерантных к гербицидам [4].
На сегодняшний день безусловным лидером среди трансгенных растений является соя, устойчивая к глифосату (N-фосфонометилглицину). Выведение генетически-модифицированных сортов произвело революцию в технологии возделывания сои. Соя медленно развивается на ранних этапах своего развития, конкурентоспособность взрослых растений сои также является невысокой, поэтому проблема борьбы с сорняками всегда занимала ключевую позицию в технологии возделывания сои. Появление устойчивых к глифосату сортов сои позволило применять данный гербицид для химической прополки полей с вегетирующими растениями сои, не производя угнетения ее развития.
Как уже было отмечено, существует два основных стратегических направления создания устойчивости растений против действия гербицида: первый – это замена в растениях чувствительного к гербициду белка, являющегося мишенью для гербицида, на другой белок, устойчивый к воздействию гербицида. Это направление было исторически первым в генной инженерии.
Второе направление заключается в возможности придать растению способность разрушать или химически модифицировать поступающие в клетку молекулы гербицида так, чтобы они не могли оказывать свое губительное действие, т.е. инактивировать их химическим способом.
Второе направление (химическая инактивация гербицида при помощи специальных ферментов) является более перспективным и предпочтительным с точки зрения уменьшения засоренности почв гербицидами, но его реализация более сложна, так как требует поиска специфических генов для создания устойчивых сортов растений
Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы
.
Успешно реализовать такой подход в создании резистентности удалось в отношении фосфинотрициновых гербицидов. Первым гербицидом этой группы был биалофос – вещество, продуцируемое стрептомицетами двух видов: Streptomyces hygroscopicus и Streptomyces viridochromogenes. Это соединение представляет собой трипептид, состоящий из двух остатков L-аланина и остатка фосфинотрицина – аналога глютаминовой кислоты. При попадании биалофоса в растительную клетку под действием внутриклеточных пептидаз происходит его распад и освобождается фосфинотрицин, который необратимо инактивирует ключевой фермент в ассимиляции аммония – глютаминсинтетазу [13].
В настоящее время в качестве действующего вещества ряда гербицидов используется химически синтезированный аналог фосфинотрицина – глюфозинат аммония. Источниками генов резистентности к этой группе гербицидов стали продуценты биалофоса. Эти стрептомицеты не чувствительны к фосфинотрицину, поскольку образуют фермент фосфинотрицинацетилтрансферазу, снимающий токсическое действие фосфинотрицина путем его ацетилирования. У Streptomyces hygroscorpius кодирующий такой фермент ген получил название bar, а у Streptomyces viridochromogenes – pat. В получении коммерческих сортов трансгенных растений были использованы оба гена. Линии гербицидоустойчивых сортов рапса, турнепса, сахарной свеклы, сои, кукурузы, цикория содержат ген bar, а трансгенный рис – ген pat.
По аналогичной стратегии переноса в растение генов, дезактивирующих гербицид, получены и широко используются глифосатустойчивые сорта кукурузы. Для их создания использовался ген глифосатоксидоредуктазы из близких к псевдомонадам бактерий Ochrobactrum anthropi
50% курсовой работы недоступно для прочтения
Закажи написание курсовой работы по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее время!
