АНАЛІЗ НАСІННЄВИХ ПОКОЛІНЬ БІОТЕХНОЛОГІЧНИХ РОСЛИН ПШЕНИЦІ З ДОДАТКОВОЮ КОПІЄЮ ГЕНА ОРНІТИН-Δ-АМІНОТРАСФЕРАЗИ ЛЮЦЕРНИ

Автор(и)

  • Л. Броннікова Інститут фізіології рослин і генетики НАН України

DOI:

https://doi.org/10.32782/1998-6475.2025.58.11

Ключові слова:

пролін, Triticum aestivum L., осмотичний стрес, посуха, продуктивність, врожайність, стійкість, трансгенні рослини

Анотація

Культивування нащадків біотехнологічних рослин пшениці озимої за дії водного дефіциту та засолення дозволило проаналізувати рівень вільного проліну та пов’язати з зерновою продуктивністю. За стресових умов відмічали перевагу вмісту вільного проліну у вегетативних органах генетично модифікованої пшениці порівнянні з вихідними формами. Показано, що за основними показниками структури врожаю, рослини насіннєвого покоління пшениці з функціональним трансгеном достовірно перевищують контрольні варіанти в умовах норми та стресу. Об’єктом дослідження були Т1–Т4 варіанти пшениці озимої, генотипу УК-209, УК 322/17. Метою даної роботи було встановлення толерантності до водного дефіциту насіннєвих поколінь Т1–Т4 генетично зміненої пшениці з частково пригніченою експресією гена проліндегідрогенази (ProDH) на основі фізіолого-біохімічних показників та господарських характеристик рослин. Нами було використано наcтупні методи дослідження: визначення показників структури врожаю та біохімічні методи визначення L-проліну (Pro).Досліджено рівень Pro- та проаналізовані елементи продуктивності в нащадків трансгенних рослин та їх вихідних форм за нормального та недостатнього водопостачання. Досліджено рослини пшениці озимої Т1-Т4 поколінь генотипу УК 322/17, УК 209 h на стійкість до водного та сольового стресу.Проаналізовано реакції на дію короткострокових засолення і водного дефіциту, пов’язані із акумуляцією вільного проліну, а також характер відновлення після стресів.

Посилання

ABRARM, M., SOHAIL, M., SAQIB, M., AKHTAR, J., ABBAS, G., WAHABH, H., MUMTAZM, Z., MEHMOOD, K., MEMON, M.S., SUN, XUM. (2022) Interactive salinity and water stress severely reduced the growth, stress tolerance, and physiological responses of guava (Psidium guajava L.). Scientific reports, 12, 18952. DOI: 10.1038/s41598-022-22602-5

CORDEA, M. I., BORSAI, O. (2021) Salt and water stress responses in plants. In: Hasanuzzaman, M., Nahar, K. (Eds.) Plant Stress Physiology – Perspective in Agriculture. DOI: 10.5772/intechopen.101072

DARM I., IFRAN, M., REHMAN, F., NAUSHIN, F. (2016) Proline accumulation in plants: roles in stress tolerance and plant development. – In: Osmilites and plants acclimation to changing environment onics technologies. pp. 155–166 DOI: 10.1007/978-81-322-2616-1_9

DE MELO, B. P., DE AVELAR CARPINETTI, P., FRAJA, O. T., RODRIGES-SILVA, P. L., FIPRESI, V. S., DE CAMARGOS, L. F., DA SILVA FERREIRA, M. F. (2022) Abiotic stresses in plants and their marcers: a practice view of plant stress responses and programmed cell death mechanisms. Plants, 11 (1100), 1–25. DOI: plants11091100

DUBROVNA, O. V., SLIVKA, L. V. (2022) Agrobacte- rium – oposeredkovana transformatsiia perspektyvnych henotypiv ozymoii pshenytsi za vykorystannia ornitin- δ-aminotrasferazy. Fiziolohiia Roslyn i henetyka, 54 (4), 311–327. (in Ukrainian). DOI: 10.15407/ frg2022.04.311

IMRAN, Q. M., HUSSAN, A., MAN, B-G., YUN, B-W. (2021) Abiotic stress biotechnological tools in response. Agronomy. 11 (8), 1579. DOI: 10.3390/ agronomy11081579

KANWAL, M., GOGOI, N., JONES, B., BARIANA, H., BANSAL, U., AHMAD, N. (2022) Pollen: A potential explants for genetic transformation in wheat (Triticum aestivum L.). Agronomy, 12 (9), 2009, DOI: 10.3390/ agronomy12092009

KHOMA, Y. A., KUTSOKON, N. K., KHUDOLIEIVA, L. V., SHEVCHENKO, V. V., RASHYDOV, N. M. (2021) Proline content in the leaves poplar and willov under water deficit. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 12 (3), 519-522. DOI: 10.15421/022171

KOMISARENKO, A. H., MYKHAL SKA, S. I. (2023). Doslidzhennia naslidkiv transhennykh roslyn Triticum aestivum L. iz chastkovoiu supresiieiu prolindehidr o he- na zy. Faktory eksperimentalnoi evolutsyi orhanizmiv, 32, 103–108. (in Ukrainian). DOI: 10.7124/FEEO.v.1544

KOMISARENKO, A. H., MYKHAL SKA, S. I., KUR- CHYI, V. M. (2020) Oposeredkovanist Т4 pokolinnia odnodolnyh i dvodolnyh roslyn iz pryhnichenoiu ekspesiieiu hena katabolizmu prolinu. Fiziolohiia roslyn i henetyka, 52 (5), 434–448. (in Ukrainian). DOI: 10.15407/frg2020.05434

MYKHALSKA, S. I., KOMISARENKO, A. H., MY KHAL- SKYI, L. O. (2023) Doslidzhennia kompleksu adaptatsiinyh harakterystyk do umov vodnoho defitsitu henetychno zminenyh roslyn Triticum aestivum L. z chastkovoiu supresiieiu hena katabolizmu prolinu. Fiziologiya roslin i genetika, 55 (3), 251–264. (in Ukrainian). DOI: 10.15407/frg2023/03/251

MOUMITA, M. J., BISWAS, P., NAHAR, K., FUJITA, M., HASSANUZZAMAN, M. (2019) Exogenus application of gibberellic acid mitigates drought – induced damage in spring wheat. Acta Agronomica, 72 (2), 1776 DOI: 10.3390/antiox9080681

PALIVODA, Yu. M., GAVIY, V. M., KUCH- MEN KO, O. V. (2021) Fizioloho-biohimichni pokaznyki pshenytsi miakoi (Triticum aestivum L.) pry modeliuvanni vodnoho defitsytu za dii metabolichno aktyvnyh spoluk. Naukovi zapiski Ternopiolskoho natsionalnoho pedahohichnoho universitetu Volodymyra Hnatyika. Seriia Biolohiia, 81(3), 44–54. (in Ukrainian). DOI: 10.25128/2078-2357.21.3.7

SELEIMAN M. F., AL-SUHAIBI, N., ALIN., AKMAL, M., ALOTAIBI, M., REFAY, Y., DINDROGLU, T., ABDUL-WAJIDH, H., BATTAGLIAM, L. (2021) Drought stress impacts on plants and different approaches to alleviate its adverse effecrs. Plants, 10(2), 259. DOI: 10.3390/plants10020259

SEMIANI Y., BRAEDA M. S., BENBELKACEM A., SEMIANI M. (2016) Comparative study of proline accumulation of some varieties of Durum weat (Triticum durum Desf.) under stress conditions. Bulletin UASVM Agriculture. 73 (2), 306–310. DOI: 10.15835/ buasvmcn-agr:12425

WANG, Z., YANG, Y., YADOV, V., HE, Y., ZHANG, X., WEI, C. (2022) Drought-induced proline is mainly synthesized in leaves and transported to roots in watermelon under water deficit. Horticultural Plant Journal, 8 (5), 615–626. DOI: 10.1016/j. hpj.2022.06.009

ZHANG, H., ZHU, J., GONG, Z., ZHU, J-K. (2022) Abiotic stress responses in plants. Nature reviews genetics. 23, 104–119. DOI: 10.1038/s41576-021-004413-0

ZHENG, K., CHEN, B., LU, G.; HAN, B. (2009) Overexpression of a NAC transcription factor enhances rice drought and salt tolerance. Bioscience Biotechnology Research Communications, 2(4), 832–837. DOI: 10.1016/j.bbrc.2008.12.163

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-05-30