Кіру | Тіркелу
Қазақ ұлттық аграрлық зерттеу университеті ISSN 2304-3334 (Print)  ·  ISSN 2304-3334 (Online)
Мақала жіберу
Мәзір
Мақала жіберу
АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ, АГРОХИМИЯ, АЗЫҚ ӨНДІРУ, АГРОЭКОЛОГИЯ

PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ

Анна Низкородова 1 , Руслан Крылдаков 1 , Нурлыбек Каримов 1 , Найля Полимбетова 1 , Булат Искаков 1

1 РМК «М.А. Айтхожин атындағы молекулалық биология және биохимия институты»

doi.org/10.37884/3-2024/17 Бет. 151-158 Қабылданды 29.07.2024 Жарияланды 30.09.2024

Аңдатпа

Оомицеттер - белгілі бір елдерде шығымдылықтың төмендеуіне және аштыққа әкелетін эпифитотияларды тудыруы мүмкін ең қауіпті өсімдік патогендерін қамтитын организмдер тобы. Олармен күресудің жалғыз қолжетімді жолы – егістіктерде фунгицидтерді қайталап қолдану және тұқымдық материалды мұқият таңдау – бұл қоздырғыштардың көпшілігі үшін тиімсіз. Бұл жұмыста HIGS (host-induced gene silencing) әдісін қолдану генетикалық түрлендірілген өсімдіктер кеш қоздырғышпен жұқтырған кезде қоздырғыштың патогенді организмнің өнуіне және оның көбеюіне жол бермейтін эффекторлық белоктардың үнсіздігін тудырады.

Phytophthora infestans қоздырғышына қарсы HIGS әдісін енгізу үшін біз екі гендік инженерия құрылымын жасадық, олардың бірі РНҚ кедергі нысанасы ретінде RXLR-эффекторлық ген P. infestans AVR3a-b, ал екіншісі PITG_03155 эффекторлық генінің бөлімін пайдаланады – ол P. infestans және P. cactorum үшін консервіленген. Картоп өсімдіктерінің агробактериалды-генетикалық трансформациясынан кейін AVR3a-b геніне негізделген құрылымды алып жүретін төрт трансгенді өсімдік (әрқайсысы «Милена» және «Гала» екі сорты) және PITG_03155 геніне негізделген құрылымды алып жүретін бір «Милена» сорты алынды. Бұл өсімдіктер микроклоналды түрде көбейтіледі және P. infestans эффекторлық гендеріне кедергі жасайтын РНҚ бар-жоғына зерттеледі, содан кейін өсімдік линияларын табиғи патогендік фон жағдайында отырғызу жоспарлануда және аурулардың жиілігі мен төзімділігі бойынша бақылау өсімдіктерімен салыстырмалы талдау жасалады; жүзеге асырылатын болады.

Phytophthora infestans, РНК-интерференция, Host Induced Gene Silencing, трансгенді өсімдіктер, siRNA, Avr3a, PITG_03155.

01 Кіріспе

Мақаланың толық мәтіні оң жақ панельде PDF форматында жүктеу үшін қолжетімді.

02 Әдебиеттер тізімі

  1. 1. Fawke S. Oomycete interactions with plants: infection strategies and resistance principles [Text] / S. Fawke, M. Doumane, S. Schornack // Microbiol Mol Biol Rev. – 2015. – V. 79(3). – P. 263-280. doi:10.1128/MMBR.00010-15
  2. 2. Kamoun S. The Top 10 oomycete pathogens in molecular plant pathology [Text] / S. Kamoun, O. Furzer, J.D.G. Jones, H.S. Judelson, A.G. Shad, R.J.D. Dalio, S.G. Roy, L. Schena, A. Zambounis, F. Panabieres, D. Cahill, M. Ruocco, A. Figueiredo, X.-R. Chen, J. Hulvey, R. Stam, K. Llamour, M. Gijzen, B.M. Tyler, N.J. Grunwald, M.S. Mukhtar, D.F.A. Tome, M. Tor, G. van den Ackerveken, J. Mcdowell, F. Daayf, W.E. Fry, H. Lindqvist-Kreuze, H.J.G. Meijer, B. Petre, J. Ristaino, K. Yoshida, P.R.J. Birch, F. Govers // Mol. Plant Pathology. – 2015. – V. 16(4). – P. 413-434. doi:10.1111/mpp.12190
  3. 3. Wiik L. Study on Biological and Economic Considerations in the Control of Potato Late Blight and Potato Tuber Blight [Text] / L. Wiik, H. Rosenqvist, E. Liljeroth // J Hortic. – 2018. – V. 5. – P. 226. doi:10.4172/2376-0354.1000226
  4. 4. Haverkort A.J. Societal costs of late blight in potato and prospects of durable resistance through cisgenic modification [Text] / A.J. Haverkort, P.M. Boonekamp, R. Hutten, E. Jacobsen, L.A.P. Lotz // Potato Res. – 2008. – V. 51. – P. 47-57. doi.org/10.1007/s11540-008-9089-y
  5. 5. Haq I. Relative efficacy of various fungicides, chemicals and biochemicals against late blight of potato. Pakistan [Text] / I. Haq, A. Rashid, S.A. Khan // Journal of Phytopathology. – 2008. – V. 21. – P. 129-133.
  6. 6 Haldar K. Common infection strategies of pathogenic eukaryotes [Text] / K. Haldar, S. Kamoun, N.L. Hiller, S. Bhattacharje, C. van Ooij // Nature Reviews. Microbiology. – 2006. – V. 4. – P. 922-931. DOI: 10.1038/nrmicro1549
  7. 7 Ghag S.B. Host induced gene silencing, an emerging science to engineer crop resistance against harmful plant pathogens [Text] / S.B. Ghag // Physiological and Molecular Plant Pathology. – 2017. – V. 100. – 242e254. https://doi.org/10.1016/j.pmpp.2017.10.003
  8. 8 Baum J.A. Progress towards RNAi-mediated insect pest management [Text] / J.A. Baum, J.K. Roberts // Advances in Insect Physiology. – 2014. – V. 47. – P. 249-295. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-800197-4.00005-1
  9. 9 Chen X. Plant and animal small RNA communications between cells and organisms [Text] / Chen, X., Rechavi, O. // Nat Rev Mol Cell Biol. – 2022– V. 23. – P. 185-203. https://doi.org/10.1038/s41580-021-00425-y
  10. 10 Jin H. Endogenous small RNAs and antibacterial immunity in plants [Text] / H. Jin // FEBS Letters. – 2008. – V. 582. – P. 2679-2684. doi:10.1016/j.febslet.2008.06.053
  11. 11 Nowara D. HIGS: Host-Induced Gene Silencing in the obligate biotrophic fungal pathogen Blumeria graminis [Text] / D. Nowara, A. Gay, C. Lacomme, J. Shaw, C. Ridout, D. Douchkov, G. Hensel, J. Kumlehn, P. Schweizer // The Plant Cell. – 2010. – V. 22. – P. 3130-3141. doi/10.1105/tpc.110.077040
  12. 12 Jahan S.N. Plant-mediated gene silencing restricts growth of the potato late blight pathogen Phytophthora infestans [Text] / Jahan S.N., Еsman A.K.M., Corcoran P., Fogelqvist J., Vetukuri R.R., Dixelius C. // Journal of Experimental Botany. – 2015. – V. 66(9). – P. 2785-2794. doi:10.1093/jxb/erv094
  13. 13. Bruce M.A. Agrobacterium-Mediated Transformation of Solanum tuberosum L., Potato [Text] / Bruce MA, Shoup Rupp JL // Methods Mol Biol. – 2019. – V. 1864. – P. 203-223. doi: 10.1007/978-1-4939-8778-8_15
  14. 14. Smith N.A. Total silencing by intron-spliced hairpin RNAs [Text] / N.A. Smith, S.P. Singh, M.B. Wang, P.A. Stoutjesdijk, A.G. Green, P.M. Waterhouse // Nature. – 2000. – V. 407(6802). – P. 319-320. doi:10.1038/35030305
  15. 15. M.W. Choudry RNA based gene silencing modalities to control insect and fungal plant pests – Challenges and future prospects [Text] / M.W. Choudry, P. Nawaz, N. Jahan, R. Riaz, B. Ahmed, M. H. Raza, Z. Fayyaz, K. Malik, S. Afzal // Physiological and Molecular Plant Pathology. – 2024. – V. 130. – P. e102241. doi.org/10.1016/j.pmpp.2024.102241.
  16. 16. Yu W. Comprehensive analysis of the Catalase (CAT) gene family and expression patterns in rubber tree (Hevea brasiliensis) under various abiotic stresses and multiple hormone treatments [Text] / Yu W, Kong G, Ya H, He L, Wu Y, Zhang H. // International Journal of Molecular Sciences. – 2024. – V. 25(1). – P. 70. https://doi.org/10.3390/ijms25010070
  17. 17. Akbarimotlagh M. Chapter Four - Critical points for the design and application of RNA silencing constructs for plant virus resistance [Text] / M. Akbarimotlagh, A. Azizi, M. Shams-bakhsh, M. Jafari, A. Ghasemzadeh, P. Palukaitis // Editor(s): Margaret Kielian, Marilyn J. Roossinck, Advances in Virus Research: Academic Press. – 2023. – V. 115. – P. 159-203. doi.org/10.1016/bs.aivir.2023.02.001.
  18. 18. Rose A.B. Introns as Gene Regulators: A Brick on the Accelerator [Text] / A.B. Rose // Front.Genet. – 2019. – V. 9. – P. 672. doi: 10.3389/fgene.2018.00672

Дәйексөз келтіру сілтемелері

[1]2024. PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ. Izdenister natigeler. 3(103) (Sep. 2024), 151–158. DOI:https://doi.org/10.37884/3-2024/17.
(1)PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ. Izdenister natigeler 2024, No. 3(103), 151-158. https://doi.org/10.37884/3-2024/17.
PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ. (2024). Izdenister Natigeler, 3(103), 151-158. https://doi.org/10.37884/3-2024/17
PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ. Izdenister natigeler, [S. l.], n. 3(103), p. 151–158, 2024. DOI: 10.37884/3-2024/17. Disponível em: https://kazvetjournal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/681. Acesso em: 15 sep. 2026.
“PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ”. 2024. Izdenister Natigeler, no. 3(103) (September): 151-58. https://doi.org/10.37884/3-2024/17.
“PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ” (2024) Izdenister natigeler, (3(103), pp. 151–158. doi:10.37884/3-2024/17.
[1]“PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ”, Izdenister natigeler, no. 3(103), pp. 151–158, Sep. 2024, doi: 10.37884/3-2024/17.
“PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ”. Izdenister Natigeler, no. 3(103), Sept. 2024, pp. 151-8, https://doi.org/10.37884/3-2024/17.
“PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ”. Izdenister natigeler, no. 3(103) (September 30, 2024): 151–158. Accessed September 15, 2026. https://kazvetjournal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/681.
1.PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ. Izdenister natigeler [Internet]. 2024 Sep. 30 [cited 2026 Sep. 15];(3(103):151-8. Available from: https://kazvetjournal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/681
1.PHYTOPHTHORA INFESTANS КЕҢЕСІНДЕГІ «HIGS» ӘДІСІН ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ ҮШІН ТРАНСГЕНДІК КАРТОП ӨСІМДЕРІН АЛУ. Izdenister natigeler. 2024;(3(103):151-158. doi:10.37884/3-2024/17