Agrobacterium-опосередкована трансформація кукурудзи української селекції

Нітовська, І.О. and Сатарова, Т.М. and Абраімова, О.Є. and Палеха, Д.Ю. and Комарницький, І.К. and Моргун, Б.В. (2025) Agrobacterium-опосередкована трансформація кукурудзи української селекції. Цитологія і генетика = Cytology and Genetics, 59 (2). pp. 145-158. ISSN 0564–3783

Text Стаття_Нітовська,Абраімова_2025-.pdf Download (449kB)

Abstract

З огляду на те, що Україна є потужним експортером кукурудзи в світі, скринінг піддатливих до генетичної трансформації генотипів, що культивуються на її теренах, та створення ефективної технології трансформації української кукурудзи є актуальним. Прекультивовані незрілі зародки кукурудзи дев’яти генотипів (інбредні лінії та гібриди) піддавали Agrobacterium-опосередкованій трансформації. У роботі використовували три штами A. tumefaciens та три векторні конструкції, які містили селективний маркерний ген неоміцинфосфотрансферази II, а також репортерні гени зеленого флуоресціюючого протеїну або β-глюкуронідази. Трансгенні рослини відбирали на живильних середовищах із паромоміцином. На селективних середовищах для шести генотипів спостерігали регенерацію пагонів після трансформації. Методом ПЛР виявлено присутність трансгенів у 43 клонах, отриманих від чотирьох генотипів із використанням усіх наявних векторів. Частота трансформації варіювала від 0 до 27 % в окремих експериментах. Знайдено сильну кореляцію між частотами регенерації та трансформації. Виявлено значущу різницю у частоті регенерації та трансформації між генотипами та рослинами одного генотипу, які були донорами експлантів. Використання вектора рСВ271, який містив нуклеотидні послідовності регуляції експресії генів однодольних перед селективним маркерним геном, а саме інтрон гена hsp70 кукурудзи, достовірно збільшувало частоту регенерації пагонів після трансформації. Аналіз рослин покоління Т1 виявив однолокусне вбудовування трансгенів у рослинний геном. Запропонований протокол генетичної трансформації з використанням паромоміцину як селективного агенту є ефективним для отримання трансгенної кукурудзи ліній та гібридів української селекції. Відібрано три генотипи (лінія ДК232 та гібриди КП7×ПРЖ5 і КС277×RS15) як найбільш сприйнятливі до Agrobacterium-опосередкованої трансформації і перспективні для подальших досліджень з отримання трансгенних рослин кукурудзи. Since Ukraine is a powerful maize exporter in the world, screening genotypes susceptible to genetic transformation among cultivated on its territory and the development of an effective technology for the transformation of maize of Ukrainian breeding are relevant. Precultivated immature maize embryos of nine genotypes (inbred lines and hybrids) were subjected to Agrobacterium-mediated transformation. Three strains of A. tumefaciens and three vector constructs, which contained the selective marker gene of neomycin phosphotransferase II, as well as the reporter genes of green fluorescent protein or β-glucuronidase, were used in the work. Transgenic plants were selected on nutrient media with paromomycin. For six genotypes, shoot regeneration was observed after transformation on selective media. The presence of transgenes in 43 clones obtained from four genotypes using all available vectors was revealed by the PCR method. The transformation frequency varied from 0 to 27 % in individual experiments. A strong correlation was found between frequencies of the regeneration and the transformation, as well as a significant difference in the frequencies between genotypes and donor plants of the same genotype. The use of pCB271 vector, which contained monocot nucleotide sequences of gene expression regulation upstream the selective marker gene, namely the intron of the maize hsp70 gene, significantly increased the frequency of shoot regeneration after transformation. Analysis of T1 generation plants revealed single-locus integration of transgenes into the plant genome. The proposed protocol of genetic transformation using paromomycin as a selective agent is effective to obtain transgenic maize of Ukrainian breeding. Three genotypes (inbred line DK232 and hybrids KP7×PRZh5 and KS277×RS15) were selected as the most susceptible among tested genotypes to Agrobacterium-mediated transformation and promising for further research on the production of transgenic maize plants.

Item Type:	Article
Additional Information:	https://link.springer.com/article/10.3103/S0095452725020070, https://www.doi.org/10.3103/S0095452725020070
Uncontrolled Keywords:	Zea mays L., nptII, S65Tpgfp, uidA, паромоміцин, трансгенна кукурудза, покоління Т1. Zea mays L., nptII, S65Tpgfp, uidA, paromomycin, transgenic maize, generation T1.
Subjects:	Biology with the fundamentals of genetics
Divisions:	Departments > Biochemistry and Medical Chemistry
Depositing User:	Анастасия Жигар
Date Deposited:	15 Jul 2026 09:09
Last Modified:	15 Jul 2026 09:09
URI:	http://repo.dma.dp.ua/id/eprint/10163

Actions (login required)

View Item