Трансформація рису генами калієвих каналів родини ТРК покращує показники приросту маси рослин в умовах сольового та водного стресу

Abstract

Дослiджено характер вiдповiдi рослин рису на дiю водного стресу (16% полiетиленглiколь 4000), високих концентрацiй NaCl, KCl та комбiнацiї малих концентрацiй KCl з високими NaCl при трансформацiї генами, що кодують вакуолярнi калiєвi канали родини ТРК, а саме OsTPKa та OsTPKb. Показано, що рослини, трансформованi OsTPKa, бiльш стiйкi до випливу високих концентрацiй NaCl та KCl. Порiвняно iз OsTPKa трансформантами рослини рису, що були трансформованi геном OsTPKb, є бiльш стiйкими до впливу водного стресу та високих концентрацiй NaCl за наявностi у середовищi культивування 50 мкМ KCl. Таким чином, встановлено, що трансформацiя рослин генами вакуолярних калiєвих каналiв родини ТРК з метою пiдвищення рiвня експресiї останнiх покращує показники стiйкостi до дiї високих концентрацiй NaCl, KCl та дефiциту води. Стiйкiсть трансформантiв до дiї сольового та водного стресу вiдрiзняється за своїм характером i залежить вiд типу гена, що був додатково привнесений у геном рису.

Исследован характер ответа риса на действие водного стресса (16% полиэтиленгликоль 4000), высоких концентраций NaCl, KCl и комбинации невысоких концентраций KCl с высокими NaCl при трансформации растений генами вакуолярных калиевых каналов семейства ТРК, а именно OsTPKa и OsTPKb. Показано, что растения, трансформированные OsTPKa, более устойчивы к влиянию высоких концентраций NaCl и KCl. По сравнению с OsTPKa трансформантами растения риса, трансформированные геном OsTPKb, более устойчивы к воздействию водного стресса и высоких концентраций NaCl при наличии 50 мкМ KCl в среде культивирования. Таким образом, установлено, что трансформация растений генами вакуолярных калиевых каналов семейства ТРК для повышения уровня экспрессии последних улучшает показатели устойчивости к воздействию высоких концентраций NaCl, KCl и водного дефицита. Устойчивость трансформированных растений к воздействию солевого и водного стрессов отличается по своему характеру и зависит от типа гена, который был дополнительно привнесен в геном риса.

The plant responses to the drought (16% PEG), high concentration of NaCl, KCl and combination of moderate KCl concentrations together with high NaCl ones under the transformation of rice by TPK genes are studied. The OsTPKa transformants exhibit a higher tolerance to the high NaCl or KCl concentrations in cultivation medium. In contrast with OsTPKa transformants, the plants transformed by OsTPKb were more tolerant to the drought stress and the high NaCl concentration supplemented by 50 μМ KCl. It is shown that the plant transformation by the genes of TPK channels for the further elevation of their gene expression levels could improve the tolerance to the drought stress, high NaCl or KCl concentrations. The tolerance manner of transformed plants is different and depends on the type of a gene inserted into the rice genome.