Лінії томатів, які експресують ген лактоферину людини, характеризуються стійкістю до фітофторозу

Abstract

Трансгенні лінії томатів (Lycopersicon esculentum Mill.) сортів Лагідний та Money Maker, що експресують ген лактоферину людини (hLf), було отримано з використанням Agrobacterium-опосередкованої трансформації. Для перенесення гена hLf застосовували плазмідний вектор pBin35LF, що містив цільовий ген під контролем конститутивного 35 S промотору вірусу мозаїки цвітної капусти (CaMV35S), а також ген неоміцинфосфотрансферази ІІ (nptII), що забезпечує стійкість до канаміцину. Інтеграцію гена hLf в геном трансгенних ліній підтверджували за допомогою полімеразної ланцюгової реакції з використанням специфічних праймерів до hLf. Експресію білка лактоферину визначали за допомогою вестерн-блоту. Стійкість трансгенних ліній до Phytophthorа infestans в умовах in vitro досліджували, використовуючи біотести дифузії в агар, зараження асептичних рослин та ізольованих листків. Встановлено підвищену стійкість до фітофторозу трансгенних ліній томатів порівняно з контрольними рослинами. Отримані результати свідчать про те, що експресія лактоферину сприяє підвищенню стійкості трансгенних рослин томатів до агресивних грибних фітопатогенів, таких як P. infestans..

Transgenic lines of tomatoes (Lycopersicon esculentum Mill.) of cultivars Lahidny and Money Maker expressing human lactoferrin gene (hLf) were obtained with the use of Agrobacterium-mediated transformation. For the transfer of hLf gene, the pBin35LF plasmid vector was used with the gene-of-interest under control of 35 S promoter of cauliflower mosaic virus (CaMV35S) and the gene of neomycinephosphotransferase ІІ (nptII) conferring the resistance to kanamycin. Integration of hLf into genome of transgenic lines was confirmed with the use of PCR with specific primers to hLf. Expression of lactoferrin protein was detected with the use of Western blot analysis. The resistance of transgenic lines to Phytophthora infestans was studied in vitro with the use of the disk diffusion assay, infection of aseptic plants, and detached leaves. The enhanced resistance to late blight of transgenic tomato lines was shown as compared to control lines. The obtained results demonstrate that the expression of lactoferrin improve the resistance of transgenic tomato plants to aggressive fungal pathogens such as P. infestans.

Трансгенные линии томатов (Lycopersicon esculentum Mill.) сортов Лагидный и Money Maker, которые экспрессируют ген лактоферрина человека (hLf), были получены с помощью Agrobacterium-опосредованной трансформации. Для переноса гена hLf использовали плазмидный вектор pBin35LF, который содержал целевой ген под контролем конститутивного 35 S промотора вируса мозаики цветной капусты (CaMV35S), а также ген неомицинфосфотрансферазы ІІ (nptII), который обеспечивает устойчивость к канамицину. Интеграцию гена hLf в геном трансгенных линий подтверджали с помощью полимеразной цепной реакции с использованием специфичных праймеров к hLf. Экспрессию белка лактоферрина определяли с помощью вестерн-блот анализа. Устойчивость трансгенных линий к Phytophthora infestans в условиях in vitro исследовали, используя биотесты диффузии в агар, заражения асептичных растений и изолированных листьев. Установлена повышенная устойчивость к фитофторозу трансгенных линий томатов в сравнении с контрольными растениями. Полученные результаты свидетельствуют о том, что экспрессия лактоферрина способствует повышению устойчивости трансгенных растений томатов к агрессивным грибным фитопатогенам, таким как P. infestans.