НОВОСТИ И ОБЪЯВЛЕНИЯ
10 сентября 2025г.
Комплексное исследование полового размножения растений Nicotiana tabacum с повышенной экспрессией генов, кодирующих ферменты супероксиддисмутазу и холиноксидазу
Сотрудники лаборатории клеточной и репродуктивной биологии ФГБНУ ВНИИСБ совместно с сотрудниками кафедры физиологии растений Биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова провели комплексное исследование полового размножения растений Nicotiana tabacum с повышенной экспрессией генов, кодирующих ферменты супероксиддисмутазу и холиноксидазу, которые принимают участие в нейтрализации активных форм кислорода (АФК).
Трансгенные растения табака с экспрессией генов супероксиддисмутазы из Arabisopsis thaliana и холиноксидазы из Arthrobacter globiformis характеризуются повышенной устойчивостью к стрессовым факторам, что было продемонстрировано ранее, однако их репродуктивный потенциал до настоящего времени не изучался. Супероксиддисмутаза преобразует супероксидный радикал в H₂O₂, а холиноксидаза катализирует реакцию окисления холина с образованием бетаинальдегида, который затем превращается в глицинбетаин и H₂O₂. Было показано, что введение обоих генов стимулировало рост всех органов цветка. Однако, репродуктивный потенциал трансгенных растений был различным. Так, введение гена супероксиддисмутазы FeSOD значительно увеличивало прорастание пыльцы in vitro и in vivo, размер плодов и количество семян. В то же время, введение гена CodA приводило к образованию аномальной пыльцы с низким уровнем прорастания in vitro. Женский репродуктивный потенциал у этих растений не изменился. Таким образом, смещение баланса активных форм кислорода (АФК) в сторону перекиси водорода не только повышает устойчивость табака к стрессу, но и стимулирует репродуктивный успех. Образование глицинбетаина нарушает формирование пыльцы, хотя такие растения демонстрируют повышенную устойчивость к осмотическому стрессу.
Результаты работы опубликованы:
Подробнее с публикацией можно ознакомиться по ссылке: https://www.mdpi.com/2223-7747/14/14/2103
Трансгенные растения табака с экспрессией генов супероксиддисмутазы из Arabisopsis thaliana и холиноксидазы из Arthrobacter globiformis характеризуются повышенной устойчивостью к стрессовым факторам, что было продемонстрировано ранее, однако их репродуктивный потенциал до настоящего времени не изучался. Супероксиддисмутаза преобразует супероксидный радикал в H₂O₂, а холиноксидаза катализирует реакцию окисления холина с образованием бетаинальдегида, который затем превращается в глицинбетаин и H₂O₂. Было показано, что введение обоих генов стимулировало рост всех органов цветка. Однако, репродуктивный потенциал трансгенных растений был различным. Так, введение гена супероксиддисмутазы FeSOD значительно увеличивало прорастание пыльцы in vitro и in vivo, размер плодов и количество семян. В то же время, введение гена CodA приводило к образованию аномальной пыльцы с низким уровнем прорастания in vitro. Женский репродуктивный потенциал у этих растений не изменился. Таким образом, смещение баланса активных форм кислорода (АФК) в сторону перекиси водорода не только повышает устойчивость табака к стрессу, но и стимулирует репродуктивный успех. Образование глицинбетаина нарушает формирование пыльцы, хотя такие растения демонстрируют повышенную устойчивость к осмотическому стрессу.
Результаты работы опубликованы:
Podobedova Anna, Baranova Ekaterina N., Gulevich Alexander A., Chaban Inna A., Breygina Maria Comprehensive Study of Sexual Reproduction in Nicotiana tabacum Plants Overexpressing H2O2-Producing Enzymes: Superoxide Dismutase and Choline Oxidase // Plants. – 2025. – Том: 14. – Выпуск: 14. – Номер статьи: 2103. – DOI: 10.3390/plants14142103
Подробнее с публикацией можно ознакомиться по ссылке: https://www.mdpi.com/2223-7747/14/14/2103
