Потрохов А. О. Визначення вірусостійкості трансгенних рослин родини Solanaceae, трансформованих гетерологічними генами

English version

Дисертація на здобуття ступеня кандидата наук

Державний реєстраційний номер

0424U000205

Здобувач

Спеціальність

  • 03.00.20 - Біотехнологія

06-09-2024

Спеціалізована вчена рада

Д 26.002.28

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Анотація

У роботі наведено результати дослідження вірусостійкості трансгенних рослини родини Solanaceae з різними гетерологічними генами. Досліджувалися рослини Nicotiana tabacum з геном inf-α2b, Solanum tuberosum з генами ZRNase II та bov, Petunia×hybrida з геном ZRNase II та N. benthamiana з геном ZRNase II. Рослини були перевірені на наявність цільових генів, інфіковані вірусами рослин та проаналізовані за низкою біохімічних і вірусологічних параметрів. Використані у роботі рослини Nicotiana tabacum та N. benthamiana було введено в асептичну культуру шляхом поверхневої стерилізації насіння. Генетичну трансформацію цих рослин було проведено за допомогою Agrobacterium tumefaciens. Рослини S. tuberosum та Petunia×hybrida були взяті з колекції трансгенних рослин Інституту клітинної біології та генетичної інженерії НАН України. В рослинах Nicotiana tabacum з геном inf-α2b було визначено інтерфероноподібну активність на культурі клітин. Показано, що незважаючи на активність інтерферону на культурі клітин, ці рослини не мали стійкості до вірусу рослин. Однак, не було виявлено змін в ультраструктурі клітин між трансгенними рослинами і рослинами дикого, окрім того ці трансгенні рослини були більш адаптовані до біотичного стресу. У трансгенних рослин S. tuberosum, Petunia×hybrida та N. benthamiana було встановлено підвищену загальну РНКазну активність. Після інфікування трансгенних рослин та перевірки їх за рядом вірусологічних параметрів було виявлено, що використання генів рибонуклеаз дозволяє змінювати вірустійкість рослин. Показано, що експресія в рослинах гена ZRNase II приводить до більш вираженого уповільнення розповсюдження вірусу по рослині ніж гена bov. Таким чином, рослини різних видів родини Solanaceae з генами рибонуклеаз проявляли змінений характер стійкості до інфікування вірусами.

Публікації

Потрохов А. О. Антиоксидантна активність трансгенних рослин Nicotiana tabacum L з геном ifn-α2b людини, інфікованих вірусом тютюнової мозаїки наук. Наук. зап. Терноп. нац. пед. ун-ту. Сер. Біол. 2015, № 2(63) С58-64. (Категорія Б)

Потрохов А. О, Зубр З. В, Трохименко О. П., Матвєєва Н. А. Оцінка противірусної активності екстратів із трансгенних рослин тютюну з геном інтерферону α-2b людини. Наук. зап. Терноп. нац. пед. ун-ту. Сер. Біол. 2017. 3(70) C.64-69 (Категорія Б)

Потрохов А.О., Сосновська Д.І., Овчаренко О.О. Антиоксидантна активність петуній із геном гетерологічної рибонуклеази ZRNase II, інфікованих вірусом тютюнової мозаїки. Innov Biosyst Bioeng. 2022. 6(1). С. 40–45. doi: 10.20535/ibb.2022.6.1.254464; Q4 Scopus (Категорія A)

Потрохов А., Овчаренко О. Стратегії створення стійких до вірусів рослин: фокус на РНКазах. Цитологія і генетика.2024. 58(2). С.24-43. Q3 Scopus (Категорія А)

Potrokhov A., D. Klymchuk, Yu. Akimov, N. Matvieieva, E. Trokhimenko, I. Dzuyblyk, M. Kuchuk Ultrastrucrural characteristics of mezophyll cells of transgenic tobacco plants with human interferon alpha 2b gene infected by tobacco mosaic virus. Genetics and Plant Physiology. 2014. 4(3-4). P. 174–181.

Potrokhov A, Sosnovska D, Ovcharenko O, Budzanivska I, Rudas V, Kuchuk M. Increased ribonuclease activity in Solanum tuberosum L. transformed with heterologous genes of apoplastic ribonucleases as a putative approach for production of virus resistant plants. Turk J Biol. 2021. 45(1). P. 79-87. doi: 10.3906/biy-2007-87. Q2 Scopus.

Ovcharenko O., Potrokhov A., Sosnovska D., Hoysyuk Y, Yaroshko O, Shevchenko T, Budzanivska I., Rudas V., Kuchuk M. Increased virus resistance in transgenic petunia with heterologous ZRNase II gene. Jordan Journal of Biological Sciences. 2023. 16(4). P. 587 – 592. https://doi.org/10.54319/jjbs/160403 Q3 Scopus.

Sosnovskaya D.O., Potrochov A.A., Ovcharenko O.O., Rudas V.A., Kuchuk M.V. Analysis of RNase activity and resistance to Potato virus Y in transgenic potato lines containing bovine pancreatic RNase cDNA International conference “Bioresourse and viruses” September 9-11,2019, Kiev, Ukraine р.98.

Potrokhov A., Ovcharenko O. Antioxidant activity of transgenic Petunia hybrida Vilm. with heterologous ZRNase II gene after tobacco mosaic virus infection. 5th International Scientific Conference Agrobiodiversity for Improving the Nutrition, Health, Quality of Life and Spiritual Human Development. November 3rd, 2021, Nitra, p.108. https://doi.org/10.15414/2021.9788055224015

Гойсюк Ю.Ю., Потрохов А.O., Овчаренко О.О., Моргун Б.В. Створення трансгенного тютюну з геном екстраклітинної рибонулеази цинії як модельного об’єкта для вивчення стійкості до широкого спектру вірусів рослин біотехнологія ХХІ століття. Матеріали ХІV Всеукраїнської науково-практичної конференції «Біотехнологія XXI століття», 20 травня 2020, Київ, с.25.

Potrokhov A., Ovcharenko O. Transgenic petunia with ZRNase II gene as a novel model system for investigation of virus resistance International Scientific Conference Innovation in Science: Global Trends and Regional Aspect: Conference Proceedings, March 12-13, 2021, Riga, p. 6-8. https://doi.org/10.30525/978-9934-26-050-6-3

Сосновська Д. І., Потрохов А. О., Овчаренко О. О. "Використання генів гетерологічних рибонуклеаз для підвищення стійкості рослин до фітовірусів." ХV Всеукраїнська науково-практична конференція студентів, аспірантів і молодих вчених «Біотехнологія XXI століття» присвячена 20-річчю Факультету біотехнології і біотехніки КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021, Київ, с 94.

Sosnovska D., Yuliya Hoysyuk, Olha Yaroshko, Andrii Potrokhov, Tetiana Shevchenko, Irena Budzanivska, Olga Ovcharenko, Mykola Kuchuk "Increased virus resistance in transgenic petunia with heterologous ZRNase II gene" SEAB 2021, July 01-03, 2021 p. 280.

Potrokhov A. O., Solomka O. S., Yaroshko O. M., Ovcharenko O. O. Obtaining of transgenic Nicotiana benthamiana plants with heterologous ZRNase II gene to produce a model for study of influence of extracellular ribonucleases on plant resistance to virus movement Mendel Genetics Conference. A tribute to Gregor Johann Mendel on the bicentennial of his birth. July 20—23, 2022, Brno, р. 159.

Serazhym A.Y., Potrohov A.O., Ovcharenko O.O. Peculiarities of the development of systemic viral reactions in Nicotiana benthamiana plants expressing the heterologous ZRNase II gene. X International Conference„ Bioresources and Viruses“ September 11-13, 2023, Kyiv, p. 83.

Потрохов А.О., Матвеева Н.А. Перенесення гена інтерферону–α2b людини в рослини Nicotiana tabacum L Біоресурси і віруси 10-13.09, 2013, Київ, с.56.

Потрохов А.О., Матвеева Н.А. Дослідження антиоксидантної активності та вмісту фруктанів у трансгенних рослинах Nicotiana tabacum L. з геном ifn-α2b людини, інфікованих вірусом тютюнової мозаїки. Друга конференція молодих учених Біологія рослин та біотехнологія .ІХБГ 23-24.12- 2013, Київ, с. 66.

Ісаєва Є.В., Лісняк А.А., Трохименко О.П., Потрохов А.О., Дробот К.О., Матвєєва Н.А. Противірусна дія екстрактів з бородатих коренів рослин, що мають ген інтерферону-α2В людини. ІХ Всеукранська науково-практична конференції «Біотехнологія ХХІ століття» 24 квітня 2015, Київ, с.45.

Ісаєва Є.В., Лісняк А.А., Трохименко О.П., Потрохов А.О., Дробот К.О., Матвєєва Н.А. Противірусна дія рекомбінантного інтерферону-α2b людини з екстрактів трансгенних коренів рослин різних видів. ІV Всеукраїнсько науково-практична конференція Біотехнологія: звершення та надії конференції 21-22 травня 2015, Київ, с. 56-57.

Схожі дисертації