Методы генетической инженерии в селекции зернобобовых культур на устойчивость к патогенам

автор:

Обеспечение стабильности главных двух признаков — урожая и его качества в процессе селекции сельскохозяйственных растений наиболее тесно связано с успешной борьбой с биотическими и абиотическими стрессами. Генная инженерия или трансгеноз становятся очень важным, а в ближайшие годы, очевидно, главным направлением селекционного улучшения растений, т. к. ускоряет выполнение селекционных программ, позволяет интегрировать гены из разных видов, родов, семейств и даже царств. Один или несколько чужеродных генов могут быть интродуцированы в геном, причем предпочтение отдается признакам с моно- или олигогенным контролем. Трансгеноз также может способствовать улучшению полигенного признака.

Оптимальными областями применения трансгенных приемов у зерновых бобовых культур являются следующие:

  • устойчивость к биотическим стрессам (болезни и вредители);
  • устойчивость к абиотическим стрессам (засуха, холод и др.);
  • улучшение морфологических и физиологических признаков.

Как видим, на первое место в трансгенной селекции зерновых бобовых культур выдвигается селекция на устойчивость к фитопатогенам.

Классическая селекция встречает целый ряд труднопреодолимых барьеров на пути создания устойчивых к болезням сортов из-за сложности системы устойчивости, например, гороха к М. pinodes; длительности по времени интродукции генов устойчивости от диких экотипов (PSbMV у гороха, антракноз у люпина), а чаще невозможность этого в силу несовместимости культурных и диких видов; тесного сцепления желательного гена с дикими признаками.

Технология создания трансгенных растений, устойчивых к болезням и вредителям включает этапы выделения и клонирования целевых генов, получение рекомбинантных плазмид, создание генной конструкции, включающей целевой ген, промоторную систему генов, усилитель экспрессии целевого гена и селективный и репортерный гены. Рассмотрим главные направления инженерной селекции сельскохозяйственных растений, устойчивых к различным патогенам (грибы, бактерии, вирусы, нематоды и насекомые-вредители).