INTERAKTÍVNA KONFERENCIA
MLADÝCH VEDCOV

Transgénne rastliny tabaku s konštitutívnou expresiou dehydrínového génu z duba letného

Milan Karas 1 Jana Moravčíková 1

1Univerzita sv. Cyrila a Metoda v Trnave, Trnava, Slovenská republika
milannkaras@gmail.com

Rastliny sú neustále vystavované rôznym typom abiotického stresu ako napr. nízka teplota, zasolenie, prítomnosť ťažkých kovov  alebo nedostatok vody. Na to, aby prežili v takomto nevýhodnom prostredí, musia sa vedieť adaptovať na zmenené podmienky. Súčasťou globálnej odpovede rastlín na stres je obrana bunkového metabolizmu pomocou produkcie celej rady obranných proteínov, medzi ktoré patria aj dehydríny, ktoré patria do skupiny LEA proteínov. Dehydríny sa akumulujú  hlavne počas embryogenézy, ale môžu byť aktívne aj vo vegetatívnych častiach rastlín počas ich vývinu. Sú považované za multifunkčné proteíny, ktoré sa môžu viazať k makromolekulám ako sú nukleové kyseliny, môžu mať  protektívnu úlohu, môžu viazať voľné ióny kovov počas stresu a môžu pôsobiť ako chaperóny alebo antioxidanty. Molekulárny mechanizmus ich fungovania však ešte nie je úplne objasnený. V práci sme sa zamerali na prípravu transgénnych rastlín tabaku (Nicotania tabacum L.) s konštitutívnou expresiou dehydrínového génu AY607707 (Dhn3) z duba letného (Quercus robus L.). Dehydrín Dhn3 v pôvodnom organizme je aktívny v  somatických embryách a v kotyledónoch, ale nie v zygotických embryách.  Somatické embryá, ktoré boli podrobené postupnej dehydratácii, vykazovali postupné zvyšovanie expresie dehydrínového génu, pričom jeho expresia korelovala s rastúcou mierou konverzie embryí. Expresnú kazetu, ktorá obsahovala gén Dhn3 pod kontrolou  konštitutívneho promótora dCaMV 35S sme preniesli do  genómu tabaku pomocou Agrobacterium tumefaciens LBA 4404. Regeneráciu transformovaných buniek v intaktné rastliny sme uskutočnili pod selekčným tlakom 50 mg/l kanamycínu.  Dosiahli sme transformačnú účinnosť 32,7%. Transgénny charakter regenerovaných T0 rastlín sme potvrdili  na úrovni DNA (PCR) a RNA (RT-PCR, qPCR). V budúcnosti, transgénne  T0 rastliny s najvyššou expresiou Dhn3 génu budú prenesené z in vitro do in vivo za účelom získania potomstva T0 rastlín po samoopelení. Transgénne T1 rastliny budú následne vystavené rôznym typom abiotických stresorov a vyhodnotené z hľadiska vplyvu konštitutívnej expresie dehydrínu Dhn3 na zvýšenú odolnosť transgénnych rastlín voči vybraným typom abiotického stresu.

Práca bola pripravená v rámci projektov, VEGA 1/0525/20 a FPPV-33-2021.