Из истории новых методов селекции.

Были расшифрованы и все детали взаимодействия бактерии и растения при участии Ti-плазмиды. Оказалось, что в растительную клетку переносится не вся плазмида целиком, а только один ее участок (Т-ДНК). В этом участке закодированы гены, заставляющие клетки растения усиленно делиться и синтезировать при этом какой-либо из опинов. Интересно, что эти гены так похожи по своей организации на гены растений, что они беспрепятственно функционируют в геноме растительной клетки, хотя ни один из настоящих бактериальных генов на это не способен.

Так завершилась история исследования роли опинов. С этого момента начинается уже другая история – история эры генной инженерии растений.

В 1978 г. Шеллом было показано, что Тi-плазмиду можно использовать как переносчик любых чужеродных генов, если только вставить их в область Т-ДНК плазмиды. В том же году эту возможность продемонстрировали Схильперорт и Ледебур в Голландии, а позже, в 1980 г., Нестер и Чилтон в США. С этого началась не только новая дорога научных поисков, но и новая эра в развитии сельского хозяйства и мировой экономики.

Генная инженерия

Несомненно, что первым импульсом к генной и хромосомной инженерии послужили достижения клеточной биологии, прежде всего реализация методов культивирования клеток, тканей и органов. Для растений главным итогом культуральных работ было установление принципа тотипотентности, то есть возможности получения полноценного организма из любой клетки на специальных искусственных средах. Важность этого принципа заключается в том, что любая дифференцированная клетка в специально созданных условиях может повторить весь путь онтогенеза, иными словами, весь путь развития организма.

Вторым импульсом для направленного введения чужих генов в геном растений стало открытие механизма встройки почвенной бактерией части своего генома в геном растений. В конце 70-х годов в ряде лабораторий Бельгии, США и ФРГ было показано, что болезнь растений под названием "корончатые галлы" не что иное, как опухолевые образования, которые возникают в результате встройки в геном растения части мегаплазмиды почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens. Это бактерия несет гены, вызывающие опухоли у растений.

Экспериментаторы рассматривают почвенную бактерию, как природного геноинженера. Пришлось только обезоружить ее: опухолеиндуцирующую область плазмиды удалили и заменили на искусственно сконструированный вектор, в который включен избранный нами чужой ген, переносимый в ядерный геном растений. Следует отметить, что все трансгенные растения получены на основе схемы агробактериального переноса. Однако она эффективна лишь для двудольных растений. Для однодольных, в основном злаковых растений, разработаны другие способы переноса генетических конструкций, из них чаще используется баллистический - с помощью установки под названиями "генная пушка", или "дробовик". На микрочастицы золота или вольфрама помещаются ДНК-векторы и под давлением "выстреливаются" в растительные клетки.

Сущность и описание методов.