Анотація до роботи:

Карачинська Н.В. Взаємодія трансгенних рослин картоплі з ґрунтовими мікроорганізмами.-Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16. – екологія. Інститут агроекології УААН, Київ, 2008.

Дисертаційна робота присвячена вивченню взаємодії трансгенних рослин картоплі з ґрунтовими мікроорганізмами.

За результатами досліджень взаємодії трансгенних рослин картоплі, створених на основі перспективних сортів вітчизняної селекції, з ґрунтовими мікроорганізмами показано виникнення екологічних ризиків пов’язаних з можливим неконтрольованим процесом горизонтального перенесення генів генетичної конструкції, від бактеріальних клітин рекомбінантних форм A.tumefaciens GV2260 до клітин інших ґрунтових мікроорганізмів, зокрема – до P.fluorescens 7769.

Проведена оцінка швидкості розкладання рослинних решток і деградації ДНК в трансгенних рослинах картоплі під впливом целюлозоруйнівних мікроорганізмів дерново-середньопідзолистого ґрунту. Показано, що біля 90 % генів nptII, 35S в ДНК рослинних решток трансгенних рослин картоплі сорту Радич деградує на 30 добу.

Встановлено диференціацію трансгенних клонів картоплі за впливом на накопичення інфекційних структур гриба F. oxysporum. Виявлені клони трансгенних рослин картоплі, які здатні понижувати чи підвищувати чисельність популяцій фітопатогенного гриба на бульбах.

Запропоновано використання розроблених методичних підходів агроекологічними службами та науково-дослідними установами для виявлення ризиків вирощування трансгенних рослин в агроекосистемах.

За результатами досліджень взаємодії трансгенних рослин картоплі з ґрунтовими мікроорганізмами показано виникнення екологічних ризиків пов’язаних з можливим неконтрольованим процесом горизонтального перенесення генів, які входять до складу генетичних конструкцій, від бактеріальних клітин рекомбінантних форм A.tumefaciens GV2260 до клітин інших ґрунтових мікроорганізмів, зокрема – до P.fluorescens 7769, і можливим підвищеним рівнем поширення та накопичення інфекційних структур фітопатогенного гриба F. oxysporum на бульбах трансгенних рослин картоплі.

1. Підібрано умови регенерації і агробактеріальної трансформації, що забезпечують високу ефективність трансформації для отримання трансгенних рослин картоплі сортів вітчизняної селекції.

2. Створено трансгенні клони сортів картоплі вітчизняної селекції Сєднєвська рання, Радич, Чернігівська рання, Билина, Загадка, Червона рута, що характеризуються достатнім проявом інтегрованих генів генетичної конструкції, що дозволяє використовувати їх для вивчення взаємодії трансгенних рослин з мікроорганізмами.

3. Проведений аналіз характеру метилювання ДНК трансгенних рослин свідчить про появу нестабільності функціонування введених генів, що може призводити не прогнозованих змін в популяціях трансгенних рослин.

4. Встановлено, що повна деструкція решток трансгенних рослин картоплі сорту Радич під впливом мікрофлори дерново-середньопідзолистого ґрунту картопляної сівозміни становить 30 діб за втрати сирої маси рослин до 87,1±1,11%.

5. Показано, що під впливом ґрунтової мікрофлори у дерново-середньопідзолистому ґрунті картопляної сівозміни відбувається деградація ДНК з рослин на 88 % від початкової кількості тотальної ДНК, а деградація генів генетичної конструкції npt II і 35S – близько 90 % від початкової їх кількості.

6. Виявлено, що при взаємодії бактеріальних клітин рекомбінантних форм A.tumefaciens GV2260 з P.fluorescens 7769 має місце горизонтальний перенос генів, що свідчить про можливість виникнення екологічних ризиків у разі неконтрольованого вивільнення персистентних рекомбінантних форм A.tumefaciens GV2260 з трансгенних рослин в навколишнє середовище.

7. Показано відсутність горизонтального переносу гену nptII від трансгенних рослин картоплі сортів Загадка, Радич, Билина та їх решток до бактерій P.fluorescens 7769 та M.radiotolerans ІМБГ 290.

8. Встановлено диференціацію трансгенних клонів картоплі за впливом на накопичення інфекційних структур гриба F. oxysporum. Виявлені клони трансгенних рослин картоплі, які здатні понижувати чи підвищувати чисельність популяцій фітопатогенного гриба на бульбах. Але отримані дані є попередніми тому зазначений напрямок досліджень потребує подальшого розвитку.

Публікації автора:

1. Карачинська Н.В. Індукція морфогенезу з листкових та стеблових експлантів для різних генотипів картоплі / Н.В. Карачинська Г.П. Петюх // Збірник наукових праць Уманського державного аграрного університету. – 2005 – Випуск 60. – С.64–71 (збір літературних даних, проведення експериментальної роботи, участь у написанні статті).

2. Карачинська Н.В. Трансгенні рослини картоплі в системі моніторингових досліджень / Н.В.Карачинська, Г.П. Петюх // Агроекологічний журнал. – №4. – 2006. – C.44–52 (Проведення експериментальної роботи, інтерпретація результатів, формування висновків).

3. Деклараційний патент України на корисну модель № 21370 від 15.03.2007. Спосіб генетичної трансформації для сортів картоплі вітчизняної селекції / Карачинська Н.В., Петюх Г.П.

4. Карачинська Н.В. Ідентифікація генетичних конструкцій у трансгенних рослинах картоплі. Методичні рекомендації / Петюх Г.П., Карачинська Н.В., Парфенюк А.І., Олійник Т.М. – Київ.: Діа, 2008. – 20с (Проведення експериментальної роботи, інтерпретація результатів).

5. Карачинська Н.В. Взаємодія персистентних форм Agrobacterium tumefaciens GV2260 с Pseudomonas fluorescens 7769 в умовах in vitro / Н.В. Карачинська, А.І. Парфенюк, Л.М. Буценко // Агроекологічний журнал. – 2008. – №2. – С.88–91 (збір літературних даних, проведення експериментальної роботи, узагальнення та інтерпретація результатів, формування висновків).

6. Карачинская Н.В. Оцінка деградації ДНК з рослинних решток трансгенних рослин картоплі під впливом целюлозоруйнівних мікроорганізмів дерново-середньопідзолистого ґрунту / Н.В. Карачинская, А.І. Парфенюк, О.В. Подоліч, Г.П. Петюх // Електронний журнал Наукові доповіді Національного аграрного університету. – 2008. – №3(11) – 11с. – Режим доступу до журн.: (збір літературних даних, проведення експериментальної роботи, узагальнення та інтерпретація результатів, формування висновків).

7. Карачинська Н.В. Дослідження горизонтального переносу nptII гену трансгенних рослин картоплі до Methylobacterium radiotolerans ІМБГ 290 / Карачинська Н.В., Петюх Г.П. // Екологічні проблеми сільськогосподарського виробництва: II науково-практична конф. молодих вчених. – 9–11 вересня 2008 р: тези доп. – IX., 2008. – C.66–67.

8. Карачинська Н.В. Розробка системи генетичної трансформації для різних генотипів картоплі (Solanum tuberosum)/ Н.В. Карачинська, Г.П. Петюх // Сталий розвиток агроекосистем: міжн.наук.кон., 17–20 вер. 2002 р: тези доп. – Вінниця. – IX., 2002. – С.135–137.

9. Карачинська Н.В. Пряма регенерація рослин із тканин картоплі / Н.В.Карачинська // Засади сталого розвитку аграрної галузі: всеукр. конф. молодих вчених., 28-30 жовт. 2002 р: тези доп. – Київ. – X., 2002.– С.117–118.

10. Карачинская Н.В. Изучение стабильности експрессии чужеродных генов в трансгенных растениях картофеля /Карачинская Н.В., Петюх Г.П.// Трансгенные растения и проблемы безопасности: междунар. симпоз., Москва, 29 ноября – 3 октября 2004 г: тезисы. докл. – Москва – X., 2004. – С.39.

11. Карачинська Н.В. Особливості прояву генів gus i nptII в трансгенних рослинах картоплі / Н.В.Карачинська, Г.П. Петюх // Сучасні проблеми фізіології рослин і біотехнології: конф. молод.вчен. 1–2 груд., 2005 р. : тези доп. – Ужгород. – XII., 2005. – C. 57.

12. Карачинська Н.В. Трансформація картоплі української селекції A. tumefaciens / Карачинська Н.В. // “Молодь і поступ біології”: перша міжнар. конф. студ та аспір., 11–14 квіт. 2005 р: тез.доп. – Львів: Сполом – IV., 2005. – С.150

13. Karachinska N.V. Studying of gene expression for transgenic potato plants after A.tumefaciens transformation / N.V.Karachinska, G.P.Petjuch // Conference for young scientists, phd students and students on molecular biology and genetics dedicated to 120^th anniversary of M.I. Vavilov. 20–22 September 2007 Kiev, Ukraine: : аbstract book – X. 2007. – P.18.

14. Карачинская Н.В. Изменение проявления активности репортерных генов у растений-трансформантов картофеля/ Н.В. Карачинская Г.П.Петюх // “Физиология трансгенного растения проблемы и биобезопасность”: 2-й Всеросийский симпозиум., 22–25 окт. 2007 г : тез. докл. – X., 2007 – C.43.

15. Карачинська Н.В.Зміна прояву роботи генів у рослин-трансформантів картоплі / Карачинська Н.В., Петюх Г.П. // Х конференцію молодих дослідників «Сучасний стан і пріоритети розвитку фізіології рослин, генетики та біотехнології» 25–26 жов. 2007 р: тези доп. – Київ – X., 2007 – C.65.