Биотехнология включает в себя тканевую культуру, молекулярную биологию и генетические преобразования. Эта область исследований учёными может ускорить реализацию программ по улучшению деревьев несколькими способами.
Культура тканей не только обладает потенциалом для эффективного и быстрого размножения отдельных генотипов, но и имеет важное значение для размножения трансформированных генотипов. Молекулярная биология и генетика дают представление о природе, организации и контроле генетических изменений.
Трансгенное восстановление растений является относительно новой областью. Введение и экспрессия чужеродной ДНК в гене растения требует нескольких этапов: введение ДНК в клетку, селекция и рост этой клетки и регенерация всего растения. Учёными продолжается работа по получению трансгенных растений из однолетних культур.
Однако в древесных породах это происходило медленнее, но регенерировать их труднее, отчасти из-за неэффективности систем выращивания культуры. Таким образом, многие государственные и частные лаборатории работают над совершенствованием систем выращивания древесных культур. В своих исследованиях, учёные дают некоторое представление об основных процедурах трансформации, разработанных для растениеводческих растений, и рассматриваем результаты, полученные с помощью лесных деревьев.
Методы генетической трансформации.
Для введения инородной ДНК в гене растения могут использоваться различные системы. Эти методы включают биологические системы, основанные на патогенных бактериях, или физико-химические системы, такие как микро инъекция, электрография, химическая порционированная и микропроекционная бомбардировка.
Опухолевые образования и лизогенны рассматриваются как естественные, благодаря их способности переносить и интегрировать ДНК в геномы растений с помощью уникального механизма меж генного переноса генов. Оба являются фитопатогенными бактериями рода Rhizobiaceae.
Они являются возбудителем коронарной болезни, а биоген является причиной возникновения волосатой корневой болезни. Эти бактерии являются патогенными в широком спектре ди котиледонов и в некоторых гимнастических аппаратах. В частности, они были причиной проблем в виноградниках и фруктовых садах. Бактерии обладают естественной устойчивостью к инфекции.
Прямая генетическая трансформация.
Методы прямой трансформации преодолевают ограничения ареала хозяина Agrobacterium. Эти методы, как правило, основаны на использовании протопластов или тканей, из которых может быть достигнута эффективная регенерация. При использовании этих методов часто наблюдается переходная экспрессия перенесенного гена.
Для восстановления трансгенных растений после трансформации можно использовать две стратегии: скрининг всех регенерированных растений на предмет экспрессии регенерированного гена и/или отбор трансформированных растений на устойчивость к выбранному агенту.
Гены маркеры представляют собой химерные конструкции, содержащие сигналы экспрессии растений, скомбинированные с кодирующей последовательностью гена бактериального или иного происхождения.
Введение растительного ин трона в кодирующую последовательность гена предотвращает его экспрессию в Agrobacterium. Эта характеристика позволяет осуществить первые шаги трансформации, поскольку позволяет легко визуализировать трансформированные растительные клетки без проблем, вызванных присутствием бактерий в точке прививки.
Прелиминарные результаты.
После удаления из растения опухоли или корни, полученные в результате прививки бактерий дикого типа, обычно способны расти на без гормонной среде. Это показывает, что Agrobacterium способен трансформировать лесные древесные клетки. Аналогичным образом, большинство результатов, полученных методами прямой трансформации, касаются переходной экспрессии генов через 24 ч после введения ДНК.
Эти результаты показывают, что ДНК была введена в растительную клетку, но, вероятно, без стабильной интеграции в гене растения. Кроме того, существует явное различие между наблюдением образования опухоли после инокуляции, кратковременной экспрессией после электро порционированная или микро проекции и регенерацией целого преобразованного растения.
Важным вопросом является, какие гены переносятся в древесных породах.
По существу, введение генов в гене лесного дерева помогло бы прояснить аспекты контроля генов или экспрессии и метаболизма. Трансгенные деревья могут быть частью программ по улучшению деревьев. Можно было бы предусмотреть многие потенциальные области применения новых признаков, присущих одному гену, таких как устойчивость к гербицидам и болезням, а также модификации фенотипических признаков, таких как качество древесины. Различные гены, способные придать новые свойства, уже используемые в однолетних растениях, могут быть введены в лесные деревья.