Высокая коммерческая ценность и широкое распространение выращивания роз делает их наиболее важными декоративными культурами.
Традиционно улучшение состояния роз зависело от скрещивания и отбора по половому признаку, а также от выявления естественных мутаций.
Хотя такие методы будут использоваться и далее, в конечном счете они ограничиваются гетерозиготностью сельскохозяйственных культур и ограниченным генофондом, в который вносили свой вклад лишь несколько видов.
Стратегии генной инженерии
Стратегии генной инженерии крайне желательны для выращивания роз, поскольку они облегчают введение (или модификацию) отдельных генетических признаков без ущерба для ранее существовавших, коммерчески ценных фенотипических характеристик модифицированного сорта розы.
Такие трансгенные изменения могут использоваться в ДНК роз для обеспечения устойчивости к вредителям и болезням, цвета бутонов, морфологии и жизни цветка, а также растительного разнообразия.
С 20-го века ученые используют штамм бактерии Agrobacterium tumefaciens LBA4404 для генетических модификаций данных цветов. Однако эта процедура трансформации сильно зависит от сортов растения и увеличивает риск различных генетических изменений.
На сегодняшний день применяют более эффективный метод изменения ДНК роз – биолистический, который не имеет видовой, культиварной или тканевой специфики.
Этот метод основан на введение необходимого гена с помощью плазмиды pMJD67 в ДНК розы с последующей ее инкубацией в специальных условиях и специальной среде.
Подобный метод можно использовать столько раз, чтобы добиться необходимого нужного эффекта.
Например, для получения кремового цвета у растений биотехнологам приходилось применять биолистический метод 15 раз, потому что каждый раз цвет у растения менялся постепенно.
При этом все проросшие соматические цветки развивались нормально, образуя удлиненные побеги (стебель 6-12 мм) с тремя-шестью листьями. Двадцать предположительно преобразованных растений прекрасно перенесли условия окружающей среды и надолго укоренились в ней.
Биохимический и молекулярный анализы ГМ роз
Биохимический анализ проводится с целью подтверждения того, что все биологические и химические процессы, происходящие, что в обычном растении, что в генно-модифицированной розе, никак не отличаются между собой и прекрасно функционируют.
Молекулярный анализ проводится с целью убеждения в том, что в ДНК ГМ розы больше не произошло каких-либо мутаций, кроме встроенного ранее гена.
Подобные анализы проводились каждый раз после использования биолистического метода. Однако, ученые заметили, что в таких ГМ растениях с каждой проведенной генетической инженерией, резко увеличивается число копий трансгенного гена (как правило, все последующие генетические манипуляции увеличивают данный трансген в 20 раз).
Чем это может быть вызвано – до сих пор остается загадкой. Однако, они предполагают, что это может быть вызвано следующими факторами:
- Уровни экспрессии могут зависеть от количества копий интегрированного трансгена
- Определенное положение трансгена в геноме модифицированного растения, что делает такое растение ненадежным.
Поэтому, ученым приходится эти некоторые трансгены инактивировать, чтобы они никак не повлияли на окружающую среду и чтобы они не распространились по всему миру, «заражая» обычные неГМ растения роз.
Заключение
Инактивация рекомбинантных генов, которые были введены в трансгенные растения, стала широко признанным явлением в последние годы.
Таким образом, биолистическая доставка генов в ДНК розы является эффективным методом получения трансформированных растений роз. Однако, и у нее есть существенные недостатки, которые были описаны выше.
Хотя подобные недостатке встречаются только в генно-модифицированных растениях роз, потому что сам метод в настоящее время активно применяется для изменения ДНК других различных культур растений, у которых не были выявлены подобные недостатки.
Однако, ежегодно спрос на выращивание роз растет с немыслимой скоростью. Ведь эти растения очень красивые и будут прекрасно смотреться на любом участке.
Хотя само выращивание роз может доставлять массу неприятностей. Например, не все розы способны расти в определенных климатических условиях (красные розы могут расти зимой, а вот желтые розы только в жарких странах).
Более того, появился огромный интерес к необычным цветам у роз. Кому-то нравятся черные розы, кому-то фиолетовые, а кто-то вообще хочет выращивать белые розы с красным бутоном внутри.
Поэтому методы генной инженерии в таких растениях, как розы, будут весьма широко пользоваться интересом.