Biotehnologia orzului (Hordeum vulgare L.)

Recomandați documente

Gyulai G, Kiss E, Heszky L (2004) Biotehnologia orzului. în flora culturală a Ungariei. VIII/14. pp. 274-289. (Eds.) L. Tomcsányi, G Turcsányi. Orzul - Hordeum vulgare L., Akadémiai Kiadó, Budapesta.

I. Cultura embrionară În primele culturi de embrioni de orz (Brown 1906), mediul minim conținea doar cinci macronutrienți: CaSO4 (5,8 mM), MgSO4 (1 mM), KCl (3,4 mM), KH2PO4 (1,8 mM), FeCl3, zaharoză (146 mM) .cu adaos. Dintre aminoacizii testați ca sursă de azot, doar acidul aspartic a fost eficient, în timp ce tirozina și fenilalanina au prezentat o inhibare ridicată. Un alt efect stimulator al hidrolizatului de cazeină (5g/l) a fost, de asemenea, demonstrat (Kent și Brink 1947 în Dunwell 1986). Interesant este că cazeina nu a arătat activitate ca sursă de azot în exces, ci printr-o creștere a presiunii osmotice a mediului (efect de cazeină) (Ziebur și colab. 1950 în Dunwell 1986), ceea ce a dus la dezvoltarea mediilor extrem de osmotice (Ziebur și Brink 1951 în Dunwell 1986), în care cantitatea crescută de zaharoză (365 mM) a permis creșterea in vitro a embrionilor de orz de 7-9 zile și doar 0,3-1,1 mm în mărime (Norstog 1956, 1965 și Jensen 1983 în Dunwell 1986).

Utilizarea extractului de endosperm din diferite specii monocotiledonate a dat rezultate speciale, deoarece embrionii sterili de orz crescuți pe endosperm de grâu (făină de grâu) au prezentat o creștere mai rapidă comparativ cu embrionii crescuți pe țesutul nutritiv al orzului (Brown și Stingl 1907 și Harlan și Papa 1926). Mediul solidificat cu agar încă folosit astăzi a fost folosit pentru prima dată de Merry (Merry 1942 în Dunwell 1986).

ore sub lumină la 20 ° C) este optim (Dunwell 1986, Jensen 1988). Orice regeneranți diploizi pot fi ușor distinși prin semnale morfologice de ex. bazat pe pilozitatea frunzelor albastre în curs de dezvoltare sau dimensiunea mai mare a stomei sau numărul de cloroplaste din celulele de închidere a stomei (de două ori mai multe decât haploizii).

Hibridul de orz și grâu (Tritordeum), ca și triticale, are un potențial mare. Hexaploidul Tritordeum (2n = 6x = 42, HchHchAABB) este un amfiploid al Hordeum chilense x Triticum durum, care prezintă mai multe proprietăți agronomice avantajoase: fertilitate bună, conținut ridicat de proteine, stabilitate cromozomială bună (Martin și colab. 1999; ). Crearea hibrizilor cu trei linii (trigenerice) a avut succes și în H.jubatum (4x) x H.compressum (2x) x H.vulgare (4x) (Orton și Tai 1977 în Koblitz 1986), H.vulgare x Triticum aestivum x S .cereale și S.montanum (Fedák și Armstrong 1983 în Koblitz 1986), H.vulgare x Triticale (8x) x Triticale (6x) (Clauss 1980) și H.brachyantherum x H.bogdanii x H.vulgare (Schooler și Anderson 1979 în Koblitz 1986) în cruci, din păcate cu stabilitate cromozomială ridicată (Tabelul 3).

Analiza SCV la populația descendentă, a cărei întindere a fost mult mai mare decât se aștepta la orz, datorită nu șocului mitotic în transformare, ci în faza de calus (Bregitzer și colab. 1998). Somaclonele de orz, ca majoritatea plantelor cultivate, au adus până acum doar o mică contribuție la producția directă a soiurilor, dar au dus la numeroase mutanți noi și variante pentru analiza genetică (Dudits și Heszky 2000).

VI. Izolarea mutantelor Printre tehnicile de izolare mutantă utilizate în cereale (Barabás 1959 și 1962, Reilly 1985), selecția mutantelor la orz în funcție de diferite utilizări (vezi orz de bere, orz furajer etc.) a fost efectuată de ex. pentru a modifica conținutul și compoziția de proteine, pentru a dezvolta rezistență la aminoacizi sau analogi de aminoacizi. În primele lucrări (Bright și colab. 1979 în Dunwell 1986)

Giffard și colab. (1982 în Dunwell 1986) au izolat liniile rezistente la erbicide Asulam în cultura embrionară. Pentru a izola mutanții toleranți la sare, Orton (1980 în Dunwell 1986) a efectuat experimente preliminare numai în cultura calusului prin compararea H.vulgare și H.jubatum. Datorită importanței mari a selecției mutanților pentru rezistența la boli, au fost utilizate o serie de abordări experimentale. Branchard (1982 în Dunwell 1986) a efectuat experimente asupra rezistenței fungice Rhynchosporium în culturile de calus derivate din mezocotil. Cu toate acestea, când a fost utilizată 1,2-propandiol celobioză („rinkosporozidă” după numele ciupercii), toxina s-a dovedit ineficientă la nivel celular și medicamentul nu a afectat creșterea calusului. Pentru dezvoltarea rezistenței la Fusarium, Wenzel și colab. (1984 în Dunwell 1986) a folosit acidul Fusarium (toxina Fusarium) la o concentrație de 0,2 mM, cu toate acestea, numai liniile celulare supraviețuitoare au putut fi selectate la nivelul calusului. Cartarea mutațiilor selectate până acum, precum și marcarea moleculară a mutaților oferă tot mai multe date pentru perfecționarea ulterioară a hărții genomului orzului.

(AT) 10CACA (AT) 10 și SSR complex, de ex. (AT) 10 (CA) 10, a cărui prezență a fost confirmată în numeroase combinații la orz (Moore și colab. 1995). CpG se repetă. Tipuri speciale de microsateliți sunt microsateliții dinucleotidici, care joacă un rol cheie în izolarea și clonarea orzului și a tuturor genelor plantelor. Cele mai frecvente sunt repetițiile dinucleotidice CG (5'CG3 "/ 3'GC5 ') n (altfel indicat ca CpG - Citosină fosfodiester-Guanină, CpG-repetare, bloc CpG, motive CpG, insule CpG etc.) . Se știe că distribuția bazei ADN-ului nu este uniformă. În ciuda raportului egal dintre A + G = C + T (A –Adenină, T - Timină, C - Citozină, G - Guanină), conținutul de G + C diferă foarte mult de 50% teoretic, de ex. la orz și grâu 45%, la om 40%. Diferența se datorează plantelor

(în special monocotioane și animale) folosesc mai multe dintre tripletele sinonime ale aminoacizilor (un număr suplimentar de 13 codoni sinonimi pentru cei mai importanți 18 aminoacizi), în timp ce dicotiledonatele folosesc mai puțin (doar 7 triplete sinonime de 18 aminoacizi). Tripletul GAA al genei care codifică acidul glutamic, de exemplu, are un conținut mai mic de GC decât un alt triplet sinonim de GAG al acidului glutamic. Acesta este motivul pentru care s-a dovedit atât de dificil de identificat hibridizarea reciprocă a ADN-ului (Southern-bott) a acelorași gene de menținere a plantelor monocotiledonate și dicotiledonate. O altă caracteristică universală a repetărilor CpG este că acestea sunt aproape de (împreună cu) sau aproape de punctul de pornire (capătul 5 ', promotor) al genelor codificatoare, permițând astfel izolarea genelor de orz eficiente care pot fi efectuate în absența unui număr mic de promotori de plante (Moore și colab. 1993 și 1995). Acestea sunt distribuite inegal în genom, prezentând o variație mare a numărului de n-repetări (în genomul uman, de exemplu, exonul 1 al genei FMR1 a bolii fragile a cromozomului X conține o repetare trinucleotidică CpCpG similară cu lungimea CpG repetare dinucleotidă. la pacienți (CCG) 6-60, la vehicul (CCG) 50-200 și la pacient (metilat-CCG) 200