Анотація до роботи:

Головко А.Е. Цукровий буряк (Beta vulgaris l.) в культурі in vitro: регенерація, морфогенез і генетична трансформація.– Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія.– Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України. Київ, 2003.

За темою дисертації захищається 8 наукових робіт.

Вивчалися процеси морфогенезу в культурі тканин цукрового буряка (Beta vulgaris L.) in vitro з використанням 14 сортів вітчизняної і закордонної селекції. Відпрацьовано системи індукції калюсу і регенерації цукрового буряка з різних експлантів і калюсу, підібраний оптимальний склад середовищ для одержання великої кількості регенерантів. Гістологічний аналіз показав що регенераційні процеси в черешках листків цукрового буряка в культурі in vitro, проходять за типом органогенезу. Запропоновано ефективний метод регенерації рослин з калюсу шляхом соматичного ембріогенезу. Вперше отримано вторинні ембріоїди буряка і оптимізовано умови підтримки їх у культурі in vitro без втрати регенераційної активності і здатності коренеутворення у регенерантів. Розроблені методи регенерації рослин було використано для трансформації цукрового буряка за допомогою Agrobacterium tumefaciens і бомбардування мікрочастинками золота. Вперше отримані трансгенні калюсні лінії буряка зі зміненим біосинтезом вуглеводів. Виявлено стабільну експресію гена GUS у калюсі і листках при використанні A. tumefaciens, а також транзієнтну експресію цього гена, внесеного у клітини калюсу в результаті бомбардування мікрочастинками золота. Отримані трансгенні рослини цукрового буряка зі стійкістю до PURSUIT при використанні A. tumefaciens. Відібрано три лінії цукрового буряка (Beta vulgaris L.), що показали позитивний сигнал при аналізі PCR і гібридизації за Саузерном.

1. Відпрацьовано системи індукції калюсоутворення і регенерації у рослин цукрового буряка (Beta vulgaris L.) з різних експлантів і калюсу, підібрано оптимальний склад середовищ для масового одержання регенерантів.

2. Гістологічним аналізом встановлено, що регенераційні процеси в черешках листків цукрового буряка в культурі in vitro проходять по типу органогенезу.

3. Запропоновано ефективний метод регенерації рослин з калюсу шляхом соматичного ембріогенезу. Вперше отримано вторинні ембріоїди цукрового буряка та оптимізовано умови підтримки їх у культурі in vitro без втрати регенераційної активності і здатності коренеутворення з регенерантів.

4. Розроблено умови і підібрано методи генетичної трансформації буряка за допомогою Agrobacterium tumefaciens і бомбардування мікрочастинками золота з преципітованою ДНК.

5. Вперше отримані трансгенні калюсні лінії буряка зі зміненим біосинтезом вуглеводів.

6. Виявлено стабільну експресію гена GUS у калюсі і листках буряка при використанні A. tumefaciens, а також транзієнтну експресію цього гена, внесеного у клітини калюсу шляхом бомбардування експлантів мікрочастинками золота.

7. За допомогою A. tumefaciens в рослини цукрового буряка перенесено ген стійкості до гербіциду PURSUIT. Експресію цього гена виявлено у трьох ліній цукрового буряка на основі позитивного сигналу при аналізі PCR і гібридизації за Саузерном.

Публікації автора:

1. Гирич А.М., Череп Н.Н., Скаржинская М.В., Головко А.Э., Глеба Ю.Ю. Генетическая трансформация рапса Brassica napus с помощью Agrobacterium tumefaciens // Цитология и генетика.– 1995.– №2.– С. 20-25.

2. Банникова М.А., Головко А.Э., Хведыныч О. А., Кучук Н.В. Регенерация растений сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) в культуре in vitro. Гистологическое изучение процессов регенерации // Цитология и генетика. – 1995.– №6.– С. 14-22.

3. Golovko A. Genetic variability of somatic embryogenesis in tissue cultures of sugar beet breeding lines // Цитология и генетика.– 2001.– №6.– С. 10-17.

4. Головко А.Э., Погребняк Н.Я., Банникова М.А. Особенности культивирования in vitro и трансформации сахарной свеклы // Физиология и биохимия культурных растений.– 2002.– 34, №5.– С. 394-405.

5. Golovko Andrei. Methods for somatic embryo formation and plant regeneration of Beta vulgaris. Patent US 6,555,375 B1. Int. Cl. C12N 5/00, C12N 5/02. Filled 14.06.2000 (Issued to American Cyanamid by United States Patent and Trademark Office on 29.04.2003).

6. Банникова М.А., Головко А.Э., Кучук Н.В., Глеба Ю.Ю. Разработка методов генетической трансформации у коммерческих сортов сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) // Сборник тезисов II Российского симпозиума "Новые методы биотехнологии растений", 1993.– Пущино, 1993.– С. 11(245).

7. Bannikova M.A., Golovko A.E., Khvedynich O.A., Kuchuk N.V., Gleba Y.Y. In vitro organogenesis and protoplast cultivation of sugar beet (Beta vulgaris L.) // Abstracts of IVth European Cell Biology Congress Prague, June 26th – July 1st 1994. – Prague, 1994. – P. 546.

8. Merkulov S.M., Pasternak T.P., Golovko A.E., Gleba Y.Y. Agrobacterium - mediated transformation of pear cultivars (Pyrus communis L.) // Abstracts of IVth European Cell Biology Congress Prague, June 26th – July 1st 1994.– Prague, 1994. – P. 542.