Tuber-Specific Expression of Two Gibberellin Oxidase Transgenes from Arabidopsis Regulates over Wide Ranges the Potato Tuber Formation


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Potato (Solanum tuberosum L.) tuberization is a practically important natural process regulated by various factors including phytohormones. This work was aimed at studying characteristics of in vitro cultivated potato plants transformed with the AtGA20-oxidase gene promoting biosynthesis of bioactive gibberellins (GAs) or with the AtGA2-oxidase gene acting oppositely, i.e. deactivating functional GAs. Both transgenes originated from Arabidopsis and were fused to a sugar-sensitive B33 patatin promoter providing their expression predominantly in tubers. Global phytohormone determination in AtGA20ox-transformants revealed active GA1 at high and moderate concentrations in tubers and shoots, respectively. In control plants, GA1 was virtually absent. Together with GAs, contents of some other phytohormones were altered in transgenic plants. This was especially true for the auxin content which increased ~15-fold in tubers and more than 4-fold in shoots. Also the jasmonic acid content exhibited a tuber-specific increase while the content of abscisic acid decreased both in tubers and shoots. The dynamics of tuberization in transformed and non-transformed potato plants was recorded in in vitro parallel assays. The transgene for GA inactivation enhanced tuber formation while the transgene promoting active GA synthesis reduced potato productivity. Hence, the crucial role of gibberellin in potato productivity was corroborated. These results showed that the manipulation of the local GA level by using the foreign GA oxidase genes and organ-specific promoters is useful not only to investigate the molecular mechanisms governing tuberization, but also as a biotechnological tool for the manipulation of tuber formation without marked impairment of other physiological traits of potatoes.

Об авторах

O. Kolachevskaya

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

Email: gar@ippras.ru
Россия, Moscow, 127276

S. Lomin

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

Email: gar@ippras.ru
Россия, Moscow, 127276

M. Kojima

RIKEN Center for Sustainable Resource Science

Email: gar@ippras.ru
Япония, Tsurumi-ku, Yokohama, 230-0045

I. Getman

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences

Email: gar@ippras.ru
Россия, Moscow, 127276

L. Sergeeva

Wageningen University and Research

Email: gar@ippras.ru
Нидерланды, Wageningen, 6708 PB

H. Sakakibara

RIKEN Center for Sustainable Resource Science; Graduate School of Bioagricultural Sciences, Nagoya University

Email: gar@ippras.ru
Япония, Tsurumi-ku, Yokohama, 230-0045; Nagoya, 464-8601

G. Romanov

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences; Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology, Moscow State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: gar@ippras.ru
Россия, Moscow, 127276; Moscow, 119992

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2020

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».