ТРАНСГЕННЫЕ РАСТЕНИЯ ДЛЯ ФИТОРЕМЕДИАЦИИ
54 44
Ключевые слова:
трансгенные растения, фитореммедиация, токсикант, фитохелатин, трансгендік өсімдіктер, глутатион,Аннотация
В настоящей работе проведен обзор литературных данных последних лет о возможностях применения трансгенных растений для фитореммедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами. Приведены данные литературы о возможности получения ряда растений-трансформантов, обладающих повышенной способностью аккумулировать во внутриклеточных структурах (преимущественно в вакуолях) и в межклеточном пространстве конъюгаты эндогенных соединений с токсикантами. Генно-инженерные работы, направленные на повышение эффективности фиторемедиационных свойств раcтений, особенно интенсивно ведутся в течение последних лет. Манипуляция экспрессией фермента γ-глутамил-Цис-синтетазы, включающегося в синтез глутатиона и фитохелатинов, может быть отличным подходом для повышения устойчивости растений, так как фермент фитохелатин-синтаза не может являться лимитирующим фактором для синтеза фитохелатинов из-за конститутивной экспрессии в растениях и активированием присутствием металлов. Регуляция синтеза глутатиона способствует аккумуляции тяжелых металлов и увеличению устойчивости трансгенных растений. Приведены данные литературы о возможности использования гена фермента глутатион-S-трансфераза для создания трансгенных растений. Осы жұмыста соңғы жылдардың əдебиеттерін қолданып, трансгендік өсімдіктерді фиторемедиацияда қолдану мүмкіндіктері көрсетілген. Металл жинақтайтын қабілеті жоғары, металдарды клетканың ішіндегі органеллаларда /вакуольде/ жəне клетка аралық кеңістігінде токсиканттардың жəне эндогендік қосындылардың конъюгаттары түрінде жинақтайтын өсімдіктердің трасформанттарын алу мүмкіндіктері сипатталған. Соңғы жылдарда генді-инженерлік жұмыстар қарқынды жүріп жатыр. Глутатион мен фитохелатиндердің синтезіне қатысатын ферменттің γ-глутамил-Цис-синтетазаның гендерінің манипуляциясы өсімдіктердің ауыр металдарға тұрақтылығын жəне олардың металл жинақтайтын қабілетін жоғалатуға жол береді. Фитохелатинсинтазаның синтезінің гені шектейтін факторға жатпайды, себебі ол конститутивті болып келеді. Глутатион синтезінің реттелуі ауыр металдардың жинақталуына жəне тұрақтылығына əсер етеді. Трансгендік өсімдік алу үшін глутатион-S-трансфераза ферментін қолдану мүмкіндігі туралы əдебиеттер келтірілген.Библиографические ссылки
1. Квеситадзе Г.И., Хатисашвили Г.А., Садунишвили Т.А., Евстигнеева З.Г. Метаболизм антропогенных токсикантов в высших растениях. – М.: Наука. 2005. – 197 с.
2. Zhu Y.L., Pilon-Smits E.A.H., Jouanin L., Terry N. Overexpression of glutatione cynthetase in Indian mustard enhances cadmium accumulation and tolerance // Plant Physiol. – 1999. – Vol. 119. – P. 73-80.
3. Foyer C.H., Haliwell B. The presence of glutathione and glutathione reductase in chloroplasts: a proposed role in ascorbic acid metabolism // Planta. - 1976. – Vol. 133. – P. 21-25.
4. Marrs K. The functions and regulation of glutathione S-transferases in plants // Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. –1996. – Vol. 47. – P.127-158.
5. Zenk M.H. Heavy metal detoxification in higher plants: a review // Gene. – 1996. – Vol. 179. – P. 21-30.
6. Chen J., Zhou J., Goldsbrough P.B. Characterization of phytochelatin synthase from tomato // Physiol Plant. – 1997. –Vol. 101. – P. 165-172.
7. Steffens J.C. The heavy metal-binding peptides of plants // Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. – 1990. – V. 41. –Pp. 553-575.
8. Foyer C.H., Souriau N., Perret S., Lelandais M., Kunert K.J., Pruvost C., Jouanin L. Over-expression of glutathione reductase but not glutathione synthetase leads to increases in antioxidant capacity and resistance to photoinhibition in poplar trees // Plant Physiol. – 1995. – Vol. 109. – P. 1047-1057.
9. Schneider S., Bergmann L. Regulation of glutathione synthesis in suspension cultures of parsley and tobacco // Bot Acta. –1995. – Vol. 108. – P. 34-40.
10. Rauser W.E., Schupp R., Rennenberg H. Cysteine, γ-glutamylcysteine and glutathione levels in maize seedlings. Distribution and translocation in normal and cadmium-exposed plants // Plant Physiol. – 1991. – Vol. 97. – P. 128-138.
11. Goldbrough P.B. Metal tolerance in plants: the role of phytochelatins and metallothioneins // Phytoremediation of Trace elements (Eds N.Terry, G.S.Banuelos). – Ann. Arbor. Press., Ann. Arbor, MI, 1998 – 386 p.
12. Cheung W.Y. Calmodulin: its potential role in cell proliferation and heavy metal toxicity // Fed. Proc. - 1984. – Vol. 43. –P. 2995-2999.
13. Marchiol L., Leita L., Martin M., Peressotti A., Zerbi G. Physiological responses of two soybean cultivars to cadmium // J.Environ. Qual. – 1996. – Vol. 25. – P. 562-566.
14. Petit C.M., van de Geijn S.C. In vivo measurements of cadmium (115 mM Cd) transport and accumulation in steams of intact tomato plants (Lycopersicon esculentum Mill). I. Long distance transport and local accumulation // Planta. – 1978. – Vol. 138. –P. 137-143.
2. Zhu Y.L., Pilon-Smits E.A.H., Jouanin L., Terry N. Overexpression of glutatione cynthetase in Indian mustard enhances cadmium accumulation and tolerance // Plant Physiol. – 1999. – Vol. 119. – P. 73-80.
3. Foyer C.H., Haliwell B. The presence of glutathione and glutathione reductase in chloroplasts: a proposed role in ascorbic acid metabolism // Planta. - 1976. – Vol. 133. – P. 21-25.
4. Marrs K. The functions and regulation of glutathione S-transferases in plants // Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. –1996. – Vol. 47. – P.127-158.
5. Zenk M.H. Heavy metal detoxification in higher plants: a review // Gene. – 1996. – Vol. 179. – P. 21-30.
6. Chen J., Zhou J., Goldsbrough P.B. Characterization of phytochelatin synthase from tomato // Physiol Plant. – 1997. –Vol. 101. – P. 165-172.
7. Steffens J.C. The heavy metal-binding peptides of plants // Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. – 1990. – V. 41. –Pp. 553-575.
8. Foyer C.H., Souriau N., Perret S., Lelandais M., Kunert K.J., Pruvost C., Jouanin L. Over-expression of glutathione reductase but not glutathione synthetase leads to increases in antioxidant capacity and resistance to photoinhibition in poplar trees // Plant Physiol. – 1995. – Vol. 109. – P. 1047-1057.
9. Schneider S., Bergmann L. Regulation of glutathione synthesis in suspension cultures of parsley and tobacco // Bot Acta. –1995. – Vol. 108. – P. 34-40.
10. Rauser W.E., Schupp R., Rennenberg H. Cysteine, γ-glutamylcysteine and glutathione levels in maize seedlings. Distribution and translocation in normal and cadmium-exposed plants // Plant Physiol. – 1991. – Vol. 97. – P. 128-138.
11. Goldbrough P.B. Metal tolerance in plants: the role of phytochelatins and metallothioneins // Phytoremediation of Trace elements (Eds N.Terry, G.S.Banuelos). – Ann. Arbor. Press., Ann. Arbor, MI, 1998 – 386 p.
12. Cheung W.Y. Calmodulin: its potential role in cell proliferation and heavy metal toxicity // Fed. Proc. - 1984. – Vol. 43. –P. 2995-2999.
13. Marchiol L., Leita L., Martin M., Peressotti A., Zerbi G. Physiological responses of two soybean cultivars to cadmium // J.Environ. Qual. – 1996. – Vol. 25. – P. 562-566.
14. Petit C.M., van de Geijn S.C. In vivo measurements of cadmium (115 mM Cd) transport and accumulation in steams of intact tomato plants (Lycopersicon esculentum Mill). I. Long distance transport and local accumulation // Planta. – 1978. – Vol. 138. –P. 137-143.
Загрузки
Как цитировать
Атабаева, С. Д., & Кенжебаева, С. С. (2017). ТРАНСГЕННЫЕ РАСТЕНИЯ ДЛЯ ФИТОРЕМЕДИАЦИИ. Вестник КазНУ. Серия биологическая, 56(4), 153–157. извлечено от https://bb.kaznu.kz/index.php/biology/article/view/379
Выпуск
Раздел
БИОТЕХНОЛОГИЯ
