RU2337529C1 - RECOMBINANT POLYNUCLEOTIDE SEQUENCE MARKING UNIQUE TRANSFORMATION ACTION BETWEEN GENETIC MAKER INCLUDING GENE cryIIIA AND GENOMIC DNA OF LUGOVSKOY POTATO; ITS APPLICATION; CELL, TRANSGENIC PLANT, AND ITS PROGENY CONTAINING THIS SEQUENCE - Google Patents

RECOMBINANT POLYNUCLEOTIDE SEQUENCE MARKING UNIQUE TRANSFORMATION ACTION BETWEEN GENETIC MAKER INCLUDING GENE cryIIIA AND GENOMIC DNA OF LUGOVSKOY POTATO; ITS APPLICATION; CELL, TRANSGENIC PLANT, AND ITS PROGENY CONTAINING THIS SEQUENCE Download PDF

Info

Publication number
RU2337529C1
RU2337529C1 RU2007110779/13A RU2007110779A RU2337529C1 RU 2337529 C1 RU2337529 C1 RU 2337529C1 RU 2007110779/13 A RU2007110779/13 A RU 2007110779/13A RU 2007110779 A RU2007110779 A RU 2007110779A RU 2337529 C1 RU2337529 C1 RU 2337529C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
potato
genomic dna
lugovskoy
plant
sequence
Prior art date
Application number
RU2007110779/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Сергеевич Задорин (RU)
Антон Сергеевич Задорин
Анастаси Михайловна Камионска (RU)
Анастасия Михайловна Камионская
Борис Борисович Кузнецов (RU)
Борис Борисович Кузнецов
бин Константин Георгиевич Скр (RU)
Константин Георгиевич Скрябин
Марина Владимировна Сухачева (RU)
Марина Владимировна Сухачева
Original Assignee
Центр "Биоинженерия" Ран
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центр "Биоинженерия" Ран filed Critical Центр "Биоинженерия" Ран
Priority to RU2007110779/13A priority Critical patent/RU2337529C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2337529C1 publication Critical patent/RU2337529C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: development of a reliable means for the identification of the corresponding transformation event in the plant genome. As a result of agrobacterial transformation of the Lugovskoy potato with a genetic maker containing the gene cryIIIa, and the analysis of the resulting transgenic plants demonstrating resistance to the Colorado beetle, the transgenic line (transformation event) 1210 amk has been selected. In the genomic DNA of the plants belonging to this line a fragment has been identified and sequenced, related to the genetic maker insertion area and being a recombinant sequence, one part of which relates to the genetic maker inserted, and the other part relates to the flanking area of the Lugovskoy potato genomic DNA. It is proposed to use the identified recombinant sequence as an identifier of this unique transformation event.
EFFECT: obtaining transgenic potato that is resistant to Colorado beetle and complies with requirements of biological and food safety on basis of high yield Russian variety.
5 cl, 5 dwg, 7 tbl, 7 ex

Description

Настоящее изобретение относится к области генетической инженерии и биотехнологии растений и связано с получением и идентификацией устойчивого к колорадскому жуку трансгенного картофеля на основе одного из широко используемых (Луговской - 15% посевной площади в промышленных хозяйствах) российских сортов. Результаты реализации данного изобретения могут быть применены в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и многих других областях народного хозяйства, использующих картофель в качестве сырья.The present invention relates to the field of genetic engineering and plant biotechnology and is associated with the production and identification of transgenic potato resistant to the Colorado potato beetle based on one of the widely used (Lugovsky - 15% of the sown area in industrial enterprises) Russian varieties. The results of the implementation of this invention can be applied in agriculture, food industry and many other areas of the economy using potatoes as raw materials.

Вред, наносимый посевам картофеля колорадским жуком (Leptinotarsa decemlineata, Say), оценивается в 18% потенциального урожая для крупных государственных производителей картофеля и от 40% до 90% для частных производителей, на долю которых согласно экспертной оценке Министерства сельского хозяйства РФ приходится 90% валового сбора картофеля в РФ. Для борьбы с этим вредителем в растениеводстве применяются различные (механические, химические и биологические) методы, однако большинство механических методов не дает желаемого результата, а использование химических агентов, как правило, оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду, поскольку пестициды обычно не обладают избирательным действием и поражают в равной степени как вредную, так и полезную энтомофауну, и часто являются источником потенциальных канцерогенов и токсинов широкого спектра действия. Наиболее перспективным сегодня представляется решение этой проблемы с помощью биологических методов защиты растений, особенно методов генной инженерии, направленных на получение трансгенных растений, в клетках которых экспрессируется чужеродный белок, обеспечивающий устойчивость растения к колорадскому жуку, в частности эндотоксин Bacillus thuringiensis.The damage caused to potato crops by the Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata, Say) is estimated at 18% of the potential yield for large state potato producers and from 40% to 90% for private producers, which, according to expert estimates of the Ministry of Agriculture of the Russian Federation, account for 90% of the total harvesting potatoes in the Russian Federation. Various (mechanical, chemical and biological) methods are used in crop production to combat this pest, however, most mechanical methods do not give the desired result, and the use of chemical agents, as a rule, has an adverse effect on the environment, since pesticides usually do not have a selective effect and equally affect both harmful and beneficial entomofauna, and are often a source of potential carcinogens and toxins with a wide spectrum of action. The most promising today is the solution to this problem using biological methods of plant protection, especially genetic engineering methods aimed at obtaining transgenic plants, in the cells of which a foreign protein is expressed that ensures plant resistance to the Colorado potato beetle, in particular, the endotoxin Bacillus thuringiensis.

Уровень техникиState of the art

Bacillus thuringiensis - грам-положительная спорообразующая бактерия, встречающаяся в природе в различных средах обитания: в почве, на поверхности растений, растительных остатках. B.t. можно отличить от других видов рода Bacillus по наличию формирующихся во время споруляции белковых кристаллов, благодаря которым штаммы B.t. являются эффективными естественными инсектицидами. Такой кристалл может состоять из одного или нескольких белков с молекулярной массой примерно 130 кДа.Bacillus thuringiensis is a gram-positive spore-forming bacterium found in nature in various habitats: in soil, on the surface of plants, plant debris. B.t. can be distinguished from other species of the genus Bacillus by the presence of protein crystals formed during sporulation, due to which B.t. are effective natural insecticides. Such a crystal may consist of one or more proteins with a molecular weight of approximately 130 kDa.

Важной особенностью кристаллического Bt-белка является то, что его инсектицидное действие проявляется только в организме насекомых, где под действием специфичных ферментов кишечного тракта он распадается с образованием протоксина, от N-конца которого затем отщепляется фрагмент длиной 65-70 кДа и образуется токсичный для насекомого полипептид (5-эндотоксин B.t.). Токсин распознает специфичные рецепторы на клеточной мембране эпителиальных клеток и формирует в ней поры, что приводит к осмотическому лизису и гибели клетки [1].An important feature of crystalline Bt protein is that its insecticidal effect appears only in the insect organism, where under the action of specific enzymes of the intestinal tract it decomposes with the formation of protoxin, from the N-terminus of which a fragment of 65-70 kDa is then cleaved and forms toxic to the insect polypeptide (5-endotoxin Bt). The toxin recognizes specific receptors on the cell membrane of epithelial cells and forms pores in it, which leads to osmotic lysis and cell death [1].

δ-эндотоксин B.t. является представителем большого семейства гомологичных белков (семейства Cry-белков), которых к настоящему времени идентифицировано более 130 видов [http://epunix.biols.susx.ac.uk/Home/Neil_Crickmore/Bt/index.html].δ-endotoxin B.t. is a representative of a large family of homologous proteins (Cry-protein family), which to date have identified more than 130 species [http://epunix.biols.susx.ac.uk/Home/Neil_Crickmore/Bt/index.html].

При этом каждый представитель Cry-белков активен только в отношении нескольких видов насекомых. Специфичность действия обусловлена тем, что каждый конкретный белок способен взаимодействовать только с рецептором определенного типа, однако есть данные, что значительную роль также играет растворимость кристалла [2]. Члены семейства Cry-белков группируются в подсемейства в соответствии с их специфичностью по отношению к различным семействам насекомых. Так, выделены подсемейства белков, токсичные для Diptera (двукрылые), Lepidoptera (чешуйчатокрылые), Coleoptera (жесткокрылые) [3]. Некоторые B.t.-штаммы активны против представителей других групп насекомых, а также представителей круглых червей - нематод и простейших [4].Moreover, each representative of Cry-proteins is active only against several species of insects. The specificity of the action is due to the fact that each specific protein is able to interact only with a receptor of a certain type, but there is evidence that the solubility of the crystal also plays a significant role [2]. Members of the Cry protein family are grouped into subfamilies according to their specificity for different insect families. Thus, subfamilies of proteins toxic to Diptera (Diptera), Lepidoptera (Lepidoptera), Coleoptera (Coleoptera) have been identified [3]. Some B.t. strains are active against representatives of other groups of insects, as well as representatives of roundworms - nematodes and protozoa [4].

Производные Bt-белка начали использовать в качестве инсектицидных препаратов в тридцатых годах прошлого века, но широкое распространение они получили только с началом производства в 1950 году препарата «Thuricide» [5]. Несмотря на репутацию экологически безопасных, биопрепараты на основе Bt-белка не нашли широкого применения из-за ряда недостатков, к которым можно отнести следующие:Derivatives of Bt-protein began to be used as insecticides in the thirties of the last century, but they became widespread only with the start of production of the Thuricide drug in 1950 [5]. Despite the reputation of being environmentally friendly, Bt-protein-based biologics have not been widely used due to a number of disadvantages, which include the following:

- низкая стабильность;- low stability;

- поверхностное действие (невозможность проникновения в растительные ткани);- surface action (impossibility of penetration into plant tissues);

- узкая специфичность.- narrow specificity.

Кристаллический белок быстро разрушается под действием ультрафиолетового излучения и теряет свою активность, поэтому, чтобы достичь экономически значимого эффекта, требуется несколько обработок. Биопрепараты на основе Bt-белка являются несистемными инсектицидами и действуют только при прямом контакте, а следовательно, не активны против «минирующих» насекомых. Поскольку сельскохозяйственные культуры обычно подвергаются нападению не одного, а нескольких видов насекомых вредителей, для борьбы с ними применения одного вида Cry-белка может оказаться недостаточно.Crystalline protein is rapidly destroyed by ultraviolet radiation and loses its activity, therefore, in order to achieve an economically significant effect, several treatments are required. Biological products based on Bt protein are non-systemic insecticides and act only upon direct contact, and therefore are not active against “mining” insects. Since crops are usually attacked by not just one, but several types of insect pests, using one type of Cry protein may not be enough to control them.

Две первые проблемы могут быть решены с помощью создания трансгенных растений, экспрессирующих определенный вид Cry-белка. В таких растениях количество токсина постоянно возобновляется, он присутствует на постоянном уровне во всех тканях, а следовательно, обеспечивает защиту и от «минирующих» насекомых. Проблема же узкой специфичности может быть решена при одновременной экспрессии нескольких Cry-белков с различным спектром действия.The first two problems can be solved by creating transgenic plants expressing a specific type of Cry protein. In such plants, the amount of toxin is constantly renewed, it is present at a constant level in all tissues, and therefore provides protection from "mining" insects. The problem of narrow specificity can be solved by the simultaneous expression of several Cry proteins with a different spectrum of action.

К настоящему времени из штаммов бактерии Bacillus thuringiensis выделено и охарактеризовано более 100 генов, кодирующих белки, токсичные для насекомых, в том числе и жесткокрылых: cryIII, cryVII, cryIX [6]. Путем замены бактериальных ко донов кодонами, предпочтительными для экспрессии в растениях, последовательности бактериальных генов адаптированы к введению в растительные клетки и использованы для трансформации различных видов культурных растений, таких как картофель [7], рапс [8], рис [9], баклажан [10].To date, more than 100 genes encoding proteins toxic to insects, including beetles, have been isolated and characterized from strains of the bacterium Bacillus thuringiensis: cryIII, cryVII, cryIX [6]. By replacing bacterial codons with codons preferred for expression in plants, the sequences of bacterial genes are adapted to be introduced into plant cells and used to transform various types of cultivated plants, such as potatoes [7], rape [8], rice [9], eggplant [ 10].

Результатом этих работ явилось получение множества генетически модифицированных линий культурных растений, однако лишь немногие из них официально разрешены для пищевого применения [11].The result of these works was the receipt of many genetically modified lines of cultivated plants, but only a few of them are officially approved for food use [11].

Это связано с тем, что устоявшаяся практика коммерциализации каждого нового трансгенного растения предусматривает осуществление ряда необходимых исследований, в ходе которых выявляется степень биологической и пищевой безопасности генетически модифицированного организма. Только трансгенные линии (трансформационные события), успешно прошедшие такой контроль, могут быть зарегистрированы как коммерческий продукт.This is due to the fact that the established practice of commercializing each new transgenic plant provides for the implementation of a number of necessary studies, during which the degree of biological and food safety of a genetically modified organism is revealed. Only transgenic lines (transformational events) that successfully pass such control can be registered as a commercial product.

Кроме того, при использовании генетически модифицированных линий различных культурных растений существует проблема четкого пострегистрационного мониторинга, предполагающего необходимость однозначной идентификации конкретного трансформационного события как в трансгенных растениях, так и в получаемых из них продуктах питания [12, 13, 14, 15, 16, 17].In addition, when using genetically modified lines of various cultivated plants, there is a problem of clear post-registration monitoring, which suggests the need for unambiguous identification of a specific transformation event both in transgenic plants and in food products obtained from them [12, 13, 14, 15, 16, 17] .

С учетом высокого видового и сортового полиморфизма генома культурных растений и того, что количество мест встраивания экзогенной генетической конструкции в геном реципиента предположительно составляет более 10000, наиболее надежным способом идентификации трансформационного события можно считать определение нуклеотидной последовательности эндогенных участков, непосредственно прилегающих к введенной в геном генетической конструкции (фланкирующих последовательностей) и последующее детектирование этих последовательностей в геноме растения [18].Given the high species and varietal polymorphism of the genome of cultivated plants and the fact that the number of places of incorporation of an exogenous genetic construct into the recipient's genome is estimated to be more than 10,000, the most reliable way to identify a transformation event is to determine the nucleotide sequence of endogenous regions directly adjacent to the genetic construct introduced into the genome (flanking sequences) and subsequent detection of these sequences in the genome plants [18].

Очевидно, что успех разработок, связанных с получением трансгенных растений, во многом определяется свойствами реципиента. В этом плане очень важны его способность к регенерации и трансформации, однако при создании генетически модифицированных линий культурных растений обязательно должны учитываться и агротехнические показатели исходного сорта.Obviously, the success of developments related to the production of transgenic plants is largely determined by the properties of the recipient. In this regard, its ability to regenerate and transform is very important, however, when creating genetically modified lines of cultivated plants, the agrotechnical indicators of the initial variety must be taken into account.

Основные районы РФ, возделывающие картофель, характеризуются большим разнообразием агроклиматических условий. В настоящее время в Государственном реестре селекционных достижений РФ имеется большое разнообразие сортов картофеля, способных давать стабильные и высокие урожаи в различных почвенно-климатических условиях. Особенно важное практическое значение имеет правильный подбор сортов с учетом длительности периода вегетации, необходимого для их полного созревания. В основных зонах товарного картофелеводства России поздние сорта (как правило, зарубежной селекции) обычно не успевают вызреть, вследствие чего клубни сильно повреждаются при уборке и плохо хранятся [19].The main regions of the Russian Federation cultivating potatoes are characterized by a wide variety of agroclimatic conditions. Currently, the State Register of Breeding Achievements of the Russian Federation contains a wide variety of potato varieties capable of producing stable and high yields in various soil and climatic conditions. Of particular practical importance is the correct selection of varieties, taking into account the length of the growing season, necessary for their full ripening. In the main areas of commodity potato growing in Russia, late varieties (as a rule, foreign breeding) usually do not have time to ripen, as a result of which tubers are severely damaged during harvesting and poorly stored [19].

В связи с этим, работы Центра «Биоинженерия» РАН, направленные на получение трансгенного картофеля, проводятся на основе лучших сортов отечественной селекции, и выполненное в рамках этого направления настоящее изобретение, которое связано с получением снабженного надежным «идентификатором» генетически модифицированного картофеля, устойчивого к колорадскому жуку, представляется весьма актуальным и перспективным для развития отечественного картофелеводства.In this regard, the work of the Center for Bioengineering of the Russian Academy of Sciences aimed at obtaining transgenic potatoes is carried out on the basis of the best varieties of domestic selection, and the present invention, which was carried out as part of this direction, is related to the production of a genetically modified potato equipped with a reliable identifier that is resistant to the Colorado potato beetle seems to be very relevant and promising for the development of domestic potato growing.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

Задачей настоящего изобретения было получение трансгенного картофеля, устойчивого к колорадскому жуку и отвечающего условиям биологической и пищевой безопасности, на основе перспективного отечественного сорта картофеля, а также разработка надежного средства для идентификации соответствующего трансформационного события в геноме трансгенного растения и его вегетативного потомства.The objective of the present invention was to obtain transgenic potato that is resistant to the Colorado potato beetle and meets the biological and food safety conditions, based on a promising domestic potato variety, as well as the development of a reliable means for identifying the corresponding transformation event in the genome of a transgenic plant and its vegetative offspring.

Учитывая то, что большинство коммерческих сортов картофеля, в том числе и основные российские сорта, являются трудно трансформируемыми, а также то, что даже при условии осуществления акта трансформации вероятность трансформационного события, при котором уровень экспрессии введенного гена достаточен для проявления соответствующего фенотипического признака, а экспрессия эндогенных генов растения не нарушена, весьма мала, получение положительного результата при решении поставленной задачи не являлось очевидным фактом.Given that most commercial potato varieties, including the main Russian varieties, are difficult to transform, and even if the transformation act is carried out, the probability of a transformation event is in which the expression level of the introduced gene is sufficient for the manifestation of the corresponding phenotypic trait, and the expression of endogenous plant genes is not disturbed, it is very small, obtaining a positive result when solving the problem was not an obvious fact.

Однако в результате испытаний, в которых в качестве реципиентов было использовано восемь наиболее распространенных из культивируемых в России сортов картофеля отечественной селекции, на основе сорта Луговской заявителем были получены генетически модифицированные линии устойчивого к колорадскому жуку картофеля.However, as a result of tests in which eight of the most common cultivars of Russian selection cultivated in Russia were used as recipients, the applicant obtained genetically modified lines of potato resistant to the Colorado potato beetle based on the Lugovskaya variety.

В качестве трансформирующего агента при получении трансгенного картофеля по изобретению использовали бинарный вектор pPBt12, включающий ген cryIIIa. Структура вектора представлена на Фиг.1.The pPBt12 binary vector including the cryIIIa gene was used as a transforming agent in the preparation of the transgenic potato according to the invention. The structure of the vector is presented in figure 1.

Поскольку процесс трансформации является генотипзависимым, трансформацию сорта картофеля Луговской осуществляли в соответствии с заранее оптимизированным в отношении данного конкретного сорта протоколом [20]. При этом эффективность регенерации (процентное отношение количества полученных регенерантов к общему количеству использованных в эксперименте эксплантов) составила 84,8%, а эффективность трансформации (процентное отношение первичных трансформантов к общему числу регенерантов) по результатам проверки ДНК регенерантов в реакции ПЦР на содержание гена cryIIIa (трансгена) составила 20,8%.Since the transformation process is genotype-dependent, the transformation of the Lugovskaya potato cultivar was carried out in accordance with a protocol preliminarily optimized for this particular cultivar [20]. At the same time, the regeneration efficiency (percentage of the number of regenerants obtained to the total number of explants used in the experiment) was 84.8%, and the transformation efficiency (percentage of primary transformants to the total number of regenerants) according to the results of testing the regenerants DNA in the PCR reaction to the cryIIIa gene content ( transgene) was 20.8%.

При решении задачи создания надежного «идентификатора» полученного в рамках данного изобретения трансгенного картофеля заявители руководствовались представлением об уникальности трансформационного события (строго определенной комбинации экзогенной и геномной ДНК), определившего новый фенотип растения.When solving the problem of creating a reliable "identifier" of transgenic potato obtained within the framework of this invention, the applicants were guided by the idea of the uniqueness of a transformation event (a strictly defined combination of exogenous and genomic DNA) that determined a new plant phenotype.

Для выявления вариантов полинуклеотидной последовательности, которые могли бы выполнять роль «идентификатора» уникальных трансформационных событий, результатом которого стало получение генетически модифицированных линий картофеля сорта Луговской, был создан протокол проведения инверсной ПЦР с использованием специфических праймеров, определенных на основании анализа нуклеотидной последовательности переносимой генетической конструкции и позволяющих амплифицировать фрагменты ДНК трансгенных растений, относящиеся к области ее встраивания в геномную ДНК сорта Луговской.To identify variants of the polynucleotide sequence that could play the role of an “identifier” of unique transformational events, which resulted in the production of genetically modified lines of potato cultivars of the Lugovskaya variety, an inverse PCR protocol was created using specific primers determined based on analysis of the nucleotide sequence of the transferred genetic construct and allowing to amplify DNA fragments of transgenic plants related to its region in traivaniya into the genomic DNA of varieties Lugovskoy.

После получения и выделения амплифицированных фрагментов были определены их нуклеотидные последовательности. Оптимальным для выполнения роли «идентификатора» трансгенного картофеля по изобретению (линия 1210 амк, полученная на основе сорта Луговской) был признан фрагмент, который представляет собой комбинацию экзогенной последовательности, включающей сегмент перенесенной синтетической конструкции, и прилежащей к ней (фланкирующей) последовательности геномной ДНК картофеля сорта Луговской (фиг.3).After obtaining and isolation of the amplified fragments, their nucleotide sequences were determined. The fragment that is a combination of an exogenous sequence including a segment of the transferred synthetic construct and the adjacent (flanking) sequence of the potato genomic DNA was recognized as optimal for performing the role of an “identifier” of the transgenic potato according to the invention (line 1210 amk obtained on the basis of the Lugovsky variety) varieties of Lugovskoy (figure 3).

Полинуклеотидная последовательность отобранного нами «идентифицирующего фрагмента» может быть описана общей формулой Х-А, гдеThe polynucleotide sequence of the “identifying fragment” selected by us can be described by the general formula X-A, where

- Х - часть нуклеотидной последовательности введенной генетической конструкции с SEQ ID №1, а- X - part of the nucleotide sequence of the introduced genetic constructs with SEQ ID No. 1, and

- А - нуклеотидная последовательность фланкирующего участка геномной ДНК картофеля сорта Луговской с SEQ ID №2.- A is the nucleotide sequence of the flanking portion of the genomic DNA of potato cultivar Lugovskaya with SEQ ID No. 2.

На основании установленных нуклеотидных последовательностей ПЦР-фрагментов геномной ДНК трансгенного картофеля предложен усовершенствованный протокол проведения идентификационной реакции, в которой получение ПЦР-фрагмента длиной 352 нуклеотидов с последовательностью, соответствующей последовательности SEQ ID №1 - SEQ ID №2, возможно только в том случае, если тестируемая геномная ДНК относится к трансформационному событию по изобретению.Based on the established nucleotide sequences of PCR fragments of transgenic potato genomic DNA, an improved identification reaction protocol is proposed in which obtaining a PCR fragment of 352 nucleotides in length with a sequence corresponding to the sequence SEQ ID No. 1 - SEQ ID No. 2 is possible only if test genomic DNA refers to the transformation event of the invention.

Таким образом, предлагаемое изобретение представляет собой группу технических решений, объединяемых общей изобретательской концепцией.Thus, the present invention is a group of technical solutions, united by a common inventive concept.

Первый объект изобретенияThe first object of the invention

Рекомбинантная полинуклеотидная последовательность, характеризующая продукт уникального трансформационного события между генетической конструкцией, включающей ген cryIIIa, и геномной ДНК картофеля сорта Луговской, обеспечивающая экспрессию названного гена на уровне, достаточном для проявления у растения признака устойчивости к колорадскому жуку, и имеющая общую формулу Х-А, где Х - часть нуклеотидной последовательности введенной генетической конструкции, соответствующая SEQ ID №1, а А - нуклеотидная последовательность фланкирующего участка геномной ДНК картофеля сорта Луговской, соответствующая SEQ ID №2.A recombinant polynucleotide sequence that characterizes the product of a unique transformational event between a genetic construct including the cryIIIa gene and the genomic DNA of potato cultivars Lugovskaya, which ensures the expression of the named gene at a level sufficient for the plant to show resistance to the Colorado potato beetle, and having the general formula X-A, where X is the part of the nucleotide sequence of the introduced genetic construct corresponding to SEQ ID No. 1, and A is the nucleotide sequence of the flanking part A tissue of genomic DNA of potato cultivar Lugovskoy corresponding to SEQ ID No. 2.

Второй объект изобретенияThe second object of the invention

Клетка растения картофеля сорта Луговской, продуцирующая белок cryIIIa, которая содержит рекомбинантную полинуклеотидную последовательность с общей формулой Х-А, где Х - часть нуклеотидной последовательности введенной генетической конструкции, соответствующая SEQ ID №1, а А - нуклеотидная последовательность фланкирующего участка геномной ДНК картофеля сорта Луговской, соответствующая SEQ ID №2.A cell of a potato plant of the Lugovskoy variety producing cryIIIa protein that contains a recombinant polynucleotide sequence with the general formula XA, where X is the part of the nucleotide sequence of the introduced genetic construct corresponding to SEQ ID No. 1, and A is the nucleotide sequence of the flanking portion of the genomic DNA of the potato variety Lugovskaya corresponding to SEQ ID No. 2.

Третий объект изобретения - растение устойчивое к колорадскому жуку трансгенного картофеля сорта Луговской, содержащее клетки, которые включают рекомбинантную полинуклеотидную последовательность с общей формулой Х-А, где Х - часть нуклеотидной последовательности введенной генетической конструкции, соответствующая SEQ ID №1, а А - нуклеотидная последовательность фланкирующего участка геномной ДНК картофеля сорта Луговской, соответствующая SEQ ID №2.The third object of the invention is a plant resistant to the Colorado potato beetle of transgenic potato of the Lugovskoy variety, containing cells that include a recombinant polynucleotide sequence with the general formula X-A, where X is the part of the nucleotide sequence of the introduced genetic construct corresponding to SEQ ID No. 1, and A is the nucleotide sequence flanking plot of genomic DNA of potato cultivars of Lugovskoy corresponding to SEQ ID No. 2

Четвертый объект изобретения - вегетативное потомство растения устойчивого к колорадскому жуку трансгенного картофеля сорта Луговской, сохранившее в ряду поколений генотипический признак родительского организма, контролируемый по наличию в геноме рекомбинантной полинуклеотидной последовательности с общей формулой Х-А, где Х - часть нуклеотидной последовательности введенной генетической конструкции, соответствующая SEQ ID №1, а А - нуклеотидная последовательность фланкирующего участка геномной ДНК картофеля сорта Луговской, соответствующая SEQ ID №2.The fourth object of the invention is the vegetative progeny of a plant resistant to the Colorado potato beetle of transgenic potato of the Lugovskoy variety, which has preserved the geneotypic trait of the parent organism in a series of generations, controlled by the presence in the genome of a recombinant polynucleotide sequence with the general formula X-A, where X is part of the nucleotide sequence of the introduced genetic construct, corresponding to SEQ ID No. 1, and A is the nucleotide sequence of the flanking portion of the genomic DNA of potato cultivar Lugovskaya, respectively vuyuschaya SEQ ID №2.

Пятый объект изобретения - применение рекомбинантной полинуклеотидной последовательности с общей формулой Х-А, где Х - часть нуклеотидной последовательности введенной генетической конструкции, соответствующая SEQ ID №1, а А - нуклеотидная последовательность фланкирующего участка геномной ДНК картофеля Луговской, соответствующая SEQ ID №2, для идентификации генетически модифицированных клеток растения и его вегетативного потомства по изобретению.The fifth object of the invention is the use of a recombinant polynucleotide sequence with the general formula XA, where X is the part of the nucleotide sequence of the introduced genetic construct corresponding to SEQ ID No. 1, and A is the nucleotide sequence of the flanking portion of the Lugovskoy potato genomic DNA corresponding to SEQ ID No. 2, for identification of genetically modified plant cells and its vegetative offspring according to the invention.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение производной от отечественного сорта Луговской промышленно применимой линии 1210 амк трансгенного картофеля, устойчивого к колорадскому жуку, обеспеченной надежным средством ее генетической идентификации.The technical result of the present invention is to obtain a derivative from the domestic variety of the Lugovsky industrially applicable line 1210 amk transgenic potato resistant to the Colorado potato beetle, provided with a reliable means of its genetic identification.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 - схема основных генетических элементов трансформационного вектора pPBt12.Figure 1 - diagram of the basic genetic elements of the transformation vector pPBt12.

Обозначения:Designations:

LB - левая фланкирующая последовательность плазмиды Ti A.tumifasciens [27];LB is the left flanking sequence of the plasmid Ti A.tumifasciens [27];

FMV - 35S промотор вируса мозаики норичника [28];FMV - 35S promoter of the Norica mosaic virus [28];

Hsp70 - нетранслируемая лидерная последовательность белка теплового шока петуньи hsp 70 [29];Hsp70 — untranslated leader sequence of petunia heat shock protein hsp 70 [29];

СТР2 - N-терминальный хлоропластный транзитный пептид гена EPSPS Arabidopsis thaliana [30];CTP2 — N-terminal chloroplast transit peptide of the EPSPS gene of Arabidopsis thaliana [30];

СР4 EPSPS - кодирующая область маркерного гена (ген aroA) из бактерии Agrobacterium sp.ssp.CP4 [31];CP4 EPSPS is the coding region of the marker gene (aroA gene) from the bacterium Agrobacterium sp.ssp.CP4 [31];

Т-Е9 - 3'-нетранслируемый район гена малой субъединицы Е9 RuBisCo гороха - терминатор [32];T-E9 - 3'-untranslated region of the gene of the small subunit of E9 RuBisCo pea - terminator [32];

FMVp - часть энхансерной последовательности промотора 35S вируса мозаики норичника [33];FMVp is part of the enhancer sequence of the 35S promoter of the noric mosaic virus [33];

pRBSC - промотор гена малой субъединицы 1А RuBisCo из Arabidopsis thaliana [34];pRBSC — promoter of the small subunit gene 1A of RuBisCo from Arabidopsis thaliana [34];

cryIIIA - кодирующая последовательность целевого гена cryIIIa [35];cryIIIA is the coding sequence of the target cryIIIa gene [35];

NOS-T - 3'-терминальная область гена нопалин синтетазы (NOS) Arabidopsis thaliana [36];NOS-T is the 3'-terminal region of the nopaline synthetase (NOS) gene of Arabidopsis thaliana [36];

RB - Правая фланкирующая последовательность - плазмиды Ti A.tumifasciens [37].RB - Right flanking sequence - plasmids Ti A.tumifasciens [37].

Фиг.2 - схема трансформации картофеля.Figure 2 - diagram of the transformation of potatoes.

Обозначения:Designations:

1 - стерильное растение картофеля;1 - a sterile potato plant;

2 - подготовка эксплантов;2 - training of explants;

3 - со-культивация эксплантов со штаммом агробактерии;3 - co-cultivation of explants with a strain of agrobacteria;

4 - каллус в увеличенном виде;4 - callus in an enlarged form;

5 - регенерация;5 - regeneration;

6 - регенеранты в увеличенном виде;6 - regenerants in an enlarged form;

7 - отбор регенерантов на селективной среде;7 - selection of regenerants on a selective medium;

8 - отбор трансформантов;8 - selection of transformants;

9 - готовая коллекция трансгенных линий.9 - a ready-made collection of transgenic lines.

Фиг.3 - схема получения уникального ПЦР-идентификатора трансгенной линии.Figure 3 - scheme for obtaining a unique PCR identifier of the transgenic line.

Обозначения:Designations:

Rs - сайт разрезания рестриктазой; F, R - праймерная пара для инверсной ПЦР;Rs — restriction enzyme cleavage site; F, R — primer pair for inverse PCR;

Бордер - фланкирующая последовательность вектора; IDf, IDr - праймерная пара для идентификационной ПЦР; А, Х - фрагменты идентификатора трансгенной линии (по п.1 формулы).Border - flanking sequence of a vector; IDf, IDr - primer pair for identification PCR; A, X - fragments of the identifier of the transgenic line (according to claim 1 of the formula).

Фиг.4 - Результат проведения инверсной ПЦР на ДНК трансгенной линии 1210 амк.Figure 4 - The result of inverse PCR on DNA transgenic line 1210 amk.

Обозначения:Designations:

М - маркер молекулярной массы ДНК;M is a marker of the molecular weight of DNA;

1 - продукты ПЦР на препарате ДНК, обработанном рестриктазой PstI, праймерная система отличная от F-R;1 - PCR products on a DNA preparation treated with PstI restriction enzyme, a primer system other than F-R;

2 - контроль чистоты реакции.2 - control of the purity of the reaction.

Слева указаны положения фрагментов маркера молекулярной массы ДНК.The positions of fragments of the DNA molecular weight marker are indicated on the left.

Стрелкой указан фрагмент, соответствующий специфическому продукту инверсной ПЦР.The arrow indicates the fragment corresponding to the specific product of inverse PCR.

Фиг.5 - Результат проведения идентификационной ПЦР с праймерами IDf-IDr на ДНК различных растений картофеля.Figure 5 - The result of identification PCR with primers IDf-IDr on the DNA of various potato plants.

Обозначения:Designations:

М - маркер молекулярной массы ДНК;M is a marker of the molecular weight of DNA;

12 - продукт ПЦР на препарате ДНК линии 677234 трансформированного картофеля;12 is a PCR product on a DNA preparation of the transformed potato line 677234;

1-11, 13, 14 - продукты ПЦР на препаратах ДНК других линий картофеля.1-11, 13, 14 - PCR products on DNA preparations of other potato lines.

Стрелка (352 п.н) указывает на пложение искомого продукта ПЦР. Слева указаны положения фрагментов маркера молекулярной массы ДНК.The arrow (352 bp) indicates the location of the desired PCR product. The positions of fragments of the DNA molecular weight marker are indicated on the left.

Осуществление изобретения.The implementation of the invention.

Пример 1. Трансформация растений картофеля сорта Луговской.Example 1. Transformation of potato plants of the Lugovskoy variety.

Культура исходных растенийSource Plant Culture

Исходные растения, свободные от вирусной и вироидной инфекции в количестве 100 шт., культивировали в асептических условиях в культуре in vitro. Для этого стебли исходных растений нарезали на черенки с одной пазушной почкой и культивировали в вегетационных сосудах на питательной среде, содержащей минеральные соли и витамины (среда Msbase, табл.1) при температуре +18-21°С±1°С в дневное и +15-18°С±1°С в ночное время; фотопериодичности 16 часов день/8 часов ночь (освещенность 120 μЕ) 3-5 недель.The original plants, free of viral and viroid infections in the amount of 100 pcs., Were cultivated under aseptic conditions in an in vitro culture. To do this, the stems of the initial plants were cut into cuttings with one axillary bud and cultivated in vegetation vessels on a nutrient medium containing mineral salts and vitamins (Msbase medium, Table 1) at a temperature of + 18-21 ° С ± 1 ° С in daytime and + 15-18 ° С ± 1 ° С at night; photoperiods 16 hours day / 8 hours night (illumination 120 μE) 3-5 weeks.

Для трансформации использовали штамм Agrobacterium tumefaciens GV, содержащий плазмиду pPBt12, в состав кассеты экспрессии которой входят промотор FMV, энхансер HSP70+CTP, синтетический аналог гена СР4, терминатор Е9, промотор SSU1A, ген cryIIIa и терминатор NOS, объединенные в генетической конструкции, как показано на Фиг.1.For transformation, we used the Agrobacterium tumefaciens GV strain containing the plasmid pPBt12, the expression cassette of which includes the FMV promoter, HSP70 + CTP enhancer, synthetic analogue of the CP4 gene, E9 terminator, SSU1A promoter, cryIIIa gene and NOS terminator combined in the genetic construct, as shown in figure 1.

Подготовка штамма.The preparation of the strain.

Подготовку штамма A.tumefaciens GV проводили следующим образом. Засевали штамм A. tumefaciens GV, штрихом на питательную среду LB (табл.4), содержащую селективные антибиотики стрептомицин, спектиномицин и канамицин в концентрации 50 мг/л каждого, хлорамфеникол в концентрации 25 мг/л, на 3±0,5 суток в темноте, при +26С±1°С.The preparation of A.tumefaciens GV strain was carried out as follows. A. tumefaciens GV strain was seeded, streaked onto LB growth medium (Table 4), containing selective antibiotics streptomycin, spectinomycin and kanamycin at a concentration of 50 mg / L each, chloramphenicol at a concentration of 25 mg / L, for 3 ± 0.5 days a darkness, at + 26С ± 1 ° С.

За два дня до планируемой трансформации засевали смесью колоний первую (I) ночную культуру штамма A.tumefaciens GV объемом 6 мл±0,2 в питательной среде LB (табл.4), содержащей селективные антибиотики стрептомицин, спектиномицин и канамицин в концентрации 50 мг/л каждого, хлорамфеникол в концентрации 25 мг/л, при +26°С±1°С, 100-140±10 об/мин.Two days before the planned transformation, the first (I) night culture of A.tumefaciens GV strain of 6 ml ± 0.2 volume was seeded with a mixture of colonies in LB growth medium (Table 4) containing selective antibiotics streptomycin, spectinomycin and kanamycin at a concentration of 50 mg / l of each, chloramphenicol at a concentration of 25 mg / l, at + 26 ° C ± 1 ° C, 100-140 ± 10 rpm.

За день до сокультивации засевали вторую (II) ночную культуру объемом 6±1 мл. Для этого вносили в питательную среду LB (табл.4), содержащую селективные антибиотики стрептомицин, спектиномицин и канамицин в концентрации 50 мг/л каждого, хлорамфеникол в концентрации 25 мг/л, ночную культуру I в количестве 1/100 от конечного объема. Культивировали при +26°С±1°С и 100-140±10 об/мин.The day before co-cultivation, a second (II) overnight culture of 6 ± 1 ml was seeded. For this, LB was added to the nutrient medium (Table 4) containing selective antibiotics streptomycin, spectinomycin and kanamycin at a concentration of 50 mg / L each, chloramphenicol at a concentration of 25 mg / L, night culture I in an amount of 1/100 of the final volume. Cultured at + 26 ° C ± 1 ° C and 100-140 ± 10 rpm

Первый день трансформацииFirst day of transformation

Концентрировали ночную культуру II, осадив при 3,5±0,5 тыс.об/мин в течение 3±1 мин. Разводили полученный осадок в 5±1 мл жидкой среды (среда СМ, табл.1). Нарезали стебель на сегменты без пазушных почек длиной 5-10±2 мм. Для проведения этапа сокультивации в чашки Петри помещали стерильные бумажные фильтры, равномерно смачивали их небольшим количеством разведенной суспензии штамма A.tumefaciens GV (2±0,5 мл).Concentrated night culture II, precipitating at 3.5 ± 0.5 thousand rpm for 3 ± 1 min. The resulting precipitate was diluted in 5 ± 1 ml of a liquid medium (SM medium, Table 1). The stem was cut into segments without axillary buds 5-10 ± 2 mm long. To carry out the co-cultivation step, sterile paper filters were placed in Petri dishes; they were uniformly wetted with a small amount of a diluted suspension of A.tumefaciens GV strain (2 ± 0.5 ml).

Экспланты, полученные из 100 исходных растений, в количестве 564 штук раскладывали на влажном фильтре (по 20-25 штук на одну чашку) для сокультивации на 48±4 часов при 18-21°С±1°С. В контрольном варианте вместо суспензии штамма А.tumefaciens GV использовали такое же количество жидкой питательной среды (среда СМ, табл.1). После проведения этапа сокультивации экспланты не отмывали, так как это не было необходимо.Explants obtained from 100 source plants, in the amount of 564 pieces, were laid out on a wet filter (20-25 pieces per cup) for cocultivation for 48 ± 4 hours at 18-21 ° С ± 1 ° С. In the control variant, instead of the suspension of A. tumefaciens GV strain, the same amount of liquid nutrient medium was used (CM medium, Table 1). After the co-cultivation phase, the explants were not washed, since this was not necessary.

Третий день трансформацииThird day of transformation

После сокультивации помещали экспланты на питательную среду (среда CIM, табл.1) для инициации каллусообразования.After co-cultivation, the explants were placed on a nutrient medium (CIM medium, Table 1) to initiate callus formation.

Использовали в питательной среде для инициации каллусообразования зеатин в концентрации от 0,3 до 0,9±0,1 мг/л, БАП в концентрации от 0,3 до 0,9±0,1 мг/л и НУК в концентрации от 0,02 до 0,04±0,01 мг/л.Used in a nutrient medium to initiate callus formation zeatin in a concentration of from 0.3 to 0.9 ± 0.1 mg / l, BAP in a concentration of from 0.3 to 0.9 ± 0.1 mg / l and NAA in a concentration of from 0 , 02 to 0.04 ± 0.01 mg / L.

Восьмой день трансформацииEighth Day of Transformation

Переносили экспланты на чашки со средой RM для регенерации (среда RM, табл.1) с добавлением селективного агента глифосата (N - фосфонометилглицин) в концентрации 4,23 мг/л. В качестве селективного агента использовали глифосат, так как генетическая конструкция содержит синтетический аналог гена СР4 EPSPS, кодирующий фермент 5-енолпирувилшикимат-3-фосфат синтаза, экспрессия которого обеспечивает устойчивость к глифосату.The explants were transferred to plates with RM medium for regeneration (RM medium, Table 1) with the addition of a selective glyphosate agent (N - phosphonomethylglycine) at a concentration of 4.23 mg / L. Glyphosate was used as a selective agent, since the genetic construct contains a synthetic analogue of the CP4 EPSPS gene, which encodes the enzyme 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase, the expression of which provides glyphosate resistance.

Для тестирования эффективности процесса регенерации в контрольных вариантах использовали среду для регенерации без добавления селективного агента (среда RM, табл.1).To test the effectiveness of the regeneration process in control variants, a regeneration medium without adding a selective agent was used (RM medium, Table 1).

Использовали в питательной среде для регенерации зеатин в концентрации от 0,3 до 0,9±0,1 мг/л, БАП в концентрации от 0,3 до 0,9±0,1 мг/л и ГКз в концентрации от 0,02 до 0,04±0,01 мг/л.Used in a nutrient medium for the regeneration of zeatin in a concentration of from 0.3 to 0.9 ± 0.1 mg / l, BAP in a concentration of from 0.3 to 0.9 ± 0.1 mg / l and GA z in a concentration of from 0 , 02 to 0.04 ± 0.01 mg / L.

Через каждые 14 днейEvery 14 days

переносили экспланты на свежие чашки Петри со средой для регенерации того же состава.the explants were transferred to fresh Petri dishes with regeneration medium of the same composition.

При появлении регенерантовWhen regenerants appear

срезали регенеранты и переносили их в пробирки, содержащие среду для укоренения (среда RIM, табл.1).regenerants were cut off and transferred to test tubes containing rooting medium (RIM medium, Table 1).

Первичные регенеранты в количестве 476 штук, укоренившиеся на селективной среде, содержащей глифосат в концентрации 4,23 мг/л, считали прошедшими первичный отбор.Primary regenerants in the amount of 476 pieces, rooted in a selective medium containing glyphosate at a concentration of 4.23 mg / l, were considered to have passed the initial selection.

Таким образом, эффективность регенерации составила 85%.Thus, the regeneration efficiency was 85%.

Для приготовления сред, представленных в табл.1, готовили раствор MS-солей в деионизованной воде, доводя рН до значения 5,6-5,8±0,1 с помощью растворов 1N КОН и 1N HCl. Стерилизацию сред осуществляли в автоклаве при 1 атм, 121°С в течение 20 минут. После охлаждения среды до +45-50°С добавляли витамины (табл.3), гормоны, антибиотики и селективные агенты (методика приготовления и концентрации исходных растворов см. табл.2) соответственно составу сред и заливали чашки Петри (⌀ 9 см) по 20±5 мл среды в каждую.To prepare the media presented in Table 1, a solution of MS salts in deionized water was prepared, adjusting the pH to 5.6–5.8 ± 0.1 using 1N KOH and 1N HCl solutions. Sterilization of the media was carried out in an autoclave at 1 atm, 121 ° C for 20 minutes. After cooling the medium to + 45-50 ° С, vitamins (Table 3), hormones, antibiotics and selective agents (preparation and concentration of initial solutions, see Table 2) were added according to the composition of the media and Petri dishes (⌀ 9 cm) were added 20 ± 5 ml of medium in each.

Таблица 1.Table 1. Состав питательных сред для поддержания культуры in vitro и трансформационного процессаComposition of culture media for maintaining in vitro culture and the transformation process КомпонентыComponents Среда MSbaseMSbase environment Среда СМSM environment Среда CIMCIM environment Среда RMRM environment Среда RIMRIM environment MS-соли**MS salts ** ++ ++ ++ ++ ++ СахарозаSucrose 10 мг/л10 mg / l 30 мг/л30 mg / l 30 мг/л30 mg / l 30 мг/л30 mg / l 30 мг/л30 mg / l АгарAgar 8-9 мг/л8-9 mg / l 8-9 мг/л8-9 mg / l 8-9 мг/л8-9 mg / l 8-9 мг/л8-9 mg / l 8-9 мг/л8-9 mg / l ВитаминыVitamins ++ ++ ++ ++ ++ НУКNUK -- 0,01÷0,04 мг/л0.01 ÷ 0.04 mg / l 0,02÷0,04 мг/л0.02 ÷ 0.04 mg / l -- -- ЗеатинZeatin 0,3÷0,9 мг/л0.3 ÷ 0.9 mg / l 0,3÷0,9 мг/л0.3 ÷ 0.9 mg / l 0,3÷0,9 мг/л0.3 ÷ 0.9 mg / l БАПBAP 0,3÷0,9 мг/л0.3 ÷ 0.9 mg / l 0,3÷0,9 мг/л0.3 ÷ 0.9 mg / l 0,3÷0,9 мг/л0.3 ÷ 0.9 mg / l ГК3 GK 3 -- -- -- 0,02÷0,04 мг/л0.02 ÷ 0.04 mg / l -- AgNO3 AgNO 3 -- -- 10 мг/л10 mg / l 10 мг/л10 mg / l -- Селективный агент, фосфинотрицинSelective Agent, Phosphinotricin -- -- 10 мг/л10 mg / l 10 мг/л10 mg / l 10 мг/л10 mg / l Антибиотик, подавляющий агробактерию (Cb и/или Cf)Agrobacterium inhibiting antibiotic (Cb and / or Cf) -- -- 500 мг/л500 mg / l 500 мг/л500 mg / l 500 мг/л500 mg / l ** [21]** [21]

Таблица 2.Table 2. Приготовление и условия хранения компонентов питательных средPreparation and storage conditions of nutrient medium components Исходные растворы (стоки) 100 млStock solutions (drains) 100 ml Методика приготовленияCooking technique ХранениеStorage Канамицин (Km), 100 мг/млKanamycin (Km), 100 mg / ml Растворить в MQ Н2О*Dissolve in MQ H 2 O * -20°С***-20 ° C *** Хлорамфеникол (Ch), 25 мг/млChloramphenicol (Ch), 25 mg / ml Растворить в этанолеDissolve in ethanol -20°С-20 ° C Спектиномицин (Sp), 50 мг/млSpectinomycin (Sp), 50 mg / ml Растворить в MQ Н2ОDissolve in MQ H 2 O -20°С-20 ° C Стрептомицин (St), 50 мг/млStreptomycin (St), 50 mg / ml Растворить в MQ Н2ОDissolve in MQ H 2 O -20°С-20 ° C Карбенициллин (Cb), 100 мг/млCarbenicillin (Cb), 100 mg / ml Растворить в MQ Н2ОDissolve in MQ H 2 O -20°С-20 ° C Цефотаксим (Cf), 100 мг/млCefotaxime (Cf), 100 mg / ml Растворить в MQ Н2ОDissolve in MQ H 2 O -20°С-20 ° C НУК (NAA), 0,02 мг/млNAA (NAA), 0.02 mg / ml 20 мг порошка + 1 мл 1N NaOH до 100 мл Н2О**20 mg of powder + 1 ml of 1N NaOH to 100 ml of H 2 O ** 0°С0 ° C БАП (ВАР), 1 мг/млBAP (VAR), 1 mg / ml 100 мг + 1 мл 1N NaOH до 100 мл Н2О**100 mg + 1 ml 1N NaOH to 100 ml H 2 O ** 0°С0 ° C ГКЗ (GA3), 0,02 мг/млGKZ (GA3), 0.02 mg / ml 20 мг порошка + 100 мл 50% этанола**20 mg of powder + 100 ml of 50% ethanol ** 0°С0 ° C Зеатин рибозид (Zeatin), 1 мг/млZeatin Riboside (Zeatin), 1 mg / ml 100 мг порошка + 1 мл 1N NaOH до 100 мл Н2О**100 mg of powder + 1 ml of 1N NaOH to 100 ml of H 2 O ** 0°С0 ° C Глифосат (Gly), 8,455 мг/млGlyphosate (Gly), 8.455 mg / ml 84,55 мг порошка + 1 мл IN КОН + до 100 мл MQ H2O84.55 mg powder + 1 ml IN KOH + up to 100 ml MQ H 2 O -20°С-20 ° C * - деионизированная вода с помощью установки Milli Q; ** - стерилизовать фильтрованием с помощью мембранных фильтров (Millipore, диаметр пор 0,22 мкм);* - deionized water using the Milli Q installation; ** - sterilized by filtration using membrane filters (Millipore, pore diameter 0.22 μm); *** - стоки антибиотиков хранятся 1 месяц при 4°С; при -20°С большинство антибиотиков сохраняют стабильность в течение нескольких месяцев.*** - stocks of antibiotics are stored for 1 month at 4 ° C; at -20 ° C, most antibiotics remain stable for several months.

Таблица 3.Table 3. Состав комплекса витаминовThe composition of the complex of vitamins ИнгредиентIngredient Концентрация, мг/лConcentration, mg / L Никотиновая кислотаA nicotinic acid 1,01,0 Пиридоксин * HCl (витаммин В6)Pyridoxine * HCl (Vitammin B6) 1,01,0 Тиамин (витамин В 1)Thiamine (Vitamin B 1) 1,01,0 Пантотенат кальцияCalcium pantothenate 1,01,0 ИнозитолInositol 50,050,0 БиотинBiotin 1,01,0 ГлицинGlycine 2,02.0 Фолиевая кислотаFolic acid 0,50.5 Таблица 4.Table 4. Состав питательной среды Luria-BertaniThe composition of the nutrient medium Luria-Bertani КомпонентыComponents Концентрация, г/лConcentration, g / l Хлорид натрия NaClSodium Chloride NaCl 10,010.0 ТриптонTripton 10,010.0 Дрожжевой экстрактYeast extract 5,05,0 Бакто агарBacto Agar 15,015.0

Пример 2. Подтверждение трансгенной природы полученных регенерантов с помощью ПЦР-анализа.Example 2. Confirmation of the transgenic nature of the obtained regenerants using PCR analysis.

ПЦР-анализ трансгенных линийPCR analysis of transgenic lines

Прошедшие отбор первичные регенеранты в количестве 476 штук проверяли на наличие перенесенной генетической конструкции при помощи ПЦР-анализа с праймерами, специфичными для кодирующей области трансгенной конструкции. Для ПЦР-анализа генома растений на наличие гена cryIIIa использовали праймерную систему pr1 (SEQ ID №3) - pr2 (SEQ ID №4). При условии включения гена cryIIIa в геномную ДНК картофеля применение указанной праймерной пары при проведении ПЦР должно было приводить к образованию фрагмента ДНК длиной 1108 пары нуклеотидов. В случае необходимости провести более детальный анализ получаемых продуктов ПЦР дополнительно мог быть использован рестрикционный анализ.The selected primary regenerants in the amount of 476 pieces were checked for the presence of the transferred genetic construct using PCR analysis with primers specific for the coding region of the transgenic construct. For the PCR analysis of the plant genome for the presence of the cryIIIa gene, the pr1 primer system (SEQ ID No. 3) - pr2 (SEQ ID No. 4) was used. Given the inclusion of the cryIIIa gene in the genomic DNA of potatoes, the use of this primer pair during PCR should lead to the formation of a DNA fragment with a length of 1108 nucleotides. If necessary, a more detailed analysis of the obtained PCR products could be additionally used restriction analysis.

При расщеплении рестриктазой Pvu II ПЦР-продукт, соответствующий трансгенной вставке, должен распадаться на два фрагмента размером 278 и 830 пар нуклеотидов.Upon restriction enzyme digestion with Pvu II, the PCR product corresponding to the transgenic insert must break down into two fragments of 278 and 830 nucleotide pairs in size.

Протокол выделения ДНК.DNA isolation protocol.

Для выделения ДНК 25-50 мг растительной ткани (листовая пластинка) растирали в гомогенизаторе в 120 мкл буфера I (50 mM Tris HCl, рН8.0; 10 тМ EDTA; 50 мкг/мл панкреатической РНКазы) до получения гомогенной суспензии. Затем к полученной суспензии добавляли 125 мкл лизирующего буфера II (0.2 М NaOH; 1% додецил сульфата Na). Полученную смесь обрабатывали на качающейся платформе 2 минуты при комнатной температуре +18-21°С±1°С. Далее переносили пробирки в термостат и инкубировали при 65°С в течение 45 минут. По окончании инкубации пробирки охлаждали до температуры 20-25°С и добавляли в каждую по 125 мкл нейтрализующего раствора III (2.5 mM ацетата К, рН 4.5). Содержимое пробирок тщательно перемешивали на качающейся платформе и центрифугировали при 14000 об/мин в течение 10 минут. Надосадочную жидкость переносили в новые микроцентрифужные пробирки, содержащие 500 мкл смолы Wizard MaxiPreps, и далее выделяли ДНК согласно рекомендациям фирмы Promega для набора Wizard Preps. Концентрация ДНК в получаемых препаратах составляла 100-300 мкг/мл. Полученные препараты ДНК были хорошего качества (λ260:λ280>1.8), были пригодны для амплификации и согласно данным электрофоретического анализа содержали РНК в следовых количествах (менее 1%).To isolate DNA, 25-50 mg of plant tissue (leaf blade) was ground in a homogenizer in 120 μl of buffer I (50 mM Tris HCl, pH8.0; 10 tM EDTA; 50 μg / ml pancreatic RNase) until a homogeneous suspension was obtained. Then, 125 μl of lysis buffer II (0.2 M NaOH; 1% dodecyl sulfate Na) was added to the resulting suspension. The resulting mixture was processed on a swinging platform for 2 minutes at room temperature + 18-21 ° C ± 1 ° C. Next, the tubes were transferred to a thermostat and incubated at 65 ° C for 45 minutes. At the end of the incubation, the tubes were cooled to a temperature of 20-25 ° C and 125 μl of neutralizing solution III (2.5 mM acetate K, pH 4.5) was added to each. The contents of the tubes were thoroughly mixed on a swinging platform and centrifuged at 14,000 rpm for 10 minutes. The supernatant was transferred to new microcentrifuge tubes containing 500 μl of Wizard MaxiPreps resin, and DNA was then isolated according to the Promega recommendations for the Wizard Preps kit. The DNA concentration in the resulting preparations was 100-300 μg / ml. The obtained DNA preparations were of good quality (λ260: λ280> 1.8), were suitable for amplification and, according to the data of electrophoretic analysis, contained RNA in trace amounts (less than 1%).

Протокол проведения ПЦР.Protocol for PCR.

Были выбраны следующие условия проведения ПЦР:The following PCR conditions were selected:

первый цикл: 94°С - 1 мин, 55°С - 1 мин, 72°С - 1 мин,first cycle: 94 ° C - 1 min, 55 ° C - 1 min, 72 ° C - 1 min,

последующие 35 циклов: 94°С - 15 с, 55°С - 15 с, 72°С - 20 с,subsequent 35 cycles: 94 ° C - 15 s, 55 ° C - 15 s, 72 ° C - 20 s,

окончательная полимеризация: - 7 мин.final polymerization: - 7 min.

Анализ продуктов ПЦР проводили при помощи электрофореза в 1% геле агарозы при напряженности электрического поля 6 В/см. Документирование результатов осуществлялось на установке гель - документации BioDoc II (Biometra, Германия). Появление ПЦР-продукта длиной 1108 нуклеотидов (при условии отсутствия его в реакциях, поставленных на контрольной ДНК) свидетельствовало о присутствии искомого гена в геномной ДНК анализируемого растения.The analysis of PCR products was carried out by electrophoresis in 1% agarose gel with an electric field strength of 6 V / cm. Documentation of the results was carried out on the installation of gel - documentation BioDoc II (Biometra, Germany). The appearance of a PCR product with a length of 1108 nucleotides (provided that it was not present in the reactions put on the control DNA) indicated the presence of the desired gene in the genomic DNA of the analyzed plant.

Наличие трансгена было подтверждено для 99 из 476 проанализированных регенерантов. Таким образом, эффективность трансформации составила 20,8%.The presence of a transgene was confirmed for 99 of 476 regenerants analyzed. Thus, the transformation efficiency was 20.8%.

Пример 3. Определение уровня экспрессии целевого гена (cryIIIa) в трансгенных растениях.Example 3. Determination of the level of expression of the target gene (cryIIIa) in transgenic plants.

Для количественного определения уровня экспрессии целевого гена в растениях трансгенной линии использовали метод иммуноферментного анализа.An enzyme-linked immunosorbent assay was used to quantify the level of expression of the target gene in plants of the transgenic line.

Получение разведении белка CryIIIa для стандартной кривой титрования.Obtaining a dilution of CryIIIa protein for standard titration curve.

Перед титрованием стандартного белка CryIIIa исходный раствор с концентрацией 500 мкг/мл разводили в 500 раз (получали раствор А - 1 мкг/мл). Ряд дальнейших разведений для получения стандартной кривой ИФА готовили в соответствии с приведенной ниже табл.5.Before titration of the standard CryIIIa protein, the initial solution with a concentration of 500 μg / ml was diluted 500 times (solution A was obtained - 1 μg / ml). A number of further dilutions to obtain a standard ELISA curve were prepared in accordance with the following table.5.

Таблица 5.Table 5. Схема разведений стандартного белкаStandard Protein Dilution Scheme №№ разведенийNo. of dilutions 1one 22 33 4four 55 66 77 Концентрация cryIIIa, мг/млThe concentration of cryIIIa, mg / ml 1616 88 4four 22 1one 0,50.5 0,250.25 РазведениеBreeding 1one 22 4four 88 1616 3232 6464 № добавляемого р-раNo. of the added solution БуферBuffer 1one 22 33 4four 55 66 Объем добавл. р-ра, мклVolume added solution, μl 20twenty 400400 400400 390390 350350 300300 200200 Объем ELISA буфера, мклThe volume of ELISA buffer, μl 12301230 400400 400400 390390 350350 300300 200200 Суммарный объем смеси, мклThe total volume of the mixture, μl 12501250 800800 800800 780780 700700 600600 400400 Объем остающегося р-р, мклThe volume of the remaining solution, μl 850850 400400 410410 405405 400400 400400 400400

Получение разведений гомогената растительной ткани для проведения анализа.Obtaining dilutions of plant tissue homogenate for analysis.

Для получения гомогената 25-50 мг растительной ткани (листовая пластинка) растирали в микропробирке на микрогомогенизаторе растительных тканей ПСА RW16 basic в 1х буфере PBS (80 г NaCl, 21.68 г Na2HPO4(x7H2O), 2 г КН2PO4, 2 г KCL, рН 7.3-7.5; 20 г БСА на 1 литр 10-кратного раствора) до получения гомогенной суспезии в соотношении 1 мг ткани на 24 мкл буфера (первичное разведение 1:25). Растирание проводили до получения однородной суспензии без видимых невооруженных глазом неоднородностей.To obtain a homogenate, 25-50 mg of plant tissue (leaf blade) was ground in a microtube on a plant tissue microhomogenizer PSA RW16 basic in 1x PBS buffer (80 g NaCl, 21.68 g Na 2 HPO 4 (x7H 2 O), 2 g KN 2 PO 4 , 2 g of KCL, pH 7.3-7.5; 20 g of BSA per 1 liter of a 10-fold solution) until a homogeneous suspension is obtained in the ratio of 1 mg of tissue to 24 μl of buffer (initial dilution 1:25). Rubbing was carried out until a homogeneous suspension was obtained without inhomogeneities visible to the naked eye.

Ряд дальнейших разведений исследуемого препарата для проведения ИФА готовили в соответствии с табл.6.A number of further dilutions of the study drug for ELISA were prepared in accordance with table.6.

Таблица 6.Table 6. Схема разведении исследуемого препаратаDilution of the study drug №№№№ 1one 22 33 4four 55 66 77 Концентрация ткани, мг/млThe concentration of tissue, mg / ml 1,61,6 0,80.8 0,40.4 0,20.2 0,10.1 0,050.05 0,0250,025 РазведениеBreeding 1one 22 4four 88 1616 3232 6464 № добавляемого р-раNo. of the added solution ВAT 1one 22 33 4four 55 66 Объем добавл. р-ра, мклVolume added solution, μl 3232 400400 400400 390390 350350 300300 200200 Объем ELISA буфера, мклThe volume of ELISA buffer, μl 768768 400400 400400 390390 350350 300300 200200 Суммарный объем смеси, мклThe total volume of the mixture, μl 800800 800800 800800 780780 700700 600600 400400 Объем остающегося р-ра, мклThe volume of the remaining solution, µl 400400 400400 410410 405405 400400 400400 400400

Подготовка иммунологических плашек для проведения анализа.Preparation of immunological plates for analysis.

Исходный раствор (1 мг/мл) поликлональных антител против целевого белка перед покрытием ячеек разводили в 1000 раз. В каждую ячейку плашки наносили по 200 мкл разведенных антител и инкубировали плашку при комнатной температуре в течение 4 часов.The initial solution (1 mg / ml) of polyclonal antibodies against the target protein was diluted 1000 times before coating the cells. 200 μl of diluted antibodies were applied to each plate of the plate and the plate was incubated at room temperature for 4 hours.

Блокировка ячеек плашки.Block cell dies.

Для предотвращения неспецифической сорбции белка после окончания инкубации с поликлональными антителами плашку промывали трижды буфером 1х PBS и наносили в каждую ячейку по 200 мкл 0,2% раствора БСА в 1х PBS с 0,05%. Инкубировали плашку при комнатной температуре в течение 4 часов и трижды промывали буфером 1х PBS. Далее приготовленную плашку хранили при +4°С до момента использования не более 3 суток.To prevent non-specific protein sorption after incubation with polyclonal antibodies, the plate was washed three times with 1x PBS buffer and 200 μl of a 0.2% BSA solution in 1x PBS with 0.05% was applied to each well. The plate was incubated at room temperature for 4 hours and washed three times with 1x PBS buffer. Next, the prepared plate was stored at + 4 ° C until use no more than 3 days.

Д. Загрузка плашек исследуемым препаратом.D. Loading dice with the test drug.

В соответствующие ячейки плашки вносили по 200 мкл разведений 2-7 стандарта и разведений 2-7 исследуемого гомогената. Нанесения и для стандарта, и для исследуемого образца проводили дважды в независимые ячейки плашки. Инкубировали плашку при комнатной температуре в течение 4 часов или при +4°С в течение ночи. По окончании инкубации трижды промывали ячейки плашки буфером 1х PBS.200 μl of 2-7 standard dilutions and 2-7 dilutions of the studied homogenate were added to the respective plate cells. The application for both the standard and the test sample was carried out twice in independent plate cells. The plate was incubated at room temperature for 4 hours or at + 4 ° C overnight. At the end of the incubation, plate cells were washed three times with 1x PBS buffer.

Выявление результатов ИФА.Identification of ELISA results.

В каждую ячейку плашки вносили по 200 мкл разведенного в 1000 раз раствора конъюгата антител и инкубировали плашку при комнатной температуре +18-21°С±1°С в течение 4 часов или при +4°С в течение ночи. По окончании инкубации трижды промывали ячейки плашки буфером 1х PBS. Далее добавляли в каждую ячейку по 200 мкл раствора хромагена и инкубировали плашку при комнатной температуре, периодически проверяя оптическую плотность раствора в ячейках на плашечном спектрофотометре при длине волны 405 нм. По достижению оптической плотности 1,0-1,2 инкубирование прекращали и проводили окончательное измерение оптической плотности раствора в ячейках.200 μl of a 1000-fold diluted antibody conjugate solution was added to each plate of the plate and the plate was incubated at room temperature + 18-21 ° C ± 1 ° C for 4 hours or at + 4 ° C overnight. At the end of the incubation, plate cells were washed three times with 1x PBS buffer. Next, 200 μl of chromagen solution was added to each well and the plate was incubated at room temperature, periodically checking the optical density of the solution in the cells on a spot spectrophotometer at a wavelength of 405 nm. Upon reaching an optical density of 1.0-1.2, incubation was stopped and a final measurement of the optical density of the solution in the cells was carried out.

Ж. Интерпретация результатов ИФА.G. Interpretation of ELISA results.

Для выявления трансгенных линий картофеля с уровнем экспрессии целевого гена более 10 мкг/г ткани проводили сравнение оптической плотности раствора в ячейках, содержащих одинаковые разведения стандарта и исследуемого раствора. Случаи, когда оптическая плотность раствора в обоих разведениях 5 и 6 исследуемого образца превышала значения оптической плотности соответствующих разведений стандарта, были интерпретированы как уровень экспрессии целевого белка более 10 мкг/г ткани.To identify transgenic potato lines with an expression level of the target gene of more than 10 μg / g of tissue, we compared the optical density of the solution in cells containing the same dilutions of the standard and the test solution. Cases when the optical density of the solution in both dilutions 5 and 6 of the test sample exceeded the optical density of the corresponding dilutions of the standard were interpreted as the expression level of the target protein of more than 10 μg / g of tissue.

Было выявлено 56 трансгенных линий с уровнем экспрессии белка CryIIIa, меньшим или равным 10 мкг/г ткани, и 43 трансгенные линии с уровнем экспрессии белка CryIIIa более 10 мкг/г ткани, которые были переданы для дальнейших исследований.56 transgenic lines with a CryIIIa protein expression level of less than or equal to 10 μg / g of tissue were detected, and 43 transgenic lines with a CryIIIa protein expression level of more than 10 μg / g of tissue were transferred for further studies.

Пример 4. Получение трансгенной линии.Example 4. Obtaining a transgenic line.

Полевые испытания.Field trials.

В 2000 году были проведены ограниченные полевые испытания (зарегистрированный участок №09-П/1999) с целью размножения и наработки клубневого материала полученных трансгенных растений картофеля сорта Луговской.In 2000, limited field trials were carried out (registered plot No. 09-P / 1999) with the aim of propagating and producing tuberous material from transgenic potato plants of the Lugovskoy variety.

В период с 2001 по 2003 годы на зарегистрированных МВК ГИД участках №09-П/1999 (ВНИИ Фитопатологии РАСХН, пос. Б.Вяземы, Московская обл.) и №07-П/2002 (Агрофирма «Рогачево», Дмитровский р-н, Московская обл.) были проведены ограниченные полевые испытания полученных трансгенных линий картофеля сорта Луговской. Испытания проводили с целью подтвердить проявление внесенного признака в полевых условиях и отобрать линии, соответствующие исходному сорту по оценке отличимости, однородности и стабильности по международной системе UPOV [22].In the period from 2001 to 2003, at sections No. 09-P / 1999 registered by the MVK GUID (VNII Research Institute of Phytopathology of the Russian Academy of Agricultural Sciences, B. Vyazema, Moscow Region) and No. 07-P / 2002 (Rogachevo Agricultural Firm, Dmitrovsky District , Moscow region) limited field trials of the obtained transgenic lines of potatoes of the Lugovskoy variety were conducted. The tests were carried out in order to confirm the manifestation of the introduced trait in the field and select the lines corresponding to the original variety according to the assessment of distinctness, uniformity and stability according to the international UPOV system [22].

По результатам проведенных полевых испытаний 2001-2003 гг. были отобраны 13 линий картофеля сорта Луговской, проявляющие выраженную устойчивость к колорадскому жуку и при этом сохраняющие свойства исходного сорта. Отобранные линии были переданы на анализ копийности вставки гена cryIIIa.According to the results of field trials in 2001-2003. 13 lines of potato cultivars of the Lugovskoy variety were selected, which showed pronounced resistance to the Colorado potato beetle and at the same time retained the properties of the original variety. The selected lines were transferred for analysis of the copy number of the cryIIIa gene insert.

Пример 5. Анализ на копийностъ вставки гена cryIIIa методом гибридизации по Саузерну.Example 5. Analysis of copy insertion of the cryIIIa gene by Southern hybridization.

Получение меченых зондов.Getting labeled probes.

Меченые зонды для проведения гибридизации по Саузерну готовили на основе ПЦР-фрагментов, полученных на векторной ДНК, использованной при трансформации картофеля. При этом зона перекрытия каждого из зондов с маркерным рестрикционным HindIII - фрагментом (длина 1800 пар нуклеотидов) составляла не менее 300 пар нуклеотидов.Labeled probes for Southern hybridization were prepared on the basis of PCR fragments obtained on vector DNA used in potato transformation. Moreover, the overlap zone of each of the probes with a marker restriction HindIII fragment (1800 nucleotide lengths) was at least 300 nucleotide pairs.

ПЦР на векторной ДНК проводили следующим образом: 94°С×1 мин, 56°С×30 с, 72°С×2 мин, 25 циклов.PCR on vector DNA was performed as follows: 94 ° C × 1 min, 56 ° C × 30 s, 72 ° C × 2 min, 25 cycles.

Метку в состав зонда вводили при помощи циклической линейной полимеразной реакции с применением одного из праймеров каждого ПЦР-фрагмента. Таким образом, полученные зонды являлись однонитевыми, что предотвращает самогибридизацию зонда и повышает чувствительность гибридизации примерно в 5-7 раз. Условия проведения линейной реакции на ПЦР-фрагментах были следующими: 94°С×1 мин, 56°С×30 с, 72°С×4 мин, 20 циклов.The label was introduced into the probe using a cyclic linear polymerase reaction using one of the primers of each PCR fragment. Thus, the obtained probes were single-stranded, which prevents the probe from self-hybridizing and increases the hybridization sensitivity by about 5-7 times. The conditions for the linear reaction on PCR fragments were as follows: 94 ° C × 1 min, 56 ° C × 30 s, 72 ° C × 4 min, 20 cycles.

В указанных условиях происходило включение в состав однонитевых зондов 45-70% метки.Under these conditions, the inclusion in the composition of single-stranded probes 45-70% of the label.

Протокол проведения гибридизации по Саузерну.Southern Hybridization Protocol.

Для проведения анализа полученные препараты ДНК, обработанные рестриктазами HindIII и EcoRV, разделяли с помощью электрофореза в 0.7% агарозном геле. В качестве контроля использовали стандартные количества ДНК (1 нг, 0.1 нг и 0.01 нг), содержащей исследуемую вставку плазмиды pMON38943, обработанной теми же рестриктазами. По окончании электрофореза ДНК переносили на мембрану Hybond XL (Amersham) с использованием метода капиллярного переноса [23]. ДНК фиксировали на мембране с помощью облучения ультрафиолетом в течение 5 с (4 лампы мощностью 8 кВт). Гибридизацию с меченым зондом и последующую отмывку от негибридизованного зонда проводили в соответствии с рекомендациями производителя мембраны (Hybond XL, Amersham). Полученные мембраны экспонировали с рентгеновской пленкой в течение 170 часов. Радиоавтографии сканировали и анализировали с помощью программы Adobe Photoshop. Было показано, что в геноме линии 1210 амк присутствует единичная вставка гена cryIIIa.For analysis, the obtained DNA preparations treated with restriction enzymes HindIII and EcoRV were separated by electrophoresis in 0.7% agarose gel. Standard amounts of DNA (1 ng, 0.1 ng, and 0.01 ng) containing the test insert of plasmid pMON38943 treated with the same restrictase enzymes were used as a control. At the end of electrophoresis, DNA was transferred onto a Hybond XL membrane (Amersham) using the capillary transfer method [23]. DNA was fixed on the membrane by irradiation with ultraviolet light for 5 s (4 lamps with a power of 8 kW). Hybridization with a labeled probe and subsequent washing from a non-hybridized probe was performed in accordance with the recommendations of the membrane manufacturer (Hybond XL, Amersham). The resulting membranes were exposed to x-ray film for 170 hours. Radioautographs were scanned and analyzed using Adobe Photoshop. It has been shown that a single insert of the cryIIIa gene is present in the genome of the 1210 amk line.

Для дальнейших исследований была отобрана линия 121.0 амк.A line of 121.0 amk was selected for further research.

Пример 6. Определение полинуклеотидной последовательности, характеризующей трансформационное событие.Example 6. The definition of the polynucleotide sequence that characterizes the transformation event.

Для выявления в геномной ДНК картофеля генетически модифицированной линии 1210 амк фрагмента, включающего область совмещения экзогенной и эндогенной (фланкирующей искусственную вставку) ДНК, который мог бы быть использован в качестве идентификатора данного трансформационного акта, был применен метод инверсной полимеразно-цепной реакции [24], осуществлявшийся в соответствии со схемой, приведенной на фиг.3.To identify a genetically modified line of 1210 amk fragments in the genomic DNA of potatoes, including the region where the exogenous and endogenous (flanking the artificial insert) DNA are combined, which could be used as an identifier for this transformational act, the inverse polymerase chain reaction method was used [24], carried out in accordance with the scheme shown in figure 3.

Для этого 500 нг геномной ДНК картофеля разрезали при помощи эндонуклеазы рестрикции PstI в соответствии с протоколом, рекомендованным фирмой-изготовителем («Fermentas», Вильнюс, Литва). По окончании гидролиза 60 нг фрагментированной ДНК растворяли в 50 мкл лигазного буфера, рекомендованного фирмой-изготовителем («Fermentas», Вильнюс, Литва) и проводили лигирование 1 час при 22°С. Далее была проведена ПЦР с применением праймеров F (SEQ ID №5) - R (SEQ ID №6).For this, 500 ng of potato genomic DNA was cut using PstI restriction endonuclease in accordance with the protocol recommended by the manufacturer (Fermentas, Vilnius, Lithuania). After hydrolysis was completed, 60 ng of fragmented DNA was dissolved in 50 μl of ligase buffer recommended by the manufacturer (Fermentas, Vilnius, Lithuania) and ligation was performed for 1 hour at 22 ° C. Next, PCR was performed using primers F (SEQ ID No. 5) - R (SEQ ID No. 6).

ПЦР проводили по протоколу: 94°С - 3 мин, затем 35 циклов 94°С - 15 с, 55°С - 20 с, 72°С - 1,5 мин, окончательная полимеризация при 72°С - 7 мин.PCR was carried out according to the protocol: 94 ° C for 3 min, then 35 cycles of 94 ° C for 15 s, 55 ° C for 20 s, 72 ° C for 1.5 min, final polymerization at 72 ° C for 7 min.

Продукты ПЦР (фиг.4) были выделены из агарозного геля согласно методу [25] и с помощью метода Сэнгера на автоматическом анализаторе ДНК ABI3730, производство Applied Biosystems, США, были определены их последовательности. Установленные нуклеотидные последовательности были проанализированы при помощи программы BLAST [26] с целью выявления районов, относящиеся к геномной ДНК картофеля. Полученные данные позволили установить, что один из фрагментов (указан стрелкой) имеет нуклеотидную последовательность, в которой совмещены последовательности экзогенной и эндогенной ДНК и которая может быть охарактеризована общей формулой Х-А, гдеPCR products (Fig. 4) were isolated from agarose gel according to the method of [25] and their sequences were determined using the Sanger method on an ABI3730 automatic DNA analyzer, manufactured by Applied Biosystems, USA. The identified nucleotide sequences were analyzed using the BLAST program [26] to identify areas related to potato genomic DNA. The data obtained allowed us to establish that one of the fragments (indicated by the arrow) has a nucleotide sequence in which the sequences of exogenous and endogenous DNA are combined and which can be characterized by the general formula X-A, where

Х - часть нуклеотидной последовательности введенной генетической конструкции, которая соответствует SEQ ID №1;X is the part of the nucleotide sequence of the introduced genetic construct, which corresponds to SEQ ID No. 1;

А - нуклеотидная последовательность фланкирующего участка геномной ДНК картофеля сорта Луговской, которая соответствует SEQ ID №2.A is the nucleotide sequence of the flanking portion of the genomic DNA of potato cultivar Lugovskaya, which corresponds to SEQ ID No. 2.

Данная рекомбинантная полинуклеотидная последовательность, характеризующая уникальный трансформационный акт, приведший к получению генетически модифицированной линии 1210 амк, была избрана в качестве «идентификатора» данного трансформационного события.This recombinant polynucleotide sequence characterizing a unique transformational act leading to the genetically modified 1210 amk line was chosen as the “identifier” of this transformational event.

Пример 7. Протокол ПЦР для выявление предложенной идентифицирующей последовательности в геномной ДНК картофеля.Example 7. The PCR protocol for the detection of the proposed identification sequence in the genomic DNA of potatoes.

На основании анализа полной нуклеотидной последовательности Х-А (SEQ ID №1 - SEQ ID №2) была предложена новая пара праймеров IDf-IDr, специфичных для данного района ДНК (фиг.3). Праймер IDf гомологичен нуклеотидной последовательности SEQ ID №1 и представляет собой олигонуклеотид с SEQ ID №7. Праймер IDr гомологичен нуклеотидной последовательности SEQ ID №2 и представляет собой олигонуклеотид с SEQ ID №8.Based on the analysis of the complete nucleotide sequence X-A (SEQ ID No. 1 - SEQ ID No. 2), a new pair of IDf-IDr primers specific for this DNA region was proposed (Fig. 3). Primer IDf is homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID No. 1 and is an oligonucleotide with SEQ ID No. 7. Primer IDr is homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 and is an oligonucleotide with SEQ ID NO: 8.

Проведена оптимизация протокола ПЦР для данной праймерной пары и предложены следующие условия проведения ПЦР: 94°С - 2 мин, затем 43 цикла 94°С - 15 с, 65°С - 20 с, 72°С - 45 с, окончательная полимеризация при 72°С - 5 мин.The PCR protocol was optimized for this primer pair and the following PCR conditions were proposed: 94 ° С - 2 min, then 43 cycles of 94 ° С - 15 s, 65 ° С - 20 s, 72 ° С - 45 s, final polymerization at 72 ° C - 5 min.

В результате ПЦР-анализа геномной ДНК растений картофеля линии 1210 амк, образцы которой были подготовлены так же, как в примере 6, проведенном в соответствии с усовершенствованным протоколом, установлено наличие фрагмента размером 352 пары нуклеотидов (фиг.5) с последовательностью, соответствующей SEQ ID №1 - SEQ ID №2. Полученные данные свидетельствуют о том, что ПЦР с праймерами IDf-IDr, производными от установленной нами в примере 6 идентифицирующей данное трансформационное событие последовательности, высокоспецифично выявляет «мишень» с формулой Х-А в геномной ДНК трансгенной линии 1210 амк.As a result of PCR analysis of the genomic DNA of potato plants of the 1210 amk line, the samples of which were prepared in the same way as in Example 6, carried out in accordance with the improved protocol, the presence of a fragment of size 352 nucleotide pairs (Fig. 5) with the sequence corresponding to SEQ ID No. 1 - SEQ ID No. 2. The data obtained indicate that PCR with IDf-IDr primers derived from the sequence identified by us in Example 6 that identifies this transformation event identifies a “target” with the formula X-A in the genomic DNA of the transgenic line 1210 amk.

Таблица 7.Table 7. Наименования и происхождение препаратовNames and origin of drugs РеактивReagent Фирма-производительManufacturing firm Номер по каталогу фирмыCompany catalog number Фитоагар/PhytagarPhytoagar / Phytagar Life Technologies, GibcoBRLLife Technologies, GibcoBRL 10695-03910695-039 Бактоагар/Bacto agarBactoagar / Bacto agar DifcoDifco 0140-010140-01 Дрожжевой экстракт/Yeast extractYeast extract / Yeast extract DifcoDifco 0127-01-70127-01-7 Триптон/TryptoneTryptone / Tryptone DifcoDifco 0123-010123-01 Сахароза/SucroseSucrose / Sucrose SigmaSigma S-5391S-5391 MS-соли/MS-Salt MixtureMS-Salt / MS-Salt Mixture Life Technologies, GibcoBRLLife Technologies, GibcoBRL 11117-07411117-074 ГК3/GА3GK3 / GA3 ICNICN 100288100288 НУК/NAANAU / NAA Life Technologies, GibcoBRLLife Technologies, GibcoBRL 21570-02321570-023 БАП/ВАР (6-benzylaminopurine)BAP / BAP (6-benzylaminopurine) ICNICN 100912100912 Зеатин/Zeatin ribosideZeatin / Zeatin riboside SigmaSigma Z0626Z0626 Карбенициллин/CarbenicillinCarbenicillin / Carbenicillin SigmaSigma C-3416C-3416 Канамицин/KanamycmKanamycin / Kanamycm SigmaSigma K-4378K-4378 Цефотаксим/CefotaximeCefotaxime / Cefotaxime SigmaSigma C-7039C-7039 Нитрат серебраSilver nitrate SigmaSigma S-2523S-2523 Мио-инозитол/Myo-biozitolMyo-Inositol / Myo-biozitol SigmaSigma I-3011I-3011 Пиридоксин/Pyridoxine НС1Pyridoxine / Pyridoxine HC1 SigmaSigma P-9755P-9755 Тиамин/ThiamineThiamine / Thiamine SigmaSigma T-3902T-3902 Пантотенат Ca/Pantothenat CalciumPantothenate Ca / Pantothenat Calcium CalbiochemCalbiochem 51015101 Никотиновая кислота/Nicotinic acidNicotinic acid ServaServa 3032030320 Биотин/d-BiotinBiotin / d-Biotin SigmaSigma B-3399B-3399 Глицин/GlycineGlycine / Glycine SigmaSigma G-6143G-6143 Фолиевая кислота/Folic AcidFolic Acid / Folic Acid SigmaSigma F-8890F-8890 Смола Wizard MaxiPrepsResin Wizard MaxiPreps PromegaPromega A7141A7141 Термополимеразы BioTaqThermopolymerase BioTaq Диалат ЛТД, МоскваDialat LTD, Moscow -- Wizard PCR PrepsWizard PCR Preps PromegaPromega A7170A7170 Wizard MinicolumnWizard minicolumn PromegaPromega A7211A7211 Чашки Петри ⌀90 ммPetri dishes ⌀90 mm МедполимерMedical polymer -- Стеклянные культуральные пробирки, 25×150 ммGlass culture tubes, 25 × 150 mm SigmaSigma С 5916C 5916 Микроцентрифужные пробирки 1,5 мл, тип Eppendorf1.5 ml microcentrifuge tubes, type Eppendorf TreffTreff 96.9216.9.0196.9216.9.01 Вегетационные контейнеры MagentaVegetation containers Magenta SigmaSigma V8380V8380 Фильтр мембранный, д. пор 0,22 мкмMembrane filter, pore 0.22 μm MilliporeMillipore SVGS01015SVGS01015 Бромид цетилтриметиламмония/СТАВCetyltrimethylammonium bromide / CTAB ICNICN 194004194004 Эндонуклеаза рестрикции HindIIIHindIII restriction endonuclease FermentasFermentas #ER0501# ER0501 Эндонуклеаза рестрикции EcoRVEcoRV restriction endonuclease FermentasFermentas #ER0301# ER0301 ДНК лигаза фага Т4Phage T4 ligase DNA FermentasFermentas #EL0011# EL0011

Перечень последовательностей.List of sequences.

SEQ ID №1 - часть нуклеотидной последовательности введенной генетической конструкции:SEQ ID No. 1 - part of the nucleotide sequence of the introduced genetic constructs:

5'-AGTCCCGCAATTATACATTTAATACGCGATAGAAAACAAAATATAGCGCGCAAA5'-AGTCCCGCAATTATACATTTAATACGCGATAGAAAACAAAATATAGCGCGCAAA

CTAGGATAAATTATCGCGCGCGGTGTCATCTATGTTACTAGATCGGGGATCGATCCCCTAGGATAAATTATCGCGCGCGGTGTCATCTATGTTACTAGATCGGGGATCGATCCC

CGGGCGGCCGCGGCCGACTTGGCCGGCGCGCCTTAATTAAGCCCGGGCTTTGGCTACCGGGCGGCCGCGGCCGACTTGGCCGGCGCGCCTTAATTAAGCCCGGGCTTTGGCTAC

CTTAAGAGAG-3'CTTAAGAGAG-3 '

SEQ ID №2 - нуклеотидная последовательность фланкирующего участка геномной ДНК картофеля сорта Луговской линии 1210 амкSEQ ID No. 2 — nucleotide sequence of the flanking portion of the genomic DNA of potato cultivar of the Lugovsky line 1210 amk

5'-AGGTGCCCTCACTTTAATAGGTCTATCGTTTGGAACGGAGGATCAGCCTATGAA5'-AGGTGCCCTCACTTTAATAGGTCTATCGTTTGGAACGGAGGATCAGCCTATGAA

AGAAGACTTCTCCAGCTTTGGTAAGCACGGGGTAAGCTCACCGGTCAAGTGATTGATAGAAGACTTCTCCAGCTTTGGTAAGCACGGGGTAAGCTCACCGGTCAAGTGATTGAT

GTTCCAGGTGATCCATCCTCTACTGCTTTCCCATTGGTTGCTGCCTTGCTTGTTCCAGGTTCCAGGTGATCCATCCTCTACTGCTTTCCCATTGGTTGCTGCCTTGCTTGTTCCAG

GTTCC-3'GTTCC-3 '

SEQ ID №3 - олигонуклеотидный праймер pr1:SEQ ID No. 3 - oligonucleotide primer pr1:

5'-CTCGACAGTTCTACCACTAAGGATG-3'5'-CTCGACAGTTCTACCACTAAGGATG-3 '

SEQ ID №4 - олигонуклеотидный праймер рr2:SEQ ID No. 4 - oligonucleotide primer rr2:

5'-GACTAAACTCCACCTTTGTGACGCC-3'5'-GACTAAACTCCACCTTTGTGACGCC-3 '

SEQ ID №5 - олигонуклеотидный праймер F:SEQ ID No. 5 - oligonucleotide primer F:

5'-AGTCCCGCAATTATACATTTAATACGCGAT-3'5'-AGTCCCGCAATTATACATTTAATACGCGAT-3 '

SEQ ID №6 - олигонуклеотидный праймер R:SEQ ID No. 6 - oligonucleotide primer R:

5'-CAATCTTCTGATCCATAAGAGCTTC-3'5'-CAATCTTCTGATCCATAAGAGCTTC-3 '

SEQ ID №7 - олигонуклеотидный праймер IDf:SEQ ID No. 7 - oligonucleotide primer IDf:

5'-AGTCCCGCAATTATACATTTAATACGCGAT-3'5'-AGTCCCGCAATTATACATTTAATACGCGAT-3 '

SEQ ID №8 - олигонуклеотидный праймер IDr:SEQ ID No. 8 - oligonucleotide primer IDr:

5'-GGAACCTGGAACAAGCAAGG-3'5'-GGAACCTGGAACAAGCAAGG-3 '

ЛитератураLiterature

1. Knowles B.H, and Dow J.A.T. The crystal delta-endotoxins of Bacillus thuringiensis - models for their mechanism of action on the insect gutBioEassays 1993 v.15. p.469-476.1. Knowles B.H. and Dow J.A.T. The crystal delta-endotoxins of Bacillus thuringiensis - models for their mechanism of action on the insect gutBioEassays 1993 v.15. p. 469-476.

2. van Rie J. et al Receptors on the brush border membrane of the insect midgut as determinants of the specificity ofBacillus thuringiensis delta-endotoxin // Appl. Environ. Microbiol. Rev 1990 v.56.p.l378-1385.2. van Rie J. et al Receptors on the brush border membrane of the insect midgut as determinants of the specificity of Bacillus thuringiensis delta-endotoxin // Appl. Environ. Microbiol. Rev 1990 v.56.p.l378-1385.

3. Hofte H and Whiteley H.R. Insecticidal crystal proteins of Bacillus thuringiensis/ Microbiol. Rev. 1989. v.53 p.242-255.3. Hofte H and Whiteley H.R. Insecticidal crystal proteins of Bacillus thuringiensis / Microbiol. Rev. 1989. v. 53 p.242-255.

4. Feitelson J.S., Paine J., Kirn L. Bacillus thuringiensis: insects and beyond// Biotechnology 1992 v.10. p.271-275.4. Feitelson J.S., Paine J., Kirn L. Bacillus thuringiensis: insects and beyond // Biotechnology 1992 v. 10. p. 271-275.

5. Beegle C.C. and Yammamoto T. History of Bacillus thuringiensis Berliner research and development// Can. Ent, 1992 v.124. p.587-616.5. Beegle C.C. and Yammamoto T. History of Bacillus thuringiensis Berliner research and development // Can. Ent, 1992 v. 124. p. 587-616.

6. Schnepf E, Crickmore N, Van Rie J, Lereclus D, Baum J, Feitelson J, Zeigler DR, Dean DH. Bacillus thuringiensis and Its Pesticidal Crystal Proteins.Microbiol Mol Biol Rev. 1998 Sep; 62(3): 775-806.6. Schnepf E, Crickmore N, Van Rie J, Lereclus D, Baum J, Feitelson J, Zeigler DR, Dean DH. Bacillus thuringiensis and Its Pesticidal Crystal Proteins. Microbiol Mol Biol Rev. 1998 Sep; 62 (3): 775-806.

7. Perlak, F.J., Stone T.B., Muskopf, Y.M., Petersen, L.J., Pairker, G.B., McPherson, S.A., Wyman, J., Reed G., Biever, D., Fischhoff D.A., 1993. Genetically improved potatoes: protection from damage by Colorado potato beetles. Plant Mol. Biol., 22, 313-321.7. Perlak, FJ, Stone TB, Muskopf, YM, Petersen, LJ, Pairker, GB, McPherson, SA, Wyman, J., Reed G., Biever, D., Fischhoff DA, 1993. Genetically improved potatoes: protection from damage by Colorado potato beetles. Plant Mol. Biol., 22, 313-321.

8. Stewart CN Jr, Adang MJ, All IN, Boerma HR, Cardineau G, Tucker D, Parrott WA. Genetic transformation, recovery, and characterization of fertile soybean transgenic for a synthetic Bacillus thuringiensis cryIAc gene. Plant Physiol. 1996 Sep; 112(1): 121-129.8. Stewart CN Jr, Adang MJ, All IN, Boerma HR, Cardineau G, Tucker D, Parrott WA. Genetic transformation, recovery, and characterization of fertile soybean transgenic for a synthetic Bacillus thuringiensis cryIAc gene. Plant Physiol. 1996 Sep; 112 (1): 121-129.

9. Nayak P, Basu D, Das S, Basu A, Ghosh D, Ramakrishnan NA, Ghosh M, Sen SK. Transgenic elite indica rice plants expressing CryIAc 9-endotoxin of Bacillus thuringiensis are resistant against yellow stem borer (Scirpophaga incertulas). Proc Natl Acad Sci USA. 1997 Mar 18; 94(6): 2111-2116.9. Nayak P, Basu D, Das S, Basu A, Ghosh D, Ramakrishnan NA, Ghosh M, Sen SK. Transgenic elite indica rice plants expressing CryIAc 9-endotoxin of Bacillus thuringiensis are resistant against yellow stem borer (Scirpophaga incertulas). Proc Natl Acad Sci USA. 1997 Mar 18; 94 (6): 2111-2116.

10. патент США, 6072105, 06.06.00.10. U.S. Patent 6,072,105, 06/06/00.

11. http//www.agbios.conVdbase.php?action=Submit&hstIDXCode=5&trCode=CPB.11. http // www.agbios.conVdbase.php? Action = Submit & hstIDXCode = 5 & trCode = CPB.

12. Федеральный закон РФ "О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности", 1996 г. (в редакции Федерального закона РФ от 12 июля 2000 г. №96-ФЗ).12. The Federal Law of the Russian Federation "On State Regulation in the Field of Genetic Engineering", 1996 (as amended by the Federal Law of the Russian Federation of July 12, 2000 No. 96-FZ).

13. Федеральный закон РФ "О качестве и безопасности пищевых продуктов", 2000 г.13. Federal Law of the Russian Federation "On Quality and Food Safety", 2000

14. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской федерации от 06.04.99 №7 "О порядке гигиенической оценки и регистрации пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных источников".14. Resolution of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation dated 06.04.99 No. 7 "On the procedure for hygienic assessment and registration of food products obtained from genetically modified sources."

15. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской федерации от 26.09.99 №12 "О совершенствовании системы контроля за реализацией сельскохозяйственной продукции и медицинских препаратов, полученных на основе генетически модифицированных источников".15. Decree of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation of September 26, 1999 No. 12 "On improving the control system for the sale of agricultural products and medicines obtained on the basis of genetically modified sources."

16. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской федерации от 08.11.2000 №13 "О нанесении информации на потребительскую упаковку пищевых продуктов, полученных из генетически модифицированных источников".16. Resolution of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation of 08.11.2000 No. 13 "On the application of information on consumer packaging of food products obtained from genetically modified sources."

17. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской федерации от 08.11.2000 №14 "О порядке проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы пищевых продуктов, полученных из генетически модифицированных источников".17. Resolution of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation of 08.11.2000 No. 14 "On the procedure for the sanitary-epidemiological examination of food products obtained from genetically modified sources."

18. Национальный стандарт РФ №53-173.18. The national standard of the Russian Federation No. 53-173.

19. Сортовые ресурсы и передовой опыт семеноводства картофеля. Б.В.Анисимов - M.: ФГНУ «Росинформагротех», 2000 - 152 с.19. Varietal resources and best practices for seed production of potatoes. B.V. Anisimov - M .: Federal State Institution "Rosinformagroteh", 2000 - 152 p.

20. Патент на изобретение №2231251 от 27 июня 2004 г.20. Patent for invention No. 2231251 of June 27, 2004.

21. Murashige T. And Skoog F., Plant Phisiology, 1962, v.15, p.485.21. Murashige T. And Skoog F., Plant Phisiology, 1962, v. 15, p. 485.

22. UPOV TG\23\5 "Guidelines for the conduct of nests for distinctness, homogeneity and stability".22. UPOV TG \ 23 \ 5 "Guidelines for the conduct of nests for distinctness, homogeneity and stability".

23. J.Sambrook, E F.Fritsch, T. Maniatis. Molecular cloning: a laboratory manual 2nd ed. Cold Spring Harbor, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989.23. J. Sambrook, E. F. Fritsch, T. Maniatis. Molecular cloning: a laboratory manual 2nd ed. Cold Spring Harbor, N.Y .: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989.

24. Ochman, H, A.S.Gerber, D.L.Hartl. 1988. Genetic applications of an inverse polymerase chain reaction. Genetics 120:631-623.24. Ochman, H, A.S. Gerber, D. L. Hartl. 1988. Genetic applications of an inverse polymerase chain reaction. Genetics 120: 631-623.

25. Fotadar U, Shapiro LE, Surks MI. Simultaneous use of standard and low-melting agarose for the separation and isolation of DNA by electrophoresis. Biotechniques. 1991 Feb; 10(2): 171-172.25. Fotadar U, Shapiro LE, Surks MI. Simultaneous use of standard and low-melting agarose for the separation and isolation of DNA by electrophoresis. Biotechniques. 1991 Feb; 10 (2): 171-172.

26. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/.26. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/.

27. Barker, R.F., Idler, K.B., Thompson, D.V. and Kemp J.D. Nucleotide sequence of the T-DNA region from the Agrobacterium tumefaciens octopine Ti plasmid pTil5955. Plant Mol. Biol. 2, 335-350, 1983.27. Barker, R.F., Idler, K.B., Thompson, D.V. and Kemp J.D. Nucleotide sequence of the T-DNA region from the Agrobacterium tumefaciens octopine Ti plasmid pTil5955. Plant Mol. Biol. 2, 335-350, 1983.

28. Richins, R.D., Scholthof, H.B. and Shepherd, R.J. Sequence of figwort mosaic virus DNA (caulimovirus group) Nucleic Acids Res. 15 (20), 8451-8466 (1987).28. Richins, R. D., Scholthof, H. B. and Shepherd, R.J. Sequence of figwort mosaic virus DNA (caulimovirus group) Nucleic Acids Res. 15 (20), 8451-8466 (1987).

29. Winter, J., Wright, R., Duck, N., Gasser, C., Fraley, R. and Shah, D. The inhibition of petunia hsp 70 mRNA processing during CdCl(2) stress. Mol. Gen. Genet. 211, 315-319 (1988); Rensing, S.A. and Maier,U.G. Phylogenetic analysis of the stress-70 protein family, J. Mol. Evol. 39 (1), 80-86 (1994).29. Winter, J., Wright, R., Duck, N., Gasser, C., Fraley, R. and Shah, D. The inhibition of petunia hsp 70 mRNA processing during CdCl (2) stress. Mol. Gen. Genet. 211, 315-319 (1988); Rensing, S.A. and Maier, U.G. Phylogenetic analysis of the stress-70 protein family, J. Mol. Evol. 39 (1), 80-86 (1994).

30. Klee, H.J., Muskopf, Y.M. and Gasser, C.S. Cloning of an Arabidopsis thaliana gene encoding 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase: sequence analysis and manipulation to obtain glyphosate-tolerant plants. Mol. Gen. Genet. 210 (3), 437-442 (1987).30. Klee, H.J., Muskopf, Y.M. and Gasser, C.S. Cloning of an Arabidopsis thaliana gene encoding 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase: sequence analysis and manipulation to obtain glyphosate-tolerant plants. Mol. Gen. Genet. 210 (3), 437-442 (1987).

31. Harrison LA, Bailey MR, Naylor MW, Ream JE, Hammond BG, Nida DL, Bumette BL, Nickson ТЕ, Mitsky ТА, Taylor ML, Fuchs RL, Padgette SR._The expressed protein in glyphosate-tolerant soybean, 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase from Agrobacterium sp. strain CP4, is rapidly digested in vitro and is not toxic to acutely gavaged mice. J Nutr. 1996 Mar; 126(3):728-40.31. Harrison LA, Bailey MR, Naylor MW, Ream JE, Hammond BG, Nida DL, Bumette BL, Nickson TE, Mitsky TA, Taylor ML, Fuchs RL, Padgette SR._The expressed protein in glyphosate-tolerant soybean, 5-enolpyruvylshikimate -3-phosphate synthase from Agrobacterium sp. strain CP4, is rapidly digested in vitro and is not toxic to acutely gavaged mice. J Nutr. 1996 Mar; 126 (3): 728-40.

32. Coruzzi, G., Broglie, R., Edwards, C. and Chua, N.H. Tissue-specific and light-regulated expression of a pea nuclear gene encoding the small subunit of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase. EMBO J. 3 (8), 1671-1679 (1984).32. Coruzzi, G., Broglie, R., Edwards, C. and Chua, N.H. Tissue-specific and light-regulated expression of a pea nuclear gene encoding the small subunit of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase. EMBO J. 3 (8), 1671-1679 (1984).

33. Richins, R.D., Scholthof, H.B. and Shepherd, R.J. Sequence of figwort mosaic virus DNA (caulimovirus group) Nucleic Acids Res. 15 (20), 8451-8466 (1987).33. Richins, R. D., Scholthof, H. B. and Shepherd, R.J. Sequence of figwort mosaic virus DNA (caulimovirus group) Nucleic Acids Res. 15 (20), 8451-8466 (1987).

34. Theologis.A., et al., Sequence and analysis of chromosome 1 of the plant Arabidopsis thaliana. Nature 408 (6814), 816-820 (2000).34. Theologis.A., Et al., Sequence and analysis of chromosome 1 of the plant Arabidopsis thaliana. Nature 408 (6814), 816-820 (2000).

35. Perlak, F.J., Stone T.B., Muskopf, Y.M., Petersen, L.J., Parker, G.B., McPherson, S.A., Wyman, J., Reed G., Biever, D., Fischhoff D.A., 1993. Genetically improved potatoes: protection from damage by Colorado potato beetles. Plant Mol. Biol., 22, 313-321.35. Perlak, FJ, Stone TB, Muskopf, YM, Petersen, LJ, Parker, GB, McPherson, SA, Wyman, J., Reed G., Biever, D., Fischhoff DA, 1993. Genetically improved potatoes: protection from damage by Colorado potato beetles. Plant Mol. Biol., 22, 313-321.

36. Tumer, N.E., Clark, W.G., Tabor, G.J., Hironaka, C.M., Fraley, R.T. and Shah, D.M. The genes encoding the small subunit ofribulose-1,5-bisphosphate carboxylase are expressed differentially in petunia leaves. Nucleic Acids Res. 14 (8), 3325-3342 (1986).36. Tumer, N.E., Clark, W.G., Tabor, G.J., Hironaka, C.M., Fraley, R.T. and Shah, D.M. The genes encoding the small subunit ofribulose-1,5-bisphosphate carboxylase are expressed differentially in petunia leaves. Nucleic Acids Res. 14 (8), 3325-3342 (1986).

37. Depicker, A., Stachel, S., Dhaese, P., Zambryski, P. and Goodman, H.M. Nopaline synthase: transcript mapping and DNA sequence. J. Mol. Appl. Genet., 1 (6), 561-573, 1982.37. Depicker, A., Stachel, S., Dhaese, P., Zambryski, P. and Goodman, H. M. Nopaline synthase: transcript mapping and DNA sequence. J. Mol. Appl. Genet., 1 (6), 561-573, 1982.

Claims (5)

1. Рекомбинантная полинуклеотидная последовательность, характеризующая продукт, полученный в результате уникального трансформационного акта между генетической конструкцией, включающей ген cryIIIa, и геномной ДНК картофеля сорта Луговской, обеспечивающая экспрессию названного гена на уровне, достаточном для проявления у растения признака устойчивости к колорадскому жуку и имеющая общую формулу Х-А, где Х - часть нуклеотидной последовательности введенной генетической конструкции, соответствующая SEQ ID №1, а А - нуклеотидная последовательность фланкирующего участка геномной ДНК картофеля сорта Луговской, соответствующая SEQ ID №2.1. The recombinant polynucleotide sequence that characterizes the product obtained as a result of a unique transformation between a genetic construct including the cryIIIa gene and genomic DNA of potatoes of the Lugovskoy variety, providing expression of the named gene at a level sufficient for a plant to show resistance to the Colorado potato beetle and having a common formula XA, where X is part of the nucleotide sequence of the introduced genetic constructs corresponding to SEQ ID No. 1, and A is the nucleotide sequence awn flanking region of the genomic DNA Lugovskoy potato varieties, corresponding to SEQ ID №2. 2. Клетка растения картофеля, продуцирующая белок cryIIIa, которая содержит рекомбинантную полинуклеотидную последовательность по п.1.2. A cell of a potato plant producing cryIIIa protein, which contains the recombinant polynucleotide sequence according to claim 1. 3. Растение устойчивого к колорадскому жуку трансгенного картофеля, содержащее клетки по п.2.3. Plant transgenic potato resistant to the Colorado potato beetle, containing cells according to claim 2. 4. Вегетативное потомство растения по п.3, сохранившее в ряду поколений генотипический признак родительского организма, контролируемый по наличию в геномной ДНК рекомбинантной полинуклеотидной последовательности по п.1.4. The vegetative offspring of a plant according to claim 3, which has retained in a series of generations the genotypic trait of the parent organism, controlled by the presence in the genomic DNA of the recombinant polynucleotide sequence according to claim 1. 5. Применение полинуклеотидной последовательности по п.1 для идентификации клетки по п.2, растения по п.3, вегетативного потомства по п.4.5. The use of the polynucleotide sequence according to claim 1 for identifying a cell according to claim 2, plants according to claim 3, vegetative offspring according to claim 4.
RU2007110779/13A 2007-03-26 2007-03-26 RECOMBINANT POLYNUCLEOTIDE SEQUENCE MARKING UNIQUE TRANSFORMATION ACTION BETWEEN GENETIC MAKER INCLUDING GENE cryIIIA AND GENOMIC DNA OF LUGOVSKOY POTATO; ITS APPLICATION; CELL, TRANSGENIC PLANT, AND ITS PROGENY CONTAINING THIS SEQUENCE RU2337529C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110779/13A RU2337529C1 (en) 2007-03-26 2007-03-26 RECOMBINANT POLYNUCLEOTIDE SEQUENCE MARKING UNIQUE TRANSFORMATION ACTION BETWEEN GENETIC MAKER INCLUDING GENE cryIIIA AND GENOMIC DNA OF LUGOVSKOY POTATO; ITS APPLICATION; CELL, TRANSGENIC PLANT, AND ITS PROGENY CONTAINING THIS SEQUENCE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110779/13A RU2337529C1 (en) 2007-03-26 2007-03-26 RECOMBINANT POLYNUCLEOTIDE SEQUENCE MARKING UNIQUE TRANSFORMATION ACTION BETWEEN GENETIC MAKER INCLUDING GENE cryIIIA AND GENOMIC DNA OF LUGOVSKOY POTATO; ITS APPLICATION; CELL, TRANSGENIC PLANT, AND ITS PROGENY CONTAINING THIS SEQUENCE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2337529C1 true RU2337529C1 (en) 2008-11-10

Family

ID=40230088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007110779/13A RU2337529C1 (en) 2007-03-26 2007-03-26 RECOMBINANT POLYNUCLEOTIDE SEQUENCE MARKING UNIQUE TRANSFORMATION ACTION BETWEEN GENETIC MAKER INCLUDING GENE cryIIIA AND GENOMIC DNA OF LUGOVSKOY POTATO; ITS APPLICATION; CELL, TRANSGENIC PLANT, AND ITS PROGENY CONTAINING THIS SEQUENCE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2337529C1 (en)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703498C2 (en) * 2013-07-19 2019-10-17 Монсанто Текнолоджи Ллс Compositions and methods for controlling leptinotarsa
US10557138B2 (en) 2013-12-10 2020-02-11 Beeologics, Inc. Compositions and methods for virus control in Varroa mite and bees
US10655136B2 (en) 2015-06-03 2020-05-19 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for introducing nucleic acids into plants
RU2723049C2 (en) * 2015-01-22 2020-06-08 Монсанто Текнолоджи Ллс Compositions and methods for controlling leptinotarsa
US10683505B2 (en) 2013-01-01 2020-06-16 Monsanto Technology Llc Methods of introducing dsRNA to plant seeds for modulating gene expression
US10760086B2 (en) 2011-09-13 2020-09-01 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for weed control
US10808249B2 (en) 2011-09-13 2020-10-20 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for weed control
US10806146B2 (en) 2011-09-13 2020-10-20 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for weed control
US10829828B2 (en) 2011-09-13 2020-11-10 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for weed control
US10883103B2 (en) 2015-06-02 2021-01-05 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for delivery of a polynucleotide into a plant
US10927374B2 (en) 2013-11-04 2021-02-23 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for controlling arthropod parasite and pest infestations
US10934555B2 (en) 2012-05-24 2021-03-02 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for silencing gene expression
US10988764B2 (en) 2014-06-23 2021-04-27 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for regulating gene expression via RNA interference
RU2754955C2 (en) * 2014-07-29 2021-09-08 Монсанто Текнолоджи Ллс Compositions and methods for combating insect pests
RU2765304C2 (en) * 2016-08-09 2022-01-28 Зингента Партисипейшнс Аг Insecticidal proteins
US11807857B2 (en) 2014-06-25 2023-11-07 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for delivering nucleic acids to plant cells and regulating gene expression
US11812738B2 (en) 2010-03-08 2023-11-14 Monsanto Technology Llc Polynucleotide molecules for gene regulation in plants

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LAMBERT B ET AL., Appl. Environ. Microbiol., 1992, 58(8), 25-36-2542. *
WATANABE ET AL., Biol. Pharm. Bull., 2004, 27(9), 1333-1339. *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11812738B2 (en) 2010-03-08 2023-11-14 Monsanto Technology Llc Polynucleotide molecules for gene regulation in plants
US10760086B2 (en) 2011-09-13 2020-09-01 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for weed control
US10808249B2 (en) 2011-09-13 2020-10-20 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for weed control
US10806146B2 (en) 2011-09-13 2020-10-20 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for weed control
US10829828B2 (en) 2011-09-13 2020-11-10 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for weed control
US10934555B2 (en) 2012-05-24 2021-03-02 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for silencing gene expression
US10683505B2 (en) 2013-01-01 2020-06-16 Monsanto Technology Llc Methods of introducing dsRNA to plant seeds for modulating gene expression
US10597676B2 (en) 2013-07-19 2020-03-24 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for controlling Leptinotarsa
US11377667B2 (en) 2013-07-19 2022-07-05 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for controlling Leptinotarsa
RU2703498C2 (en) * 2013-07-19 2019-10-17 Монсанто Текнолоджи Ллс Compositions and methods for controlling leptinotarsa
US10927374B2 (en) 2013-11-04 2021-02-23 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for controlling arthropod parasite and pest infestations
US10557138B2 (en) 2013-12-10 2020-02-11 Beeologics, Inc. Compositions and methods for virus control in Varroa mite and bees
US10988764B2 (en) 2014-06-23 2021-04-27 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for regulating gene expression via RNA interference
US11807857B2 (en) 2014-06-25 2023-11-07 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for delivering nucleic acids to plant cells and regulating gene expression
RU2754955C2 (en) * 2014-07-29 2021-09-08 Монсанто Текнолоджи Ллс Compositions and methods for combating insect pests
US11124792B2 (en) 2014-07-29 2021-09-21 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for controlling insect pests
US10968449B2 (en) 2015-01-22 2021-04-06 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for controlling Leptinotarsa
RU2723049C2 (en) * 2015-01-22 2020-06-08 Монсанто Текнолоджи Ллс Compositions and methods for controlling leptinotarsa
US10883103B2 (en) 2015-06-02 2021-01-05 Monsanto Technology Llc Compositions and methods for delivery of a polynucleotide into a plant
US10655136B2 (en) 2015-06-03 2020-05-19 Monsanto Technology Llc Methods and compositions for introducing nucleic acids into plants
RU2765304C2 (en) * 2016-08-09 2022-01-28 Зингента Партисипейшнс Аг Insecticidal proteins

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2337529C1 (en) RECOMBINANT POLYNUCLEOTIDE SEQUENCE MARKING UNIQUE TRANSFORMATION ACTION BETWEEN GENETIC MAKER INCLUDING GENE cryIIIA AND GENOMIC DNA OF LUGOVSKOY POTATO; ITS APPLICATION; CELL, TRANSGENIC PLANT, AND ITS PROGENY CONTAINING THIS SEQUENCE
US11060103B2 (en) Genes encoding insecticidal proteins
Morán et al. Transgenic sweet potato plants carrying the delta-endotoxin gene from Bacillus thuringiensis var. tenebrionis.
US8759620B2 (en) Transgenic plants expressing modified CRY3A
ES2294857T3 (en) IMPROVED EXPRESSION OF CRY3B INSECTICIATED PROTEIN IN PLANTS.
RU2707527C2 (en) Maize plant dbn9936 and method of using in detection nucleic acid sequence thereof
KR20120096571A (en) Combined use of cry1ca and cry1fa proteins for insect resistance management
WO2016173362A1 (en) Maize plant dbn9978 and method for use in detecting nucleic acid sequence thereof
WO2023093847A1 (en) Insect-resistant and herbicide-resistant transgenic corn and cultivation method therefor
Babu et al. Sugarcane transgenics: developments and opportunities
US10626411B2 (en) Gene for encoding Bacillus thuringiensis crystal proteins, and use thereof
CN113913457B (en) Method for inhibiting or killing carpopodium borer and application thereof
WO2012033462A1 (en) Molecular interaction between xa10 and avrxa10
US20190345513A1 (en) Stacking of Insecticidal and Herbicide Resistant Triple Gene [Kalgin-4] Expression in Plant
TW201738379A (en) Insecticidal CRY toxins
RU2286385C2 (en) RECOMBINANT POLYNUCLEOTIDE SEQUENCE CHARACTERIZING UNIQUE TRANSFORMATION ACT BETWEEN GENETIC CONSTRUCT INCLUDING cryIIIa GENE, AND GENOMIC DNA OF GENUS ELIZAVETA POTATO, USES THEREOF, TRANSGENIC PLANT AND GENERATION THEREOF
AU2003229776A1 (en) Insect resistant plants and methods for making the same
CN114134171B (en) Method for inhibiting or killing Oriental myxomycetes and application thereof
CN111995690B (en) Artificially synthesized insect-resistant protein mCry1Ia2 and preparation method and application thereof
RU2286386C1 (en) RECOMBINANT POLYNUCLEOTIDE SEQUENCE CHARACTERIZING UNIQUE TRANSFORMATION ACT BETWEEN GENETIC CONSTRUCT INCLUDING cryIIIa GENE, AND GENOMIC DNA OF GENUS NEVSKIY POTATO, USES THEREOF, TRANSGENIC PLANT AND GENERATION THEREOF
TW201813509A (en) Binary insecticidal CRY toxins
WO2016173360A1 (en) Maize plant dbn9927 and method for use in detecting nucleic acid sequence thereof
Zakharchenko et al. Use of the gene of antimicrobial peptide cecropin P1 for producing marker-free transgenic plants
AU5424499A (en) Modified synthetic dna sequences for improved insecticidal control
AU2012258422B2 (en) Novel genes encoding insecticidal proteins

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180328

PD4A Correction of name of patent owner