Способ оценки переноса генов у сельскохозяйственных культур

(51) 12 5/00 (2011.01) 12 15/09 (2011.01) 01 1/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задача - создание способа оценки переноса генов у сельскохозяйственных культур, исключение генетически модифицированных растений, дорогого метода полимеразо-цепной реакции для анализа и упрощение анализа Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе используется пара сортов ярового рапса с различным содержанием эруковой кислоты. Эруковая кислота используется как биомаркер переноса генов. Первый сорт с высоким содержанием эруковой кислоты (не менее 5),сажается в центре поля как донор, а по краям сорт с низким содержанием эруковой кислоты (менее 0,2) в качестве рецепторов. После созревания урожая, семена растений рецепторов анализируются на содержания эруковой кислоты хроматографическими методами. По зависимости содержания эруковой кислоты от направления и от расстояния от центра поля проводят оценку переноса генов.(72) Фасхутдинов Марат Флурович Рахимбаев Избасар Рахимбаевич Сагитов Абай Оразович Исенова Гульмира Джаныбековна Ахметова Данышпан Шакирбаевна(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт защиты и карантина растений(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ПЕРЕНОСА ГЕНОВ У СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству,а именно в генной инженерии и может быть использовано в селекции растений. В концевека широко начал внедрятся в сельское хозяйство генетически модифицированные культуры устойчивые к болезням, к вредителям или к гербицидам. Генетически модифицированные культуры имеют ряд преимуществ перед традиционными культурами высокая урожайность,низкая себестоимость сельхоз продукции,устойчивость к болезням и вредителям. Однако,широкое распространение генетически модифицированных культур на больших площадях создают ряд экологических проблем и угроз биоразнообразию. Основной проблемой, является трансгенное загрязнение. Трансгенное загрязнение распространение трансгенов из генетически модифицированных видов путем естественных механизмов потока генов. Трансгены могут распространяться из трансгенных в нетрансгенные популяции тех же самых культурных видов,растущих поблизости, из трансгенных культур к относящимся диким видам, или даже из трансгенных растений в микроорганизмы или животные. Трансгенное загрязнение является нежелательным, потому что влияние новых генов на фенотип и пригодность других видов непредсказуемо и в самом худшем сценарии может нанести серьезный урон природной и сельскохозяйственной экосистемам и даже привести к исчезновению некоторых видов. Распространение трансгенов к природным культурам, т.е. культурам, которые никогда не предназначались для генетического изменения, также нежелательно,потому что это обеспечивает раннюю возможность чужеродным последовательностям ДНК и их продуктам, войти в животное и человеческую пищевую цепи. Поток генов из трансгенных в нетрансгенные популяции могут происходить если две близкородственные популяции находятся на достаточно близком расстоянии для переноса пыльцы ветром и насекомыми. Например, гены гербицидоустойчивости трансгенного масличного рапса к его сорному родичупутем гибридизации , ,.. -1996. 92, - . 492-497. Ряд потенциальных решений проблемы трансгенного загрязнения основывается на предотвращении распространения трансгенной пыльцы, либо физическими либо генетическими способами ограничения. Однако гибридные семена могут завязываться трансгенными материнскими особями при опылении пыльцой из диких типов. В этом случае,трансгенное загрязнение происходит через рассеивание семян, или во время роста, сбора урожая или во время транспортировки. Оценка переноса генов в реальных полевых условиях является важным инструментом для исследования потенциальных рисков от внедрения новых генетически модифицированных культур в сельское хозяйство, что требует разработки эффективных способов такой оценки. 2 Известен способ оценки переноса генов использованием кастрированных растений приманок с удаленными пыльниками ,, , , ..//. 1995. -.85. - .417-423. В центре поля выращивается культура как донор, а по краям кастрированные растения приманки в качестве рецепторов. По количественным данным опыления приманок в зависимости от направления и от расстояния от центра проводят оценку переноса генов. Недостатком данного способа является многоэтапность проведения оценки переноса генов,трудоемкость и низкая статистическая достоверность получаемых данных. Наиболее близким прототипом к предлагаемому способу является использование в полевых условиях пары близкородственных растений, где один из них является ГМ культурой. . , . С . ,. .. .. . . . В(2004) 271, 441-449. В центре поля выращивается генетически модифицированная культура как донор,а по краям традиционная культура в качестве рецепторов. После созревания урожая, семена традиционной культуры анализируются на содержание трансгена методом полимеразо-цепной реакцией. По зависимости содержания трансгена от направления и от расстояния от центра поля проводят оценку переноса генов. Недостатком данного способа является использование самой генетически модифицированной культуры. Во многих странах запрещено культивирование генетически модифицированных растений или не создана законодательная база для получения разрешения по использованию генетически модифицированных растений для научно-прикладных исследований. Другой недостаток - для анализа применяют дорогостоящий метод полимеразо-цепной реакции. Задача изобретения - создание способа оценки переноса генов у сельхозкультур, исключение применения генетически модифицированных растений, дорогого метода полимеразо-цепной реакции и упрощение анализа. Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе используется пара сортов ярового рапса с различным содержанием эруковой кислоты. Эруковая кислота используется как биомаркер переноса генов. Первый сорт с высоким содержанием эруковой кислоты (не менее 5),сажается в центре поля как донор, а по краям сорт с низким содержанием эруковой кислоты (менее 0,2) в качестве рецепторов. После созревания урожая, семена растений рецепторов анализируются на содержания эруковой кислоты хроматографическими методами. По зависимости содержания эруковой кислоты от направления и от расстояния от центра поля проводят оценку переноса генов. Технический эффект предлагаемого способа заключается в простоте проведения оценки переноса генов проведением количественного хроматографического анализа содержания эруковой кислоты в семенах растения рецептора, высаженных по краям поля. Данные положительные моменты позволят проводить работы по оценки влияния погодно-климатических условий,различных биологических и физических параметров, например,размер, форма и ориентация поля-источника и реципиентного поля, изолирующая дистанция,характеристики ветра, дождя, местных условий окружающей среды на перенос трансгенов без культивирования генетически модифицированных растений. Пример 1. Оценка переноса генов с использованием двух сортов ярового рапса Ранг с содержанием эруковой кислоты около 5 и сорта Хантер с низким содержанием эруковой кислоты до 0,2. Высаживание рапса проводят в поле с непрерывным дизайном, в котором донорный участок полностью окружен рецепторными растениями. В рецепторный участок размером 100 м х 100 м сеять сорт рапса Хантер. В центре этого поля выделяют донорный участок размером 10 м х 10 м и сеять сорт рапса Ранг. После созревания урожая, семена растений рецепторов сорта Хантер анализируются на содержания эруковой кислоты хроматографическими методами. По зависимости содержания эруковой кислоты от направления и от расстояния от центра поля проводят оценку переноса генов. Пример 2. Оценка переноса генов с использованием двух сортов ярового рапса Ранг с содержанием эруковой кислоты около 5 и сорта Герое с низким содержанием эруковой кислоты до 0,2. Высаживание рапса проводят в поле с непрерывным дизайном, в котором донорный участок полностью окружен рецепторными растениями. В рецепторный участок размером 100 м х 100 м сеять сорт рапса Герое. В центре этого поля выделяют донорный участок размером 10 м х 10 м и сеять сорт рапса Ранг. После созревания урожая, семена растений рецепторов сорта Герое анализируются на содержания эруковой кислоты хроматографическими методами. По зависимости содержания эруковой кислоты от направления и от расстояния от центра поля проводят оценку переноса генов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ оценки переноса генов у сельскохозяйственных культур,включающий использование в полевых условиях пары близкородственных растений, отличающийся тем,что в качестве донора используют яровой рапс с содержанием 5 эруковой кислоты, высаженный в центре поля, а в качестве рецептора яровой рапс с содержанием менее 0,2 эруковой кислоты,высаженный по краям поля.