Készítette: Vancsó Ildikó 2007.03.29. Növényi génsebészet Készítette: Vancsó Ildikó 2007.03.29.

Növényi génsebészet Növényi géntechnológia: a növényi sejtek, sejtorganellumok genetikai programjának megváltoztatása molekuláris genetikai módszerekkel. GM növények: sejtmagjukba (genomba) molekuláris genetikai módszerekkel idegen gént (transzgént) juttatnak be, és az integrálódik, expresszálódik és öröklődik. Növényi genom: nagy méretű← poliploidia, repetitív szekvenciák Egy sejt= növény: növ-i sejtek totipotensek

Növényi génsebészet Lépések 1, az egyes tulajdonságot kódoló gén izolálása, jellemzése, klónozása 2, a gazdaságilag jelentős gén vektorba építése, génátvitel a recípiens sejtbe, biztosítani kell az integrációt, működést. 3, genetikailag módosított sejtből az egész növény regenerációja.

Növényi génsebészet Hagyományos növénynemesítés - keresztezés - poliploidizáció - sejtfúzió - random mutagenezis Véletlenszerű rekombinálódás A klasszikus és a molekuláris növénynemesítés kiegészíti egymást. Génsebészet - Irányított génátvitel ill. génmódosítás Változás csak az adott génben, tulajdonságban történik. Bármely fajból származhat a transzgén, melyet módosíthatunk is.

Növényi génsebészet története 1970-1979 1977: somatostatin hormon termelése baktériumban 1980-1989 1980: PCR 1983 első genetikailag módosított növény ( paradicsom, dohány) 1984: OncoMouse 1986: Bt gént tartalmazó dohány 1990-2000 Genetikailag módosított herbicid toleráns kukorica 1994: paradicsom- érése késleltetett, nem rothad 2000: rizs magas A-vitamin tartalommal

Transzgénikus növények Első generációs Cél: mezőgazdasági termelés segítése Második generációs Cél: konkrét genetikai módosítások a növények anyagcseréjének és fejlődésének megváltoztatására. Harmadik generációs Cél: speciális anyagok előállítása ipari felhasználás céljából.

Növények génmódosítása Célok: - nagyobb hozam - ellenálló kártevőkkel, növényvédőszerekkel, hideggel/meleggel szemben - jobb érési, tárolhatósági tulajdonságok - kedvezőbb biokémiai/táplálkozási tulajdonságok

Növényi génsebészeti technikák Agrobacterium-plazmidok Természetes génátviteli rendszer A. tumefaciens / A. rhizogenes Tumort indukáló plazmid-Ti plazmid ennek egy része transzfer v. T-DNS a baktériumfertőzés során átkerül a a növ.-i sejtbe, integrálódik a növ.-i sejtmag DNS-ébe. T-DNS: 23 kb hosszú, opinszintézisért és tumoros növekedésért felelős gének

Agrobacterium tumefaciens A tumoros növekedésért felelős hormongének nem szükségesek a fertőzéshez, génátvitelhez→legyengített T-DNS-t hordozó integratív vektorok felhasználhatók transzformáns növények létrehozására. Kétplazmidos, ún.bináris vektorok Ha a T-DNS a határszekvenciákkal, és a virulenciarégió két külön plazmidon helyezkedik el a baktérium sejtekben, azok génátviteli képessége megmarad.- segítő és klónozóplazmid

DNS bejuttatás egyéb módszerekkel Közvetlen DNS bevitel Plazmidbejuttatás protoplasztokba- PEG kezeléssel Elektroporáció Génpuska

Növényi génsebészet előnyei, hátrányai Előnyök Agronómiailag előnyös tulajdonságok- ellenállóság növényvédőszerekkel, rovarokkal, kártevőkkel szemben Nagy hozam (növekvő népesség ellátása?) Kevesebb növényvédőszer , műtrágya felhasználás Táplálkozástani, tárolhatósági előnyök Hátrányok Fajok közötti génátvitel Gének „kiszökése” a természetbe Rezisztens kártevők Emberi egészségkárosító hatások lehetősége (allergia, toxikus hatás)

GMO-s növények termesztése Ország Vetésterület, millió ha Főbb GM növények Amerikai Egyesült Államok 49,8 Szója, kukorica, gyapot, repce, tök, papaya Argentína 17,1 Szója, kukorica, gyapot Brazília 9,4 Szója Kanada 5,8 Repce, kukorica, szója Kína 3,3 Gyapot Paraguay 1,8 India 1,3 Dél Afrikai Köztársaság 0,5 Kukorica, szója, gyapot Uruguay 0,3 Szója, kukorica Ausztrália Mexikó 0,1 Gyapot, szója Románia Fülöp Szigetek Kukorica Spanyolország 53000 ha Kolumbia <0,1 Irán Rizs Honduras Németország ~1000 ha Franciaország Portugália 785 ha kukorica Csehország ~300 ha Forrás: Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2005, www.isaa.org

Köszönöm a figyelmet!