No abstract

No abstract

VirE2 is a ssDNA binding protein essential for virulence in Agrobacterium tumefaciens. A tetracysteine mutant (VirE2-TC) was prepared for in vitro and in vivo fluorescence imaging based on the ReAsH reagent. VirE2-TC was found to be biochemically active as it binds both ssDNA and the acidic secretion chaperone VirE1. It was also biologically functional in complementing virE2 null strains transforming Arabidopsis thaliana roots and Nicotiana tabacum leaves. In vitro experiments demonstrated a two-color fluorescent complex using VirE2-TC/ReAsH and Alexa Fluor 488 labeled ssDNA. In vivo, fluorescent VirE2-TC/ReAsH was detected in bacteria and in plant cells at time frames relevant to transformation. Importance Cell to cell transfer of proteins and nucleic acids lies at the heart of many biological processes. Detecting such transfer is often problematic or indirect. We show here that the biarsenical fluorescent reagent ReAsH can be used to reveal the presence of the secreted effector VirE2 from Agrobacterium tumefaciens in the cytoplasm of host plant cells. Our studies establish a new method for monitoring translocation of the VirE2 effector from A. tumefaciens to plant target cells during the infection process.

No abstract

Новый Федеральный закон (ФЗ № 358 от 03.07.2016), действующий в России с 2018 года, разрешает выращивание и тестирование генетически-модифицированных (ГМ) растений в рамках научных исследований, однако научно обоснованная оценка безопасного совместного выращивания нетрансформированных и ГМ-растений, в частности кукурузы, в России пока отсутствует. В настоящей работе в условиях Саратовской области впервые установлено, что расстояние 10-15 м достаточно для предотвращения переопыления линий кукурузы с допустимым присутствием 0,9 % генетического материала донора независимо от линии реципиента, сроков цветения донора и реципиента и направления ветра. Целью работы была оценка влияния расстояний между донором и реципиентом пыльцы, направления ветра, синхронности цветения донора и реципиента и наличия между ними буферной зоны на частоту скрещивания разных линий кукурузы в смешанных посевах. Опытные растения кукурузы (Zea mays L.) линий Коричневый маркер (КМ), ГПЛ-1, Зародышевый маркер Саратовский-Пурпурный (ЗМС-П), Пурпурная Саратовская (ПС), а также гибриды Пурпурный (ГП), Радуга и Тестер 3 выращивали в 2018-2019 годах на опытном поле РосНИИСК «Россорго» (Саратовская обл., юго-восток европейской части России). В 2018 году донорами пыльцы были гибрид Пурпурный и линия ЗМС-П. Плотность высадки составляла 7-10 растений на 1 м 2. ГП и ЗМС-П высаживали на площади 3½80 м 2. Между участкамидонорами пыльцы была высажена кукуруза линий КМ и ГПЛ-1, образующих буферную зону, а вокруг них располагались участки с реципиентными линиями (гибриды Радуга и Тестер 3), имеющими желтые зерновки, общей площадью 1290 м 2. В сентябре отбирали по 5-12 початков каждой реципиентной линии. Частоту переопыления подсчитывали, вычисляя отношение числа пурпурных (результат опыления ГП) или желтых зерен с пурпурным пятном (результат опыления линией ЗМС-П) к общему числу зерен у линий-реципиентов. В эксперименте 2019 года донором пыльцы служила инбредная линия Пурпурная Саратовская. Линию ПС высаживали на участке площадью 3×5 м 2 , вокруг которого была создана буферная зона с посевом суданской травы сорта Аллегория шириной 3 м в восточном и западном направлениях и длиной 15 м в юго-западном и северо-восточном направлениях. Вокруг буферной зоны была высажена желтозерная кукуруза гибрида Радуга. Частоту скрещиваний рассчитывали, как отношение числа пурпурных зерен к общему числу зерен на початках гибрида Радуга. По данным 2018 года, уже на расстоянии 10 м от ГП процент скрещиваний не превышал принятый в Европейском Союзе и России порог (0,9 % содержания ГМ-сырья в пищевых продуктах). В полевом эксперименте 2019 года наблюдалось не более 0,9 % пурпурных зерен у реципиента пыльцы Радуга при использовании буферной зоны 15 м и более от донора (линии ПС) в направлении розы ветров. В зависимости от сочетания разных факторов в 2018 году частота скрещиваний от двух доноров пыльцы колебалась в пределах 0,1-13,2 %. Частота скрещиваний у гибрида Радуга на расстоянии 1-4 м от ГП была в 3 раза выше, чем на расстоянии 10 м. На расстоянии 40 м этот показатель снизился ...

No abstract

The high-quality regulatory support for the use of plant genome editing technology is an urgent scientific and practical task of modern agriculture. Currently, the status of plants obtained using genomic editing (GE) technologies is not defined in Russian legislation. The article describes the principles and mechanism of CRISPR/Cas9 technology, and discusses the biological safety of the GE-plants. Fundamentally different approaches to genetically modified (GM) and GE-plants in the world are analyzed. We discuss the problems and contradictions of extending the GM-plants legal regulation to GE-plants. In particular, the European Court of Justice decision that extended the European GM-plants legislation for GE-plants. It is proposed to determine the legal status of GE-plants in Russian legislation, taking into account existing international practices, and protect the interests of the government in the field of biological and food security.

Крупномасштабное промышленное производство генетически модифицированных (ГМ) растений, и в частности кукурузы, началось в 1996 году. К 2016 году площадь, занимаемая ГМкультурами, увеличилась в 100 раз, при этом почти треть этих площадей занимает ГМ-кукуруза, поэтому вопросы ее распространения и перекрестного опыления стали более актуальными в практическом аспекте. В Россия никогда не выращивали ГМ-культуры, хотя уже 10 лет назад в Российской Федерации прошли исследования и были разрешены для использования 15 ГМлиний, в том числе 8-кукурузы. Федеральным законом от 3 июля 2016 года № 358-ФЗ установлен запрет на коммерческое выращивание ГМ-растений в России, но впервые разрешено выращивать и тестировать ГМ-растения в научных целях. Однако необходимая правовая база для проведения таких исследований не была разработана ни до, ни после вступления в силу Федерального закона № 358-ФЗ. Согласно Конвенции по биоразнообразию (1993), каждая странаучастница должна разработать стратегию и программу по сохранению и использованию своих биоресурсов, принимая во внимание их гарантированное и безопасное воспроизводство. Следовательно, в России имеется существенная необходимость оценки и разработки отсутствующих в настоящее время критериев безопасного совместного выращивания нетрансформированных и ГМ-сортов и линий, обеспечивающего сохранение биоразнообразия, с учетом мирового опыта в экспериментальной оценке возможных экологических и агротехнических рисков при выращивании ГМ-сортов растений, в частности кукурузы. В России такой анализ ранее не проводился. Представляемый обзор восполняет этот пробел. Нами рассмотрены факторы, влияющие на распространение пыльцы кукурузы: ветер (скорость и направление), влажность (дождь), физиология (жизнеспособность), количество пыльцы, характер ландшафта, размеры, форма и ориентация реципиентного поля, синхронность цветения донора и реципиента пыльцы. Ранние исследования потока генов при перекрестном опылении рассмотрены в обобщающих работах (Y. Devos с соавт., 2005; O. Sanvido с соавт., 2008). Однако различия в подходах, аналитических методах и схемах экспериментов препятствуют сравнению результатов и усложняют определение мер по ограничению перекрестного опыления в полевых условиях. В частности, расстояние между ГМи неГМ-кукурузой, рекомендуемое в странах Евросоюза, при одинаковом пороге содержания ГМ в пище значительно различается (от 25 до 600 м) (Y. Devos с соавт., 2009; L. Riesgo соавт., 2010). Кроме расстояния между культурами и синхронности цветения, частота перекрестного опыления зависит от размера и ориентации полей (M. Langhof с соавт., 2010). В большинстве исследований распространения ГМ-сортов рассматривался один источник донорной пыльцы (D.I. Gustafson с соавт., 2008; O. Sanvido с соавт., 2008), но позднее были созданы модели для множественных источников, рассчитанные по многочисленным результатам полевых экспериментов (A. Marceau с соавт., 2012). На основе данных о перекрестном опылении и подсчете пыльцы на различных расстояниях от источника рекомендован диапазон изолирующих расстояни...