Генная инженерия хлопчатника: современное состояние и перспективы
https://doi.org/10.30901/2658-6266-2022-2-o5
Аннотация
На настоящий момент сразу несколько представителей рода Gossypium L. культивируют в сельском хозяйстве для производства волокна. Несмотря на то, что хлопчатник возделывается достаточно давно, тем не менее, многие аспекты его культивирования и переработки все еще находятся на стадии исследования. Говоря об агрономии данной культуры, нельзя не упомянуть о ряде фундаментальных проблем. Например, количество пестицидов, расходуемое при культивировании хлопчатника, больше, чем для любой другой культуры. Распыляемые на хлопковых полях химикаты смываются с полей и, попадая в источники пресной воды, загрязняют их, нанося значительный ущерб окружающей среде. Такого рода трудности могут быть преодолены переходом на культивирование трансгенных линий хлопчатника. Внедрение трансгенного хлопчатника в сельское хозяйство имеет важное значение во многих отношениях: экологическом, социальном и экономическом, а именно приводит к сокращению количества используемых для защиты растений пестицидов, косвенному увеличению урожайности, значительному снижению уровня загрязнения окружающей среды, а также к сокращению общих экономических затрат и количества необходимой для возделывания культуры рабочей силы. По сей день, основными способами получения трансгенных линий при работе с хлопчатником все еще являются агробактериальная трансформация и биолистика. Однако в последние годы получают развитие и инновационные методы трансформации. Например, в Китае для получения коммерческого трансгенного хлопчатника с каждым годом все активнее используется привнесение генетического материала в клетку хозяина посредством пыльцевой трубки. И, хотя в последние десятилетия были получены трансгенные линии, устойчивые к болезням и абиотическим стрессам, а также с улучшенным качеством волокна, доминирующее положение на рынке трансгенного хлопчатника все еще занимают линии растений, устойчивых к насекомым и к гербицидам. Все вышеперечисленное говорит о недостаточной степени интеграции между научно-исследовательскими лабораториями, источником новых передовых разработок, и агрономами. В данном обзоре собраны и обобщены результаты исследований, посвященных возделыванию и генетической модификации хлопчатника. Рассмотрены основные методы генетической трансформации культивируемых представителей рода Gossypium, как активно используемые в текущий момент, так и находящиеся в разработке. Также описаны наиболее известные трансгенные линии, среди которых как уже вошедшие в сельское хозяйство, так и лишь недавно полученные. Таким образом, читатель сможет получить общее представление о текущих достижениях в области генетической модификации хлопчатника.
Ключевые слова
Об авторах
К. В. СмирновРоссия
Кирилл Вадимович Смирнов, магистрант, кафедра генетики и биотехнологии, биологический факультет, СПбГУ, Санкт-Петербург, 199034 Россия, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9; инженер-исследователь, лаборатория протеомики надорганизменных систем, ВНИИСХМ, 196608 Россия, г. Санкт-Петербург, Пушкин 8, ш. Подбельского, д. 3
Т. В. Матвеева
Россия
Татьяна Валерьевна Матвеева, доктор биологических наук, профессор, кафедра генетики и биотехнологии, биологический факультет, СПбГУ, Санкт-Петербург, 199034 Россия, г. Санкт-Петербург, Университетская наб.
Л. А. Лутова
Россия
Людмила Алексеевна Лутова, доктор биологических наук, профессор, кафедра генетики и биотехнологии, биологический факультет, СПбГУ, 199034 Россия, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9
Список литературы
1. Ahmad P., Ashraf M., Younis M., Hu X., Kumar A., Akram N.A., Al-Qurainy F. Role of transgenic plants in agriculture and biopharming. Biotechnology Advances. 2012;30(3):524-540. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2011.09.006
2. Ahmad S., Hasanuzzaman M. (eds). Cotton production and uses. Agronomy, crop protection, and postharvest technologies. Singapore: Springer Singapore; 2020. DOI: 10.1007/978-981-15-1472-2
3. Ali A., Bang S.W., Chung S.-M., Staub J.E. Plant transformation via pollen tube-mediated gene transfer. Plant Molecular Biology Reporter. 2015;33(3):742-747. DOI: 10.1007/s11105-014-0839-5
4. Aragão F.J.L., Vianna G.R., Carvalheira S.B.R.C., Rech E.L. Germ line genetic transformation in cotton (Gossypium hirsutum L.) by selection of transgenic meristematic cells with a herbicide molecule. Plant Science. 2005;168(5):1227-1233. DOI: 10.1016/j.plantsci.2004.12.024
5. Bates G.W. Chapter 26. Electroporation of plant protoplasts and tissues. In: Methods in Cell Biology. 1995;50:363-373. DOI: 10.1016/S0091-679X(08)61043-2
6. Baur M.E., Boethel D.J. Effect of Bt-cotton expressing Cry1A(c) on the survival and fecundity of two hymenopteran parasitoids (Braconidae, Encyrtidae) in the laboratory. Biological Control. 2003;26(3):325-332. DOI: 10.1016/S1049-9644(02)00160-3
7. Carrière Y., Ellers-Kirk C., Biggs R.W., Sims M.A., Dennehy T.J., Tabashnik B.E. Effects of resistance to Bt cotton on diapause in the pink bollworm, Pectinophora gossypiella. Journal of Insect Science. 2007;7:1-12. DOI: 10.1673/031.007.4901
8. Clough S.J., Bent A.F. Floral dip: a simplified method for Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana. The Plant Journal. 1998;16(6):735-743. DOI: 10.1046/j.1365-313x.1998.00343.x
9. Cope R.B. Cottonseed toxicity. In: Veterinary Toxicology. Elsevier; 2018. p.967-980. DOI: 10.1016/B978-0-12-811410-0.00068-4
10. Divya K., Anuradha T., Jami S.K., Kirti P.B. Efficient regeneration from hypocotyl explants in three cotton cultivars. Biologia Plantarum. 2008;52(2):201-208. DOI: 10.1007/s10535-008-0046-z
11. Dobson J. Gene therapy progress and prospects: magnetic nanoparticle-based gene delivery. Gene Therapy. 2006;13(4):283-287. DOI: 10.1038/sj.gt.3302720
12. Duncan D.R. Organogenesis and embryogenesis in plant genetic transformation. In: Dan Y., Ow D.W. (eds). Plant Transformation. Vol. 1. Historical in: Plant Transformation. Hilversum, The Netherlands: Bentham Science Publishers, 2011; p.46-54. DOI: 10.2174/978160805248611101010046
13. Economou G., Uludag A., Krähmer H. Summary of global cotton weed distribution. In: Krähmer H. (ed.). Atlas of weed mapping. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd; 2016. p.102-102. DOI: 10.1002/9781118720691.ch10
14. Faranda S., Genga A., Viotti A., Manzocchi L.A. Stably transformed cell lines from protoplasts of maize endosperm suspension cultures. Plant Cell Tissue and Organ Culture. 1994;37(1):39-46. DOI: 10.1007/BF00048115
15. Finer J.J., McMullen M.D. Transformation of cotton (Gossypium hirsutum L.) via particle bombardment. Plant Cell Reports. 1990;8(10):586-589. DOI: 10.1007/BF00270059
16. Firoozabady E., DeBoer D.L., Merlo D.J., Halk E.L., Amerson L.N., Rashka K.E., Murray E.E. Transformation of cotton (Gossypium hirsutum L.) by Agrobacterium tumefaciens and regeneration of transgenic plants. Plant molecular biology. 1987;10(2):105-116. DOI: 10.1007/BF00016148
17. Fryxell P.A. A redefinition of the tribe Gossypieae. Botanical Gazette. 1968;129(4):296-308. DOI: 10.1086/336448
18. Gadelha I.C.N., Fonseca N.B.S., Oloris S.C.S., Melo M.M., Soto-Blanco B. Gossypol toxicity from cottonseed products. The Scientific World Journal. 2014(2014):231635. DOI: 10.1155/2014/231635
19. Gelvin S.B. Agrobacterium-mediated plant transformation: the biology behind the “gene-jockeying” tool. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2003;67(1):16-37. DOI: 10.1128/MMBR.67.1.16-37.2003
20. Gore J., Leonard B.R., Church G.E., Russell J.S., Hall T.S. Cotton boll abscission and yield losses associated with first-instar bollworm (Lepidoptera: Noctuidae) injury to nontransgenic and transgenic Bt cotton. Journal of Economic Entomology. 2000;93(3):690-696. DOI: 10.1603/0022-0493-93.3.690
21. GenBit GM crops database. URL: https://genbitgroup.com/en/gmo/gmodatabase/index.php [дата обращения: 09.02.2022]
22. Guo K., Du X., Tu L., Tang W., Wang P., Wang M., Liu Z., Zhang X. Fibre elongation requires normal redox homeostasis modulated by cytosolic ascorbate peroxidase in cotton (Gossypium hirsutum). Journal of Experimental Botany. 2016;67(11):3289-3301. DOI: 10.1093/jxb/erw146
23. Hao J., Niu Y., Yang B., Gao F., Zhang L., Wang J., Hasi A. Transformation of a marker-free and vector-free antisense ACC oxidase gene cassette into melon via the pollen-tube pathway. Biotechnology letters. 2011;33(1):55-61. DOI: 10.1007/s10529-010-0398-2
24. Hashmi J.A., Zafar Y., Arshad M., Mansoor S., Asad S. Engineering cotton (Gossypium hirsutum L.) for resistance to cotton leaf curl disease using viral truncated AC1 DNA sequences. Virus Genes. 2011;42(2):286-296. DOI: 10.1007/s11262-011-0569-9
25. He K., Wang Z., Bai S., Zheng L., Wang Y., Cui H. Efficacy of transgenic Bt cotton for resistance to the Asian corn borer (Lepidoptera: Crambidae). Crop Protection. 2006;25(2):167-173. DOI: 10.1016/j.cropro.2005.04.003
26. Huang G., Dong Y., Sun J. Introduction of exogenous DNA into cotton via the pollen-tube pathway with GFP as a reporter. Chinese Science Bulletin. 1999;44:698-701. DOI: 10.1007/BF02909705
27. Hussain S.S., Rao A.Q., Husnain T., Riazuddin S. Cotton somatic embryo morphology affects its conversion to plant. Biologia Plantarum. 2009;53(2):307-311. DOI: 10.1007/s10535-009-0055-6
28. ISAA GM approval database. URL: https://www.isaaa.org/gmapprovaldatabase/default.asp [дата обращения: 09.02.2022]
29. Jin S., Zhang X., Liang S., Nie Y., Guo X., Huang C. Factors affecting transformation efficiency of embryogenic callus of Upland cotton (Gossypium hirsutum) with Agrobacterium tumefaciens. Plant Cell Tissue and Organ Culture. 2005;81(2):229-237. DOI: 10.1007/s11240-004-5209-9
30. Khan T., Singh A.K., Pant R.C. Regeneration via somatic embryogenesis and organogenesis in different cultivars of cotton (Gossypium SPP.). In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant. 2006;42(6):498-501. DOI: 10.1079/IVP2006802
31. Khan M.A., Wahid A., Ahmad M., Tahir M.T., Ahmed M., Ahmad S., Hasanuzzaman M. World cotton production and consumption: an overview. In: Ahmad S., Hasanuzzaman M. (eds). Cotton Production and Uses. Singapore: Springer Singapore; 2020. p.1-7. DOI: 10.1007/978-981-15-1472-2_1
32. Lee J.A., Fang D.D. Cotton as a world crop: origin, history, and current status. In: Fang D.D., Percy R.G. (eds). Cotton. 2nd ed. Madison, WI, USA: American Society of Agronomy, Inc., Crop Science Society of America, Inc., Soil Science Society of America, Inc.; 2015. p. 1-23. (Agronomy Monographs; vol. 57). DOI: 10.2134/agronmonogr57.2013.0019
33. Leelavathi S., Sunnichan V.G., Kumria R., Vijaykanth G.P., Bhatnagar R.K., Reddy V.S. A simple and rapid Agrobacterium-mediated transformation protocol for cotton (Gossypium hirsutum L.): Embryogenic calli as a source to generate large numbers of transgenic plants. Plant Cell Reports. 2004;22(7):465-470. DOI: 10.1007/s00299-003-0710-x
34. Li F.-F., Wu S.-J., Chen T.-Z., Zhang J., Wang H.-H., Guo W.-Z., Zhang T.-Z. Agrobacterium-mediated co-transformation of multiple genes in upland cotton. Plant Cell Tissue and Organ Culture. 2009a;97(3):225-235. DOI: 10.1007/s11240-009-9521-2
35. Li F., Wu S., Lü F., Chen T., Ju M., Wang H., Jiang Y., Zhang J., Guo W., Zhang T. Modified fiber qualities of the transgenic cotton expressing a silkworm fibroin gene. Chinese Science Bulletin. 2009b;54:1210-1216. DOI: 10.1007/s11434-009-0142-2
36. Li Y.-X., Greenberg S.M., Liu T.-X. Effect of Bt cotton expressing Cry1Ac and Cry2Ab, non-Bt cotton and starvation on survival and development of Trichoplusia ni (Lepidoptera: Noctuidae). Pest management science. 2007;63(5):476-482. DOI: 10.1002/ps.1371
37. Light G.G., Mahan J.R., Roxas V.P., Allen R.D. Transgenic cotton (Gossypium hirsutum L.) seedlings expressing a tobacco glutathione S-transferase fail to provide improved stress tolerance. Planta. 2005;222(2):346-354. DOI: 10.1007/s00425-005-1531-7
38. Liu J.F., Wang X.F., Li Q.L., Li X., Zhang G.Y., Li M.G., Ma Z.Y. Biolistic transformation of cotton (Gossypium hirsutum L.) with the phyA gene from Aspergillus ficuum. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC). 2011;106:207-214. DOI: 10.1007/s11240-010-9908-0
39. Martin N., Forgeois P., Picard E. Investigations on transforming Triticum aestivum via the pollen tube pathway. Agronomie. 1992;12(7):537-544. DOI: 10.1051/agro:19920705
40. McCabe D.E., Martinell B.J. Transformation of elite cotton cultivars via particle bombardment of meristems. Nature Biotechnology. 1993;11:596-598. DOI: 10.1038/nbt0593-596
41. Mittal A., Jiang Y., Ritchie G.L., Burke J.J., Rock C.D. At RAV1 and At RAV2 overexpression in cotton increases fiber length differentially under drought stress and delays flowering. Plant Science. 2015;241:78-95. DOI: 10.1016/j.plantsci.2015.09.013
42. Nair G.R., Lai X., Wise A.A., Rhee B.W., Jacobs M., Binns A.N. The integrity of the periplasmic domain of the VirA sensor kinase is critical for optimal coordination of the virulence signal response in Agrobacterium tumefaciens. Journal of Bacteriology. 2011;193(6):1436-1448. DOI: 10.1128/JB.01227-10
43. Nandeshwar S.B., Moghe S., Chakrabarty P.K., Deshattiwar M.K., Kranthi K., Anandkumar P., Mayee C.D., Khadi B.M. Agrobacterium-mediated transformation of cry1Ac gene into shoot-tip meristem of diploid cotton Gossypium arboreum cv. RG8 and regeneration of transgenic plants. Plant Molecular Biology Reporter. 2009;27(4):549-557. DOI: 10.1007/s11105-009-0102-7
44. Nida D.L., Kolacz K.H., Buehler R.E., Deaton W.R., Schuler W.R., Armstrong T.A., Taylor M.L., Ebert C.C., Rogan G.J., Padgette S.R., Fuchs R.L. Glyphosate-tolerant cotton: genetic characterization and protein expression. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 1996;44(7):1960-1966. DOI: 10.1021/jf9505640
45. Pasapula V., Shen G., Kuppu S., Paez-Valencia J., Mendoza M., Hou P., Chen J., Qiu X., Zhu L., Zhang X., Auld D., Blumwald E., Zhang H., Gaxiola R., Payton P. Expression of an Arabidopsis vacuolar H+-pyrophosphatase gene (AVP1) in cotton improves drought- and salt tolerance and increases fibre yield in the field conditions. Plant Biotechnology Journal. 2011;9(1):88-99. DOI: 10.1111/j.1467-7652.2010.00535.x
46. Pinki, Siwach S.S., Sangwan R.S., Singh S., Mor V.S., Mandhania S., Rohila S., Rohila N. Estimation of biochemical parameters in different environments in Upland cotton (Gossypium hirsutum L.). International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2018;7(04):1624-1629. DOI: 10.20546/ijcmas.2018.704.183
47. Rajasekaran K., Hudspeth R.L., Cary J.W., Anderson D.M., Cleveland T.E. High-frequency stable transformation of cotton (Gossypium hirsutum L.) by particle bombardment of embryogenic cell suspension cultures. Plant Cell Reports. 2000;19:539-545. DOI: 10.1007/s002990050770
48. Ramasundaram P., Vennila S., Ingle R.K. Bt cotton performance and constraints in Central India. Outlook on Agriculture. 2007;36(3):175-180. DOI: 10.5367/000000007781891487
49. Rao A.Q., Hussain S.S., Shahzad M.S., Bokhari S.Y.A., Raza M.H., Rakha A., Majeed A., Shahid A.A., Saleem Z., Husnain T., Riazuddin S. Somatic embryogenesis in wild relatives of cotton (Gossypium Spp.). Journal of Zhejiang University-SCIENCE B. 2006;7(4):291-298. DOI: 10.1631/jzus.2006.B0291
50. Rathore K.S., Pandeya D., Campbell L.M., Wedegaertner T.C., Puckhaber L., Stipanovic R.D., Thenell J.S., Hague S., Hake K. Ultra-low gossypol cottonseed: selective gene silencing opens up a vast resource of plant-based protein to improve human nutrition. Critical Reviews in Plant Sciences. 2020;39(1):1-29. DOI: 10.1080/07352689.2020.1724433
51. Rech E.L., Vianna G.R., Aragão F.J.L. High-efficiency transformation by biolistics of soybean, common bean and cotton transgenic plants. Nature protocols. 2008;3(3):410-418. DOI: 10.1038/nprot.2008.9
52. Riar D.S., Norsworthy J.K., Griffith G.M. Herbicide programs for enhanced glyphosate-resistant and glufosinate-resistant cotton (Gossypium hirsutum). Weed Technology. 2011;25(4):526-534. DOI: 10.1614/WT-D-11-00027.1
53. Risco C.A., Holmberg C.A., Kutches A. Effect of graded concentrations of gossypol on calf performance: toxicological and pathological considerations. Journal of Dairy Science. 1992;75(10):2787-2798. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(92)78042-4
54. Ruf S., Bock R. Loopholes for smuggling DNA into pollen. Nature Plants. 2017;3(12):918-919. DOI: 10.1038/s41477-017-0072-y
55. Sawan Z.M. Climatic variables: evaporation, sunshine, relative humidity, soil and air temperature and its adverse effects on cotton production. Information Processing in Agriculture. 2018;5(1):134-148. DOI: 10.1016/j.inpa.2017.09.006
56. Shaheen M., Ali M.Y., Muhammad T., Qayyum M.A., Atta S., Bashir S., Bashir M.A., Hashim S., Hashem M., Alamri S. New promising high yielding cotton Bt-Variety RH-647 adapted for specific agro-climatic zone. Saudi Journal of Biological Sciences. 2021;28(8):4329-4333. DOI: 10.1016/j.sjbs.2021.04.019
57. Shou H., Palmer R.G., Wang K. Irreproducibility of the soybean pollen-tube pathway transformation procedure. Plant Molecular Biology Reporter. 2002;20:325-334. DOI: 10.1007/BF02772120
58. Steinrücken H.C., Amrhein N. The herbicide glyphosate is a potent inhibitor of 5-enolpyruvylshikimic acid-3-phosphate synthase. Biochemical and Biophysical Research Communications. 1980;94(4):1207-1212. DOI: 10.1016/0006-291X(80)90547-1
59. Stipanovic R., Benedict C., Bell A. Cotton Pest Resistance: The Role of Pigment Gland Constituents. In: Cutler H., Cutler S. (eds). Biologically active natural products. CRC Press LLC; 1999. DOI: 10.1201/9781420048629.ch18
60. Sun Y., Zhang X., Huang C., Guo X., Nie Y. Somatic embryogenesis and plant regeneration from different wild diploid cotton (Gossypium) species. Plant Cell Reports. 2006;25(4):289-296. DOI: 10.1007/s00299-005-0085-2
61. Sunilkumar G., Campbell L.M., Puckhaber L., Stipanovic R.D., Rathore K.S. Engineering cottonseed for use in human nutrition by tissue-specific reduction of toxic gossypol. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006;103(48):18054-18059. DOI: 10.1073/pnas.0605389103
62. Sunilkumar G., Rathore K.S. Transgenic cotton: factors influencing Agrobacterium-mediated transformation and regeneration. Molecular Breeding. 2001;8:37-52. DOI: 10.1023/A:1011906701925
63. Tariq M., Afzal M.N., Muhammad D., Ahmad S., Shahzad A.N., Kiran A., Wakeel A. Relationship of tissue potassium content with yield and fiber quality components of Bt cotton as influenced by potassium application methods. Field Crops Research. 2018;229:37-43. DOI: 10.1016/j.fcr.2018.09.012
64. Tausif M., Jabbar A., Naeem M.S., Basit A., Ahmad F., Cassidy T. Cotton in the new millennium: advances, economics, perceptions and problems. Textile Progress. 2018;50(1):1-66. DOI: 10.1080/00405167.2018.1528095
65. Terakawa T., Hasegawa H., Yamaguchi M. Efficient whisker-mediated gene transformation in a combination with supersonic treatment. Breeding Science. 2005;55(4):465-468. DOI: 10.1270/jsbbs.55.465
66. Tohidfar M., Mohammadi M., Ghareyazie B. Agrobacterium-mediated transformation of cotton (Gossypium hirsutum) using a heterologous bean chitinase gene. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2005;83:83-96. DOI: 10.1007/s11240-004-6155-2
67. Tokel D., Genc B.N., Ozyigit I.I. Economic impacts of Bt (Bacillus thuringiensis) cotton. Journal of Natural Fibers. 2021;1-18. DOI: 10.1080/15440478.2020.1870613
68. Torney F., Trewyn B.G., Lin V.S.-Y., Wang K. Mesoporous silica nanoparticles deliver DNA and chemicals into plants. Nature Nanotechnology. 2007;2(5):295-300. DOI: 10.1038/nnano.2007.108
69. Umbeck P., Johnson G., Barton K., Swain W. Genetically transformed cotton (Gossypium hirsutum L.) plants. Nature Biotechnology. 1987;5:263-266. DOI: 10.1038/nbt0387-263
70. Wang C., He X., Wang X., Zhang S., Guo X. ghr-miR5272a-mediated regulation of GhMKK6 gene transcription contributes to the immune response in cotton. Journal of Experimental Botany. 2017a;68(21-22):5895-5906. DOI: 10.1093/jxb/erx373
71. Wang M., Sun R., Li C., Wang Q., Zhang B. MicroRNA expression profiles during cotton (Gossypium hirsutum L) fiber early development. Scientific reports. 2017b;7:44454. DOI: 10.1038/srep44454
72. Wang M., Zhang B., Wang Q. Cotton transformation via pollen tube pathway. In: Zhang B. (ed.). Transgenic Cotton: Methods and Protocols. Totowa, NJ: Humana Press; 2013. p.71-77. (Methods in Molecular Biology; vol. 958). DOI: 10.1007/978-1-62703-212-4_6
73. Wendel J.F., Brubaker C.L., Percival A.E. Genetic diversity in Gossypium hirsutum and the origins of Upland cotton. American Journal of Botany. 1992;79(11):1291-1310. DOI: 10.1002/j.1537-2197.1992.tb13734.x
74. Wilkins T.A., Rajasekaran K., Anderson D.M. Cotton biotechnology. Critical Reviews in Plant Sciences. 2000;19(6):511-550. DOI: 10.1080/07352680091139286
75. Withers W.A., Carruth F.E. Gossypol –a toxic substance in cottonseed. A preliminary note. Science. 1915;41(1052):324. DOI: 10.1126/science.41.1052.324.b
76. Wu J., Zhang X., Nie Y., Luo X. High-efficiency transformation of Gossypium hirsutum embryogenic calli mediated by Agrobacterium tumefaciens and regeneration of insect-resistant plants. Plant Breeding. 2005;124(2):142-146. DOI: 10.1111/j.1439-0523.2004.01056.x
77. Yan S., Zhu W., Zhang B., Zhang X., Zhu J., Shi J., Wu P., Wu F., Li X., Zhang Q., Liu X. Pollen-mediated gene flow from transgenic cotton is constrained by physical isolation measures. Scientific Reports. 2018;8(1):2862. DOI: 10.1038/s41598-018-21312-1
78. Yang A., Su Q., An L., Liu J., Wu W., Qiu Z. Detection of vector- and selectable marker-free transgenic maize with a linear GFP cassette transformation via the pollen-tube pathway. Journal of Biotechnology. 2009;139(1):1-5. DOI: 10.1016/j.jbiotec.2008.08.012
79. Yuceer S.U., Koc N.K. Agrobacterium-mediated transformation and regeneration of cotton plants. Russian Journal of Plant Physiology. 2006;53(3):413-417. DOI: 10.1134/S1021443706030198
80. Zamir D. Improving plant breeding with exotic genetic libraries. Nature Reviews Genetics. 2001;2(12):983-989. DOI: 10.1038/35103590
81. Zapata C., Park S.H., El-Zik K.M., Smith R.H. Transformation of a Texas cotton cultivar by using Agrobacterium and the shoot apex. Theoretical and Applied Genetics. 1999;98:252-256. DOI: 10.1007/s001220051065
82. Zhang B.-H., Feng R., Liu F., Zhou D.-Y., Wang Q.-L. Direct somatic embryogenesis and plant regeneration from cotton (Gossypium hirsutum L.) explants. Israel Journal of Plant Sciences. 2001;49(3):193-196. DOI: 10.1560/406W-UWRP-B01G-0Q0E
83. Zhang M., Zheng X., Song S., Zeng Q., Hou L., Li D., Zhao J., Wei Y., Li X., Luo M., Xiao Y., Luo X., Zhang J., Xiang C., Pei Y. Spatiotemporal manipulation of auxin biosynthesis in cotton ovule epidermal cells enhances fiber yield and quality. Nature Biotechnology. 2011;29:453-458. DOI: 10.1038/nbt.1843
84. Zhang R., Meng Z., Abid M.A., Zhao X. Novel pollen magnetofection system for transformation of cotton plant with magnetic nanoparticles as gene carriers. In: Zhang B. (ed.). Transgenic cotton: methods and protocols. New York, New York, NY: Springer; 2019. p.47-54. (Methods in Molecular Biology; vol. 1902). DOI: 10.1007/978-1-4939-8952-2_4
85. Zhang Y., Yin X., Yang A., Li G., Zhang J. Stability of inheritance of transgenes in maize (Zea mays L.) lines produced using different transformation methods. Euphytica. 2005;144:11-22. DOI: 10.1007/s10681-005-4560-1
86. Zhou G., Weng J., Zeng Y., Huang J., Qian S., Liu G. Introduction of exogenous DNA into cotton embryos. In: Methods in Enzymology. Elsevier; 1983. Vol. 101. p.433-481. DOI: 10.1016/0076-6879(83)01032-0
87. Zhu C., Wang Y., Li Y., Bhatti K.H., Tian Y., Wu J. Overexpression of a cotton cyclophilin gene (GhCyp1) in transgenic tobacco plants confers dual tolerance to salt stress and Pseudomonas syringae pv. tabaci infection. Plant Physiology and Biochemistry. 2011;49(11):1264-1271. DOI: 10.1016/j.plaphy.2011.09.001
Рецензия
Для цитирования:
Смирнов К.В., Матвеева Т.В., Лутова Л.А. Генная инженерия хлопчатника: современное состояние и перспективы. Биотехнология и селекция растений. 2022;5(2):25-37. https://doi.org/10.30901/2658-6266-2022-2-o5
For citation:
Smirnov K.V., Matveeva T.V., Lutova L.A. Genetic engineering of cotton: current status and perspectives. Plant Biotechnology and Breeding. 2022;5(2):25-37. (In Russ.) https://doi.org/10.30901/2658-6266-2022-2-o5