Bổ sung chuyển hóa cho một chức năng gen đơn liên quan đến sự mất mát một phần và toàn bộ DNA của đối tượng trong các hợp chất soma liên loài

Theoretical and Applied Genetics - Tập 80 - Trang 337-342 - 1990
S. Agoudgil1, S. Hinnisdaels2, A. Mouras1, I. Negrutiu2, M. Jacobs2
1Av. des Facultès, University of Bordeaux II, Laboratory of Cellular Biology, Talence, France
2Free University of Brussels (V.U.B.), Institute of Molecular Biology, Sint-Genesius-Rode, Belgium

Tóm tắt

Chúng tôi báo cáo về việc thu được các hợp chất hạt nhân soma liên loài, không đối xứng và đối xứng cao thông qua sự kết hợp protoplast. Các hợp chất hạt nhân không đối xứng được thu được sau khi hợp nhất các protoplast mesophyll từ một đột biến yếu tố đồng hợp nitrate reductase của N. plumbaginifolia với các protoplast lá đã được bức xạ (100 krad) kháng kanamycin của một loại N. tabacum nhị bội. Việc lựa chọn cho tính kháng nitrate reductase (NR) và/hoặc kháng kanamycin (Km) dẫn đến việc sản xuất ba nhóm cây (NR+, NR+, KmR và NR-KmR). Phân tích tế bào học của một số dòng tái sinh lai cho thấy sự hiện diện của nhiều nhiễm sắc thể thuốc lá và các đoạn nhiễm sắc thể, bên cạnh một bộ gen (tetra hoặc hexaploid) của N. plumbaginifolia. Tất cả các cây tái sinh được kiểm tra đều mang tính đực giả nhưng một số trong số chúng có thể được hồi giao với giống nhận. Trong một thí nghiệm thứ hai, các hợp chất hạt nhân soma và đối xứng cao đã được thu được sau khi hợp nhất các protoplast mesophyll từ giống lai phổ quát của N. plumbaginifolia với các protoplast huyền phù từ một dòng u bướu của N. tabacum. Việc lựa chọn dẫn đến hai loại thực dân: các calli lai không tái sinh hóa ra là các hợp chất soma đúng, trong khi phân tích tế bào học của các tái sinh thu được trên calli morphogenic không chỉ ra bất kỳ sự hiện diện nào của nhiễm sắc thể đặc thù của đối tượng. Bốn mươi phần trăm các tái sinh lai hoàn toàn có khả năng sinh sản, trong khi những cây còn lại chỉ có thể hồi giao với N. plumbaginifolia nhận. Vì gen mà chúng tôi chọn vẫn chưa được phân lập, chúng tôi không thể chứng minh sự chuyển giao vật chất di truyền ở mức độ phân tử. Tuy nhiên, do không biết tần suất hồi phục cho đột biến nitrate reductase và nhờ vào kiến thức tế bào học chi tiết về cả hai đối tác kết hợp, chúng tôi cảm thấy tự tin khi suy đoán rằng sự tái tổ hợp giữa N. plumbaginifolia và N. tabacum đã diễn ra.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Bates GW, Hasenkampf CA, Contolini CL, Piastuch WC (1987) Asymmetric hybridization in Nicotiana by fusion of irradiated protoplasts. Theor Appl Genet 74:718–726 Dirks R, Negrutiu I, Heinderyckx M, Jacobs M (1986) Genetic analysis of revertants for the nitrate reductase function of Nicotiana plumbaginifolia. Mol Gen Genet 202:309–311 Dudits D, Fejer O, Hadlaczky G, Koncz C, Lazar GB, Horvath G (1980) Intergeneric gene transfer mediated by plant protoplast fusion. Mol Gen Genet 179:283–288 Gleba Yu, Hoffmann F (1978) Hybrid cell lines Arabidopsis thaliana + Brassica campestria: no evidence for specific chromosome elimination. Mol Gen Genet 165:257–264 Gleba Yu, Hinnisdaels S, Sidorov A, Kaleda VA, Parokonny AS, Boryshuk NV, Cherep NN, Negrutiu I, Jacobs M (1988) Intergeneric asymmetric hybrids between N. plumbaginifolia and Atropa belladonna obtained by “gamma-fusion”. Theor Appl Genet 76:760–766 Gupta PP, Gupta M, Schieder O (1982) Correction of nitrate reductase defect in auxotrophic plant cells through protoplast-mediated intergeneric gene transfer. Mol Gen Genet 188:378–383 Gupta PP, Schieder O, Gupta M (1984) Intergeneric nuclear gene transfer between somatically and sexually incompatible plants through asymmetric protoplast fusion. Mol Gen Genet 197:30–35 Installé P, Negrutiu I, Jacobs M (1985) Protoplast-derived plants in Nicotiana plumbaginifolia viviani: improving the regeneration response of wild-type and mutant cultures. J Plant Physiol 119:443–454 Limasset P, Gautheret RJ (1950) Sur le caractère tumoral des tissus de tabac ayant subi le phénomène d'accontumance aux hétéroauxines. CR Acad Sci Paris 230:2043–2045 Menczel L, Galiba G, Nagy F, Maliga P (1982) Effect of radiation dosage on efficiency of chloroplast transfer by protoplast fusion in Nicotiana. Genetics 100:487–495 Morel G (1948) Recherches sur la culture associée de parasites obligatoires et de tissus végétaux. Ann Epiphyt Paris 14:123–134 Mouras A (1982) Caryogramme de Nicotiana tabacum et tentative d'identification de chromosomes par banding. Genetica 60:41–48 Mouras A, Salesses G, Lutz A (1978) Sur l'utilisation des protoplastes en cytologie: amélioration d'une méthode récente en vue de l'identification des chromosomes mitotiques des genres Nicotiana et Prunus. Caryologia 31:117–127 Mouras A, Wildenstein C, Salesses G (1986) Analysis of karyo type and C-banding pattern of Nicotiana plumbaginifolia using two techniques. Genetica 68:197–202 Mouras A, Negrutiu I, Dessaux Y (1987) Phenotypic and genetic variations in crown-gall tumor cells of tobacco. Theaor Appl Genet 74:253–260 Murashige T, Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant 15:473–497 Negrutiu I, Dirks R, Jacobs M (1983) Regeneration of fully nitrate reductase-deficient mutants from protoplast culture of Nicotiana plumbaginifolia, Viviani. Theor Appl Genet 66:341–347 Negrutiu I, De Brouwer D, Watts DJ, Sidorov VI, Dirks R, Jacobs M (1986) Fusion of plant protoplasts: a study using auxotrophic mutants of Nicotiana plumbaginifolia, Viviani. Theor Appl Genet 72:279–286 Paszkowski J, Shillito RD, Saul M, Mandak V, Hohn T, Hohn B, Potrykus I (1984) Direct gene transfer to plants. EMBO J 3:2717–2722 Pynacker LP, Ferwerda MA (1984) Giemsa C-banding of potato chromosomes. Can J Genet Cytol 26:415–419 Reiss B, Sprengel R, Will M, Schaller M (1984) A new sensitive method for qualitative and quantitative assay of neomycin phosphotransferase in crude cell extracts. Gene 30:211–218 Somers DA, Narayanan KR, Kleinhofs A, Cooper-Blaud S, Cocking EC (1986) Immunological evidence for transfer of the barley nitrate reductase structural gene to Nicotiana tabacum by protoplast fusion. Mol Gen Genet 204:296–301 Tempelaar MJ, Jones MGK (1985) Fusion characteristics of plant protoplasts in electric fields. Planta 163:205–216