Академик
Ю.А.Овчинников
основатель Филиала
директор Института
1970-1988
ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ НАУКИ
ИНСТИТУТА БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
имени академиков М.М.ШЕМЯКИНА и Ю.А.ОВЧИННИКОВА РАН
(ФИБХ РАН)
Академик
М.М.Шемякин
основатель и
первый директор
Института
1959-1970

Заведующий: Долгов Сергей Владимирович, к.c.-х.н.

   

БиотронПостроенная финским концерном “Кемира” в 1991 году станция искусственного климата “Биотрон” предоставляет собой уникальный комплекс позволяющий проводить исследования, как в новейших областях биотехнологии растений, так и производстве оздоровленного посадочного материала, разработке современных технологий выращивания растений в условиях защищенного грунта.

    В настоящее время на Станции “Биотрон” проводятся исследования по разработке методов получения трансгенных растений плодовых, ягодных и декоративных культур с хозяйственно-ценными признаками, по совершенствованию методов культивирования "in vitro" и разработке промышленных технологий производства оздоровленного посадочного материала различных с/х культур. На установке возможны также исследования по клеточной инженерии, синтезу вторичных метаболитов в суспензионных и каллусных культурах.

 

регенерация адвентивных побегов яблониМикроклональное размножение растений in vitro

    На станции “Биотрон” разработаны системы массового микроклонального размножения большого числа плодовых и декоративных культур. Созданы высокопроизводительные технологии получения массового безвирусного посадочного материала актинидии, ежевики, земляники, сирени, рододендронов, орхидей, лилий, гвоздики, узамбарской фиалки, розы, герберы, и др. плодово-ягодных и многолетних декоративных культур.

    Произведены опытные партии посадочного материала в десятки тысяч штук. Совместно с рядом организаций проводится работа по внедрению современных технологий элитного семеноводства картофеля в России.

 

Генетическая инженерия растений

    Разработаны методики генетической трансформации промышленных сортов плодовыхэкспрессия репортерного гена gusA в завязи трансгенной гвоздики культур: яблони, груши, вишни; ягодных культур: земляники, актинидии; овощных культур: моркови; цветочных культур: хризантемы, гвоздики. На станции функционирует установка для баллистической трансформации, необходимая при работе с злаковыми и другими труднотрансформируемыми культурами. С ее помощью разработана эффективная методика трансформации технической культуры - подсолнечника.

    Фундаментальные исследования молекулярной биологии растений. Изучаются молекулярно-биологические механизмы гормональной регуляции роста растений путем переноса генов регулирующих синтез и метаболизм фитогормонов (rolC). Получены модифицированные формы земляники, актинидии, хризантем. Проводятся исследования регуляции экспрессии растительного генома путем использования антисмысловых РНК. Показано эффективное подавление окраски цветов хризантем путем встраивания гена халконсинтазы львиного зева в антисмысловой ориентации имеющего 80% гомологию с нативным геном.

 

Получение сортов с/х культур с хозяйственно-ценными признаками генно-инженерными методами.

устойчивость к альтернариозу F1 проростков трансгенной моркови (справа), экспрессирующих ген thauII     Устойчивость к фитопатогенам.

    Для повышения устойчивости к насекомым в растения переносится ген эндотоксина B.thuringiensis. Трансгенные растения хризантем с этим геном показали устойчивость ряду вредителей в том числе впервые достигнута устойчивость к паутинному клещу (паукообразные). Трансгенные растения прошли тестирование в центре CPRLO (Голландия)

Создаются конструкции для повышения и достижения тканеспецифичной экспресии гена эндотоксина иустойчивость к трипсу трансгенной (слева) хризантемы с геном CryIAb1 переноса в другие культуры (яблоня, груша, гвоздика).

    Для повышения устойчивости к бактериальной и грибной инфекции в растения яблони, груши и моркови перенесены гены растительных дефензинов из редьки. Эти антибиотико подобные белки в природе защищают семена в период прорастания и были клонированы в Инстиуте сельскохозяйственной биотехнологии РАСХН.

    Устойчивость к гербицидам.

    Для получения устойчивых к гербициду "Basta" растений используется ген bar устойчивость к гербициду "Basta" трансгенного растения яблони (слева)клонированный в Центре "Биоинженерия" РАН. Получены трансгенные растения клоновых подвоев яблони, груши и морковиБ устойчивые к высоким контцентрациям гербицида.

    Устойчивость к заморозкам.

    В целях повышения морозостойкости растений созданы векторные системы для переноса гена антифризного белка полярных рыб в растения. Получены трансгенные растения земляники и вишни с этим геном. Однако по причине разной частоты использования кодонов и необходимостью достижения высокого содержания белка фенотипические проявления пока отсутствуют.

    Улучшение вкусовых качеств плодов.

    Для улучшения вкуса плодов в растения яблони, земляники и моркови перенесен ген суперсладкого (в 6000 раз слаще сахара) белка тауматина II из тропического растения Thaumatococcus danielli. В листьях отдельных клонов яблони и груши, а также корнеплодах моркови и земляники уже наблюдается изменение вкуса в результате экспрессии перенесенного гена.

    Изменение архитектуры растений.

    Путем переноса гена rolC из A.rhizogenes в хризантему получены клоны с компактной формой соцветий и измененными цветами.

    Изменение окраски цветов. подавление окраски хризантемы путем переноса гена chs (клон2, клон1, контроль)

    Путем переноса обратной последовательности гена халкон-синтазы львинного зева получены трансгенные растения хризантемы с измененоой окраской цветов.

 

В настоящий момент трансгенные растения хризантемы, груши, яблони и земляники c различными генами проходят полевые испытания.

За время функционирования установки на ней проводили исследования ученые из различных российских институтов Москвы, Владивостока и стран Содружества - Белоруссии, Украины, Латвии.

В настоящее время на станции искуственного климата Биотрон работают 6 научных сотрудников, 1 аспирант и 2 стажера.