Genetikai transzformációt lehetővé tevő szövettenyésztési rendszerek kialakítása kabakos növényeknél

Abstract

A kutatás célja nyolc magyar sárgadinnyefajta és három tökféle in vitro regenerációjának indukálása, és ezzel egy biotechnológiai felhasználásra alkalmas in vitro regenerációs rendszer felállítása volt, melyhez a legmeghatározóbb paramétereket részletesen elemeztük. A sárgadinnye esetében elsőként sikerült organogenezis útján a Javított Zentai, Muskotály, Tétényi csereshéjú és a Magyar kincs fajták esetében növényt regenerálnunk in vitro körülmények között sziklevélből kiindulva, a Hógolyó és a Hale’s Best fajták esetében pedig hipokotilból és dekapitált hipokotilból kiindulva. A regeneráció leglényegesebb paraméterei közül szilárd táptalajon vizsgáltuk a különböző növényi részek regenerációs képességét, a 6-féle explant típus közül a legtöbb regeneránst a sziklevelekből nyertük. A Hógolyó sárgadinnye fajta esetében összesen 35-féle (különböző növekedés szabályozó anyagok kombinációját tartalmazó) táptalajt vizsgálva átültetésre alkalmas hajtások legnagyobb számban a 0.9 mg/l benziladenin és 0.6 mg/l indolecetsav összetételű táptalajon fejlődtek. A Hale’s Best sárgadinnye fajta esetében pedig ugyan ezen táptalajok közül a 0.6 mg/l benziladenin és 0.9 mg/l indolecetsav összetételű táptalajon keletkezett a legtöbb hajtás. Vizsgáltuk továbbá a szilárdító közeg típusának hatását a regeneráció lefutása szempontjából, az összehasonlításból kitűnt, hogy a phytagel tartalmú táptalajok hatékonyabbak az agar tartalmúval szemben. A magyar sárgadinnye fajták válaszadó képességét tesztelve folyadékkultúrában, elsőként sikerült szomatikus embriogenezis útján növényeket regenerálni a Muskotály, a Hógolyó és az Ezüstananász fajták magjából. A Muskotály fajtával végzett növekedésszabályozó anyag optimalizációs kísérlet segítségével kiválasztottuk a megfelelő növekedésszabályozó anyag-koncentrációt folyékony táptalajon (0.1 mg/l BA és 2 mg/l 2,4 - D). A különböző szénforrások hatását vizsgálva pedig megállapítottuk, hogy a szacharózt tartalmazó táptalajok előnyösebbek a sárgadinnye embriogenezisének indukálása során (Muskotály és Hógolyó fajták). A Muskotály fajtánál a magok életkorának hatását vizsgálva a szomatikus embriogenezisre megállapítottuk, hogy a fiatal magvakból indított tenyészetekből több növény nyerhető. A továbbiakban pedig az általunk szilárd táptalajon kialakított organogenezisen alapuló módszernek a hatékonyságát teszteltük transzformációs rendszerben. A transzformációs kísérletek eredményeképpen szelekciós táptalajon sikeresen felneveltünk növényeket, melyekkel azonos körülmények között lévő kontroll növények bizonyítottan elpusztultak. A feltehetően transzformáns növényeket sikeresen meggyökereztettük szelekciós táptalajon (Hógolyó és a Hale’s Best fajták). A kiültetett növények az üvegházban virágot hoztak. A tökfélék esetében elsőként regeneráltunk növényt sikeresen a Nagydobosi sütőtök és az Óvári fehér patisszon fajtákból in vitro körülmények között sziklevélből kiindulva. A transzformációs kísérletek során sikeresen neveltünk fel szelekciós táptalajon Nagydobosi sütőtök növényeket. A valószínűleg transzformáns egyedeket sikeresen meggyökereztettük szelekciós táptalajon, majd a kiültetett növényeket virágzásig neveltük. Végeredményben hatékony regenerációs rendszereket állítottunk fel szilárd és folyékony táptalajokat alkalmazva, melyek segítségével növényeket kaptunk a szilárd táptalajokon organogenezis útján, valamint folyadékkultúrában embriogenezis útján.