Opportunities of creating genetically modified hybrids of sugar beet in Russia | Возможности создания ГМ гибридов сахарной свеклы в России

English. The investigations have been conducted in the All–Russian Research Institute of Sugar Beet and Sugar (ARISBS) in 2000–2002 and in the Centre "Bioengineering" of Russian Agricultural Academy in 2005–2007. It has been noticed that sugar beet is the only crop which production – sugar – does not contain genetically modified protein, and so, it can't be considered as a genetically modified organism. For the first time, sugar beet transgenic plants having genes (mutant aroA and bar) that cause resistance to non-selective herbicides – phosphinotricine and glyphosate – were obtained in the Biotechnology Department of the ARISBS. First sugar beet hybrid with transgenic component was developed by the group of transformation in the Centre "Bioengineering". Some risks due to the transformation of transgenic component have been revealed. The target gene mf3 coding MF3-protein (ppIase, isolated from Pseudomonas fluorescens) gives plants non-specific resistance to fungi and virus infections. Development of domestic sugar beet hybrids resistant to non-selective herbicides and main diseases, taking into account and eliminating the supposed risks, is promising. The homozygous lines with inbreeding coefficient not less than 0.997 are necessary for transformation, but their development takes 5–6 years. Besides, breeding lines must have a transformation effect of direct shoot regeneration from cotyledonous nodes not less than 35–61 % depending on genotype. Moreover, the most efficient way of shoots in vitro regeneration for sugar beet is a direct shoot formation from multicellular explants. When using this method, shoot formation frequency is 35–97 % depending on genotype and type of an explant. Development of apomictic line having mf3 gene seems promising, too.

Russian. Обобщены результаты селекционных работ, проводившихся во Всероссийском НИИ сахарной свеклы (ВНИИСС) в 2000–2002 гг. и в Центре "Биоинженерия" РАН в 2005–2007 гг. Показано, что сахарная свекла является единственной культурой, продукция которой (сахар) не содержит генетически модифицированный белок, а значит, она не может быть отнесена к генетически модифицированным организмам. Однако трансгенные растения сахарной свеклы, обладающие генами (мутантным aroA и bar), обуславливающими устойчивость к гербицидам широкого спектра действия (фосфинотрицину и глифосату), существуют. Они были впервые получены в отделе биотехнологии ВНИИСС в 2002 г. Первый гибрид сахарной свеклы с трансгенной компонентой создан в 2004 г. группой трансформации Центра "Биоинженерия" РАН. Выявлены некоторые риски, связанные с трансформацией трансгенной компоненты. Целевой ген mf3, кодирующий MF3-белок (ppIase, выделенный из Pseudomonas fluorescens), придает растениям неспецифическую устойчивость к грибной и вирусной инфекции. Перспективным является создание отечественных гибридов сахарной свеклы, устойчивых к гербицидам широкого спектра действия и основным заболеваниям, с учетом и устранением предполагаемых рисков. Результаты исследования показали, что для трансформации необходимо брать гомозиготные линии с коэффициентом инбридинга не менее 0,997, на создание которых требуется не менее 5–6 лет. Селекционные линии должны обладать трансформационным эффектом прямой регенерации побегов из семядольных узлов не ниже 35–61% в зависимости от генотипа. Наиболее эффективным способом регенерации побегов in vitro для сахарной свеклы является их прямое образование из многоклеточных эксплантов. При использовании данного способа частота побегообразования составляет 35–97 % в зависимости от генотипа и типа экспланта. Перспективным представляется также создание апомиктичной линии, несущей ген mf3.