Способ идентификации генно-трансформированных семян сои и кукурузы, обработанных протравителем на основе производных фенилпиррола Российский патент 2021 года по МПК A01N59/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии, а именно к способам идентификации генно-инженерных трансформаций в семенах, обработанных протравителем на основе производных фенилпиррола.

Известен список генномодифицированных семян растений и имеются наборы для выявления генно-инженерных модификаций в них. Значительная часть выполняемых операций и реакций является трудоемкой и затратной. Вместе с тем на сегодняшний день требуется быстро дешево выявлять генные модификации в посевном материале и пищевой продукции.

В качестве метода определения генно-инженерных трансформаций известен метод идентификации и количественного определения новых линий ГМО (МУК 4.2.3309-15 Методы идентификации и количественного определения новых линий ГМО 2-го поколения в пищевых продуктах).

Известны ГОСТы на методы анализа для обнаружения ГМО (ГОСТ Р 52173-2003 Сырье и продукты пищевые. Метод идентификации генетически модифицированных источников (ГМИ) растительного происхождения.

ГОСТ Р 52174-2003 Биологическая безопасность. Сырье и продукты пищевые. Метод идентификации генетически модифицированных источников (ГМИ) растительного происхождения с применением биологического микрочипа).

В протравленных семенах сельскохозяйственных растений трудно определить наличие генно-инженерных трансформаций методом ПЦР в реальном времени. Системный протравитель, которым обработаны ГМО-семена, ингибирует ДНК-полимеразу. Данный факт ограничивает возможности этого метода при использовании семенного материала, так как нет возможности полностью «смыть» протравитель.

Фенилпирролы - это класс высокоэффективных фунгицидов, которые ингибируют рост мицелия патогенных грибов, вызывающих болезни сельскохозяйственных культур. Механизм действия данных веществ связан с формированием и нарушением функции клеточных мембран патогенов. Фунгициды эффективно подавляет развитие патогенов из рода Fusarium и Tilletia, вызывающих болезни проростков зерновых культур, а также из рода Altemaria, Ascochyta, Aspergillus, Fusarium, Helminthosporium, Rhizoctonia и Penicillium spp., вызывающих болезни проростков других культур. Используется для протравления семян.

Недостатком предлагаемых методов является их низкая экономическая эффективность, а так же то, что их действие не распространяется на семена, обработанные химическими протравителями на основе производных фенилпиррола.

Задачей изобретения является выявление генно-инженерных трансформаций в семенах сои и кукурузы, обработанных протравителем.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в известном способе идентификации генно-трансформированных семян сои и кукурузы, обработанных протравителем на основе производных фенилпиррола, согласно изобретению, определяется активность фермента ацетилхолинэстеразы, при этом, если для семян сои значение активности меньше 90 мкмоль/г, а для семян кукурузы меньше 150 мкмоль/г, то семена генномодифицированные.

Показания активности ацетилхолинэстеразы измеряли в семенах сои и кукурузы, обработанных протравителем на основе производных фенилпиррола и без протравителя.

Испытания проводили на 13-и сортах сои: 1 - Аннушка, 2 - Свапа, 3 - Хпп, 5 - Амандина, 6 - Абелина, 7 - Парадис, 8 - ПР 1134501, 9 - НС Катя, 10 - Пруденс, 11 - Максус, 12 - Оресса, 13 - Ланцетная, 14 - Красная мега; и 5-и сортах кукурузы: 1 - Pioner Hi-Bred ПР-РВ-511, 2 - Pioner, 3 - LG2195, 4 - Марлиз 470, 5 - Grizzly.

Семена сои под номерами 11- Максус, 12 - Оресса и кукурузы 1-Pioner Hi-Bred ПР-РВ-511, 4-Марлиз 470 обработаны протравителем на основе производных фенилпиррола.

Активность ацетилхолинэстеразы определяли общепринятым колориметрическим тестом с бутирилхолином. Холинэстераза катализирует гидролиз бутирилтиохолина с образованием бутирата и тиохолина. Тиохолин восстанавливает железо (III) в гексацианоферрате до (II). Проводили измерение кинетики реакции, согласно которой снижение оптической плотности раствора прямо пропорционально активности холинэстеразы в пробе. Активность ацетилхолинэстеразы выражали в мкмоль на грамм пробы.

Пример 1

Активность ацетилхолинэстеразы в генномодифицированных образцах, обработанных протравителем составляет: Максус - 68,5 мкмоль/г, Оресса -70,5 мкмоль/г. У негенномодифицированных образцов без протравителя данный показатель составляет: Аннушка - 342,5 мкмоль/г, Свапа - 184,9 мкмоль/г, Хпп - 474,5 мкмоль/г, Амандина - 753,5 мкмоль/г, Абелина - 1585,2 мкмоль/г, Парадис - 137 мкмоль/г, ПР 1134501 (Канада) - 274 мкмоль/г, Ланцетная - 253 мкмоль/г, Красная мега - 356 мкмоль/г. (табл.1).

Таким образом, изучение активности фермента ацетилхолинэстеразы в семенах сои, обработанных протравителем, показало, что значения активности ацетилхолинэстеразы в генномодифицированных образцах, обработанных протравителем, находятся в пределах ниже 90 мкмоль/г.

Пример 2

При исследовании активности ферментов ацетилхолинэстеразы в генномодифицированных семенах кукурузы, обработанных протравителем на основе производных фенилпиррола, наблюдалась следующая тенденция:

активность фермента ацетилхолинэстеразы у сорта 1-Pioner Hi-Bred ПР-РВ-511 составляет 136,5 мкмоль/г, у сорта 4-Марлиз 470- 158,9 мкмоль/г.

В негенномодифицированных образцах кукурузы без протравителя показатели активности ацетилхолинэстеразы составляют у сортов: кукуруза LG2195 - 168,4 мкмоль/г, кукуруза Grizzly - 284,9 мкмоль/г, Pioner - 203,7 мкмоль/г (табл.2).

Таким образом, активность фермента ацетилхолинэстеразы семян кукурузы в генномодифицированных образцах, обработанных протравителем на основе производных фенилпиррола ниже, примерно в 2 раза, по сравнению с активностью ацетилхолинэстеразы в образцах кукурузы, необработанных протравителем.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии, а именно к способу идентификации ГМО в семенах с протравителем на основе производных фенилпиррола. Изобретение представляет собой способ идентификации генно-трансформированных семян сои, обработанных протравителем на основе производных фенилпиррола, согласно изобретению определяется активность фермента ацетилхолинэстеразы, при этом, если для семян сои значение активности меньше 90 мкмоль/г, то семена генно-модифицированные. 2 табл., 2 пр.

Способ идентификации генно-трансформированных семян сои, обработанных протравителем на основе производных фенилпиррола, заключающийся в определении в семенах сои активности фермента ацетилхолинэстеразы, при этом, если для семян сои значение активности меньше 90 мкмоль/г, то семена генно-модифицированные.