explanation for some of our data is indeed the occurrence of somaclonal
variation during the tissue culture phase of transformation.
This is usually circumvented by developing large populations of
transgenic lines (Meiyalaghan, Barrell, Jacobs, & Conner, 2011).
Privalle, Gillikim, and Wandelt (2013) quote a survey of major
agricultural biotechnology developers which indicates that on
average ca. 10,000 genes are evaluated for each product developed
and ca. 500 of these will be advanced into proof of concept experiments.
From this, over 1000 transformation events (per product
concept) may be evaluated resulting in the selection of one or
two independent transformation events for commercialisation.
Large numbers are required initially, as not all approaches leading
to commercial events are successful for multiple reasons – including
the presence of some unintended negative phenotypes. For
species such as maize, backcrossing to parental lines and markerassisted
selection is commonplace in variety development
(Mumm, 2013); thus any somaclonal effects may be selected out.
With clonally propagated, genetically complex species such as
potato this is not a valid option. However, line selection in the
manner described is also a component of traditional breeding,
where unwanted phenotypes will also be selected out. Thus biochemical
phenotypes, such as those observed in the present study
with SGT transgenics, may not always be explicable, but this in
itself does not indicate a safety issue for those commercial materials
which would be developed to enter the food chain.
4. Conclusions
Transgenic potatoes modified to down-regulate, individually,
three genes (SGT1, SGT2 or SGT3) involved in glycoalkaloid biosynthesis,
have been assessed for intended and unintended metabolic
changes resulting from these specific modifications using metabolomics
(LC–MS and GC–MS). Compared to the WT control,
increases in fucosterol and b-sitosterol were identified and associated
with transgenics lines with either SGT2 or SGT3 genes downregulated,
lines in which overall flux to glycoalkaloids can be
reduced. This fits with a feedback effect on sterol levels (cholesterol
is a known glycoalkaloid precursor). Whilst consistent and
significant decreases were found in the levels of chlorogenic and
caffeic acids, and in glucose and fructose, in all SGT lines compared
with the WT, such effects were also observed in other control lines
used. These included lines developed either through tissue culture
regeneration alone or following transformation with the empty
vector (no antisense SGT gene sequences). These effects do not
therefore appear related to the specific down-regulation of SGTs
and most likely arise from somaclonal responses due to stresses
and DNA modifications occurring during cellular de-differentiation
and differentiation phases in tissue culture.
Acknowledgements
The authors would like to thank Diane McRae and Paul Neave
for their technical support, and Sean Connor, Gary Dobson, Tom
Shepherd and Susan Verrall for advice with data processing and
metabolite identification.
This work was supported by SAFEFOODS (EU FP6 Contract No
Food-CT-2004-506446) and by the Scottish Government’s Rural
and Environment Science and Analytical Services (RESAS) Division.
Appendix A. Supplementary data
Supplementary data associated with this article can be found, in
the online version, at http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.
04.111.
คำอธิบายสำหรับบางส่วนของข้อมูลของเราเป็นจริงที่เกิดขึ้นของเซลล์ร่างกาย
การเปลี่ยนแปลงในระหว่างขั้นตอนการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อของการเปลี่ยนแปลง.
นี้มักจะโกงโดยการพัฒนาประชากรขนาดใหญ่ของ
สายการดัดแปรพันธุกรรม (Meiyalaghan, Barrell จาคอบส์และคอนเนอร์ 2011).
Privalle, Gillikim และ Wandelt (2013) พูดสำรวจของสำคัญ
นักพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพด้านการเกษตรซึ่งบ่งชี้ว่าใน
รัฐแคลิฟอร์เนียได้เฉลี่ย 10,000 ยีนมีการประเมินสำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์ได้รับการพัฒนา
และแคลิฟอร์เนีย 500 ของเหล่านี้จะก้าวเข้าสู่หลักฐานการทดลองแนวคิด.
จากนี้มากกว่า 1000 เหตุการณ์การเปลี่ยนแปลง (ต่อผลิตภัณฑ์
แนวคิด) อาจได้รับการประเมินผลในการเลือกอย่างใดอย่างหนึ่งหรือ
ทั้งสองเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงที่เป็นอิสระเพื่อการค้า.
จำนวนมากจะต้องแรกเป็นไม่ได้ทั้งหมด วิธีนำ
กับเหตุการณ์ในเชิงพาณิชย์จะประสบความสำเร็จด้วยเหตุผลหลาย ๆ - รวมทั้ง
การปรากฏตัวของบาง phenotypes เชิงลบที่ไม่ได้ตั้งใจ สำหรับ
ชนิดเช่นข้าวโพดผสมกลับกับสายของผู้ปกครองและ markerassisted
เลือกเป็นธรรมดาในการพัฒนาความหลากหลาย
(Mumm 2013); ดังนั้นผลกระทบเซลล์ร่างกายใด ๆ ที่อาจจะถูกเลือกออก.
ด้วยการแพร่กระจาย clonally สายพันธุ์ที่มีความซับซ้อนทางพันธุกรรมเช่น
มันฝรั่งนี้ไม่ได้เป็นตัวเลือกที่ถูกต้อง อย่างไรก็ตามการเลือกสายใน
ลักษณะที่อธิบายยังเป็นส่วนหนึ่งของการปรับปรุงพันธุ์แบบดั้งเดิม
ที่ phenotypes ที่ไม่พึงประสงค์นอกจากนี้ยังจะได้รับการคัดเลือกจาก ดังนั้นทางชีวเคมี
phenotypes เช่นที่พบในการศึกษาครั้งนี้
มี transgenics SGT ไม่อาจอธิบายได้เสมอ แต่ใน
ตัวเองไม่ได้บ่งบอกว่ามีปัญหาด้านความปลอดภัยสำหรับวัสดุเชิงพาณิชย์ผู้
ซึ่งจะได้รับการพัฒนาเพื่อเข้าสู่ห่วงโซ่อาหาร.
4 สรุปผลการวิจัย
มันฝรั่งพันธุ์แก้ไขเพื่อลงควบคุม, ทีละ
สามยีน (SGT1, SGT2 หรือ SGT3) มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ glycoalkaloid,
ได้รับการประเมินสำหรับตั้งใจและไม่ได้ตั้งใจเผาผลาญ
การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการปรับเปลี่ยนเฉพาะเหล่านี้โดยใช้ metabolomics
(LC-MS และ GC-MS) . เมื่อเทียบกับการควบคุมน้ำหนัก,
การเพิ่มขึ้นของ fucosterol และ B-sitosterol ถูกระบุและเกี่ยวข้อง
กับสาย transgenics กับทั้ง SGT2 หรือ SGT3 ยีน downregulated,
สายที่ฟลักซ์โดยรวม glycoalkaloids สามารถ
ลดลง นี้เหมาะกับผลการตอบรับในระดับ sterol (คอเลสเตอรอล
เป็นที่รู้จักกันเป็นปูชนียบุคคล glycoalkaloid) ขณะที่สอดคล้องกันและ
ที่สำคัญลดลงถูกพบอยู่ในระดับของ chlorogenic และ
กรด caffeic และในกลูโคสและฟรุกโตสในสาย SGT ทั้งหมดเมื่อเทียบ
กับ WT ผลกระทบดังกล่าวยังพบได้ในสายการควบคุมอื่น ๆ
ที่ใช้ เส้นเหล่านี้รวมถึงการพัฒนาทั้งผ่านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ
ฟื้นฟูต่อไปนี้คนเดียวหรือการเปลี่ยนแปลงที่มีที่ว่างเปล่า
เวกเตอร์ (ไม่มีลำดับ antisense ยีน SGT) ผลกระทบเหล่านี้ไม่ได้
จึงปรากฏความเกี่ยวข้องกับการที่เฉพาะเจาะจงลงระเบียบของ SGTs
และส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการตอบสนองของเซลล์ร่างกายเนื่องจากความเครียด
และการปรับเปลี่ยนดีเอ็นเอเกิดขึ้นในระหว่างโทรศัพท์มือถือ de-ความแตกต่าง
และความแตกต่างขั้นตอนในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ.
คำนิยม
ผู้เขียนอยากจะขอขอบคุณไดแอน McRae และพอล Neave
การสนับสนุนทางเทคนิคของพวกเขาและฌอนคอนเนอร์แกรี่ด๊อบสัน, ทอม
ต้อนเวอร์รอลและซูซานสำหรับคำแนะนำกับการประมวลผลข้อมูลและ
บัตรประจำตัว metabolite.
งานนี้ได้รับการสนับสนุนจากการ SAFEFOODS (EU FP6 ไม่มีสัญญา
อาหาร CT-2004-506446) และ ชนบทรัฐบาลสก็อต
และสิ่งแวดล้อมวิทยาศาสตร์และการวิเคราะห์บริการ (RESAS) ส่วน.
ภาคผนวก A ข้อมูลเสริม
ข้อมูลเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับบทความนี้สามารถพบได้ใน
เวอร์ชั่นออนไลน์ที่ http://dx.doi.org/10.1016/j foodchem.2015.
04,111
การแปล กรุณารอสักครู่..

คำอธิบายสำหรับบางข้อมูลของเราย่อมเกิด :การเปลี่ยนแปลงในระหว่างการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อระยะของการเปลี่ยนแปลงนี้มักจะ circumvented โดยการพัฒนาประชากรขนาดใหญ่สายพันธุกรรม ( meiyalaghan บาร์เรล , จาคอบ , และ , คอนเนอร์ , 2011 )privalle gillikim , และ wandelt ( 2013 ) อ้างการสำรวจหลักเทคโนโลยีชีวภาพเกษตรพัฒนาซึ่งบ่งชี้ว่า ในเฉลี่ยประมาณ 10 , 000 ยีน คือการประเมินสำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์ได้รับการพัฒนาแล้วประมาณ 500 เหล่านี้จะสูงในการพิสูจน์แนวคิดการทดลองจากเหตุการณ์นี้กว่า 1 , 000 แปลง ( ต่อผลิตภัณฑ์แนวคิดอาจจะประเมินผลในการเลือกหนึ่งหรือสองเหตุการณ์เปลี่ยนแปลงอิสระสำหรับการพาณิชย์ .ตัวเลขขนาดใหญ่จะต้องเริ่มเป็นไม่ทุกวิธีการชั้นนํากิจกรรมเชิงพาณิชย์ที่ประสบความสำเร็จสำหรับหลายเหตุผล และรวมถึงการปรากฏตัวของฟีโนไทป์ลบบางอย่างที่ไม่ได้ตั้งใจ . สำหรับชนิด เช่น ข้าวโพด ให้ผู้ปกครอง และ markerassisted ทดสอบเส้นการเลือกทั่วไปในการพัฒนาต่าง ๆ( mumm 2013 ) ; ดังนั้นกลไกใด ๆผลอาจจะถูกเลือกออกมากับ clonally ขยายพันธุ์ ชนิดทางพันธุกรรมที่ซับซ้อน เช่นมันฝรั่งนี้ไม่ใช่ตัวเลือกที่ใช้ได้ อย่างไรก็ตาม การเลือกสายในลักษณะที่อธิบายเป็นส่วนประกอบของการปรับปรุงพันธุ์แบบดั้งเดิมซึ่งเกิดที่ไม่พึงประสงค์จะเลือกออก ดังนั้น ทางชีวเคมีฟีโนไทป์ เช่นที่พบในการศึกษาครั้งนี้กับจ่าทรานสเจนิก อาจจะ explicable แต่ในตัวเองไม่ได้ระบุเรื่องความปลอดภัยสำหรับผู้ค้าวัสดุซึ่งจะพัฒนาเข้าสู่ห่วงโซ่อาหาร4 . สรุปมันฝรั่งดัดแปลงพันธุกรรมดัดแปลงเพื่อลงควบคุมแต่ละ3 ยีน ( sgt1 sgt2 , หรือ sgt3 ) มีส่วนร่วมในการพัฒนา glycoalkaloid ,ได้รับการประเมินเพื่อตั้งใจและไม่ตั้งใจการเผาผลาญการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการปรับเปลี่ยนเหล่านี้เฉพาะใช้เมตะโบโลมิก( LC ) MS และ GC ( MS ) เมื่อเทียบกับการควบคุม โดยน้ำหนักเพิ่มขึ้นและพบว่าเกี่ยวข้อง fucosterol เบ้าซิโตสเตอรอลกับสายทรานสเจนิกด้วย sgt2 หรือ downregulated sgt3 ยีน ,สายที่ไหลรวมกับไกลโคอัลคาลอยด์ สามารถลดลง มันพอดีกับผลตอบรับในระดับคอเลสเตอรอลคือ การรู้จัก glycoalkaloid precursor ) และในขณะที่ที่สอดคล้องกันลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่พบในระดับของคลอโรจีนิกและCaffeic กรด และกลูโคสและฟรักโทสในบรรทัดทั้งหมดเมื่อเทียบกับจ่าด้วย โดยน้ำหนัก ผลดังกล่าวยังพบในสายการควบคุมอื่น ๆใช้ เหล่านี้รวมถึงสายพัฒนา ผ่านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อการอยู่คนเดียว หรือตามการว่างเวกเตอร์ ( ไม่มียีน antisense จ่าดับ ) ผลกระทบเหล่านี้ไม่ได้จึงปรากฏเกี่ยวข้องกับ down-regulation เฉพาะของ sgtsและส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการตอบสนอง : เนื่องจากความเครียดและการปรับเปลี่ยนดีเอ็นเอที่เกิดขึ้นในระหว่างการเซล เดอและการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อกิตติกรรมประกาศผู้เขียนขอขอบคุณไดแอน McRae และพอล เนฟการสนับสนุนทางเทคนิคของพวกเขา และ ฌอน คอนเนอร์ แกรี่ ดอบสัน , ทอมเชพแวร์เริลซูซานและขอคำแนะนำกับการประมวลผลข้อมูลและการสร้างสาร .งานนี้ได้รับการสนับสนุนจาก safefoods ( EU fp6 สัญญาไม่มีfood-ct-2004-506446 ) และโดยรัฐบาลสกอตแลนด์ของชนบทและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและบริการวิเคราะห์ ( resas ) กองภาคผนวก ก. เพิ่มเติมข้อมูลข้อมูลเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับบทความนี้สามารถพบได้ในเวอร์ชั่นออนไลน์ ใน http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2015 .04.111 .
การแปล กรุณารอสักครู่..
