Plant biomass increase: recent advances in genetic engineering

Abstract

Plant biomass enhancement using transgenesis in model as well as in crop plants both under optimal and stress controlled (greenhouse or growth chamber) and field conditions is observed. It was documented that genetic engineering approaches allow reaching up to two-fold increase of biomass in optimal conditions. Both transgenic and initial plants reduce biomass production under stress. It was demonstrated that it can be up to 2-fold increase in productivity of transgenic plant versus untransformed one in stress. Some heterologous gene expression features influencing plant biomass production are discussed.

Вирішення завдань збільшення біомаси рослин з використанням трансгенезу роглянуто як на модельних об’ектах, так і на прикладах сільськогосподарських культур, вирощуваних за оптимальних і контрольованих стресових (теплиця або клімакамера) та польових умов. Показано, що генно-інженерні підходи дозволяють досягти подвоєння біомаси за оптимальних умов. І трансгенні, і вихідні рослини зменшують накопичення біомаси внаслідок дії стресових факторів. Продемонстровано, що трансгенні рослини здатні збільшувати свою продуктивність до двох разів порівняно з нетрансформованими за умов стресу. Обговорюються деякі особливості гетерологічної експресії генів, які впливають на накопичення біомаси.

Решение задачи увеличения биомассы растений с использованием трансгенеза рассмотрено как на модельных объектах, так и на примерах сельскохозяйственных культур, выращиваемых в оптимальных и контролируемых стрессовых (теплица или климакамера), а также полевых условиях. Показано, что генно-инженерные подходы позволяют достичь удвоения биомассы при оптимальных условиях. И трансгенные, и исходные растения уменьшают накопление биомассы в результате действия стрессовых факторов. Продемонстрировано, что в условиях стресса трансгенные растения способны увеличивать свою продуктивность до двух раз по сравнению с нетрансформированными. Обсуждаются некоторые особенности гетерологической экспрессии генов, влияющие на накопление биомассы.