представлений огляд патентів, виданих в Росії за період з 1 січня 2012 по 31 грудня 2016 року за матеріалами Федерального інституту патентної власності. Розглянуто патенти підкласу A01Н (нові види рослин і способи їх вирощування) і групи C12N15 (отримання мутацій і генна інженерія). Показано, що в підкласі A01H найбільше патентів видано на способи модифікації генотипів, а в групі C12N15 на використання еукаріотів в якості господаря клітин рослини. Представлені перспективні винаходи. Особливу увагу приділено патентам, належать до селекції та генної інженерії деревних порід.Показано, що генна інженерія одне з найбільш швидко розвиваються напрямків досліджень. За останні 5 років кількість виданих патентів з цієї тематики зросла в 1,5 рази в порівнянні з попереднім п'ятиріччям. З тисячі шістьдесят вісім виданих з цієї тематики патентів до рослин відноситься 83, або приблизно 8%. Виявлено, що із зарубіжних патентовладельцев патентів в Росії найбільше представлено фірм і організацій з США.

Анотація наукової статті по промисловим біотехнологій, автор наукової роботи - Юр'єв Ю.Л., Панова Т.М., Абрамова О.Ю.


Область наук:
  • промислові біотехнології
  • Рік видавництва діє до: 2017
    Журнал
    Ліси Росії і господарство в них
    Наукова стаття на тему 'АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД РОСІЙСЬКИХ ПАТЕНТІВ по селекції ГЕННОЇ ІНЖЕНЕРІЇ РОСЛИН ЗА 2012-2016 ГГ'

    Текст наукової роботи на тему «АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД РОСІЙСЬКИХ ПАТЕНТІВ по селекції ГЕННОЇ ІНЖЕНЕРІЇ РОСЛИН ЗА 2012-2016 ГГ»

    ?УДК 608

    АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД РОСІЙСЬКИХ ПАТЕНТІВ ПО СЕЛЕКЦІЇ ТА ГЕННОЇ ІНЖЕНЕРІЇ РОСЛИН ЗА 2012-2016 рр.

    Ю.Л. ЮРЬЕВ - доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри хімічної технології деревини,

    біотехнології та наноматеріалів e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.*

    Т.М. ПАНОВА - доцент тієї ж кафедри e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.*

    А.Ю. АБРАМОВА - бакалавр тієї ж кафедри

    Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.*

    * ФГБОУ ВО «Уральський державний лісотехнічний університет», 620010, Росія, Єкатеринбург, Сибірський тракт, 37

    Ключові слова: патент, селекція рослин, генна інженерія, деревні породи.

    Представлений огляд патентів, виданих в Росії за період з 1 січня 2012 по 31 грудня 2016 року за матеріалами Федерального інституту патентної власності. Розглянуто патенти підкласу А01Н (нові види рослин і способи їх вирощування) і групи C12N15 (отримання мутацій і генна інженерія). Показано, що в підкласі A01H найбільше патентів видано на способи модифікації генотипів, а в групі C12N15 - на використання еукаріотів в якості господаря клітин рослини. Представлені перспективні винаходи. Особливу увагу приділено патентів, що належать до селекції та генної інженерії деревних порід.

    Показано, що генна інженерія - одне з найбільш швидко розвиваються напрямків досліджень. За останні 5 років кількість виданих патентів з цієї тематики зросла в 1,5 рази в порівнянні з попереднім п'ятиріччям. З тисячі шістьдесят вісім виданих з цієї тематики патентів до рослин відноситься 83, або приблизно 8%. Виявлено, що із зарубіжних патентовладельцев патентів в Росії найбільше представлено фірм і організацій з США.

    ANALITICAL REVIEW OF RUSSIAN PATENTS ON PLANT BREEDING AND GENETIC ENGINEERING OF PLANTS FOR 2012-2016 YEARS

    Y.L. YURYEV - Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of chemical technology of wood, biotechnology and nano-materials e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.*

    T.M. PANOVA - Associate Professor the same Department

    e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.*

    A.Y. ABRAMOVA - Bachelor the same Department

    e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.* Ural State Forestry University * 620010, Russia, Yekaterinburg, sibirskiy Trakt, 37

    Keywords: patent, plant breeding, genetic engineering, tree species.

    Provides an overview of patents granted in Russia for the period January 1, 2012 year on December 31, 2016 onwards. Reviewed patents subclass A01N (new species of plants and growing methods) and C12N15 (obtaining mutations and genetic engineering). It is shown that in the subclass A01H most patents granted

    62 Ліси Росії і господарство в них № 1 (60), 2017 р.

    on processes for modifying genotypes and C12N15 group-for the use of eukaryotes as host cells of plants. Presented promising inventions. Special attention is paid to patents related to breeding and genetic engineering of tree species.

    It is shown that genetic engineering is one of the most rapidly developing areas of research. Over the past 5 years, the number of issued patents on this topic has grown 1.5 times as compared to the previous occasion. From тисячі шістьдесят вісім issued on the subject of patents 83 applies to plants or approximately 8%. It was revealed that foreign patent owners of patents of Russia most of all presented firms and organizations from the United States.

    Нами розглянуті патенти, видані за п'ятирічний період (з 01.01.12 по 31.12.16 рр.) І відносяться до підкласу A01H (нові види рослин і способи їх вирощування), а також групі C12N15 (отримання мутацій або генна інженерія).

    У підкласі А01Н визнані перспективними 6 патентів (тут і далі в дужках - номер патенту РФ і власник патенту).

    Використання гена мембранної пірофосфатази бактерії Rhodospirillum Rubrum для зміни властивостей рослин (2378379, Центр «Біоінженерія» РАН). Автори: Дьякова О.В., Каміонського А.М., Скрябін К.Г., Равин Н.В., Ракітін А. Л., Бай-ков А.А.

    У геном рослини вводиться ген мембранної пірофосфатази бактерії Rhodospirillum rubrum. Цей прийом забезпечує синтез відповідного білка в рослинних клітинах. В результаті трансгенні рослини ростуть швидше контрольних.

    Спосіб генетичної трансформації рослин селекційно-цінних зразків конюшини лучної (2420060, Всеросійський науково-дослідний інститут кормів імені В. Р. Віль-ямса РАСГН). Автори: Солод-кая Л.А., Лапотишкіна Л.І., Клименко І.А., Агафодорова М.М.

    Зразки Морфогенія тканини з пагонами конюшини лугової розрізають на частини розміром 3-5 мм, які поміщають на середу Гамборга В5 з 2 мг / л 6-бензіламінопурін. Верхню поверхню зрізу експлантов інокуліруют агробактерії. Після кокультівірованія протягом 48 год, експланти відмивають від залишку агробактерій на середовищі Гамборга В5 з додаванням 50 мг / л канаміцину та 500 мг / л цефотаксима. Регенерацію рослин з корінням виробляють на середовищі того ж складу, але без цефотаксима при відсутності прояви агробактеріальної інфекції.

    Культура кореня Hed.th. (Hedy-sarum theinum Krasnob.) - продуцент ізофлавонів (2360964, Інститут фізіології рослин ім. К. А. Тімірязєва РАН). Автори: Кузовкіна І.М., Вдовітчен-ко М.Ю., Альтерман І.Є., Гусєва А.В.

    Винахід може бути використано в фармацевтиці. Хімічний аналіз вторинних метаболітів підтверджує, що зберігається здатність до синтезу ізофлавонів, характерних для коренів цілого рослини.

    штам культивованих

    клітин рослини женьшеню справжнього Pg-1 (Panax ginseng C.A. Mey) в умовах in vitro -

    продуцент гінзенозідов (2415927, Інститут фізіології рослин ім. К.А. Тімірязєва РАН). Автори: Смоленська І.М., Смирнова Ю.М., Решетняк О.В., Воевуд-ська С.Ю., Черняк Н.Д., Орєшников А.В., Носов А.В., Носов А.М.

    Винахід може бути використано для отримання цінних біологічно активних сполук - гінзенозідов. Якісний склад і кількість гінзенозідов в клітинах не відрізнялися від показників дикорослого женьшеню.

    Спосіб відбору рослин пшениці з високою продуктивністю (2443104, Донський зональний науково-дослідний інститут сільського господарства Россельхозакадеміі). Автори: Козлечков Г. А., Лабин-ців А.В., Пасько СВ.

    У фазу повної стиглості визначають масу зерна колоса і вегетативну масу втечі. Як показник продуктивності розраховують коефіцієнт залежності маси зерна колоса від вегетативної маси втечі. До високопродуктивним сортам відносять ті, які мають максимальне значення цього коефіцієнта.

    Спосіб визначення біологічного потенціалу кущіння культурних пшениць (2442315, Донський зональний науково-

    дослідний інститут сільського господарства Россельхоз-академії). Автор Козлечков Г. А.

    У способі підраховують число листя головного втечі з подальшим розрахунком за рівнянням залежності. При цьому здійснюють підрахунок числа закінчили ріст листя і ще ростуть листя. Спосіб дозволяє оптимізувати технологію вирощування пшениць для підвищення продуктивності агро-ценоза.

    Всі патенти на перспективні винаходи по тематиці підкласу A01H видані в період 2009-2012 рр. Після цього патентів на перспективні винаходи не отримано.

    Патенти, які стосуються нових видів рослин або способам їх вирощування (A01 Н), між групами розподілилися наступним чином: більшість патентів видано за тематикою групи A01H1 (способи модифікації генотипів) - 109. Потім (44 патенту) слід група A01H4 (розмножування рослин способами тканинних культур) і з великим відставанням (всього 4 патенти) -група A01H3 (способи модифікації фенотипів). За тематикою групи A01H7 (голонасінні рослини) жодного патенту за 5 років ніхто не почув.

    Серед способів модифікації генотипів більше половини патентів (67) видано на способи селекції, з них 4 патенти -на способи селекції деревних порід.

    Спосіб відбору сокопродук-тивних дерев клена Траут-Веттера (Acer trautvetteri Medw.)

    (2553327, Горський державний аграрний університет).

    Дерева з високою сокопро-дуктівностью виділяють з поодиноко ростуть в діапазоні висот над рівнем моря 1100-1800 м в першій половині дня, причому підсочування здійснюють кожні дві години на 15-20 модельних деревах. Інтенсивність соковиделенія повинна бути 120 мл / год і більше.

    Спосіб підбору кращих сортів запилювачів для насаджень яблуні (2475020, Мічурінський державний аграрний університет).

    Кращим обпилювачем вважають сорт, пилок якого містить більше водорозчинних речовин. Найбільш бажаними обпилювачами є сорти яблуні, пилок яких містить водорозчинних речовин понад 50% від своєї сухої маси.

    Спосіб підвищення народження швидкозростаючих сімей їли фінської Picea fennica (Regel) Kom. (2597201, Пермський державний національний дослідницький університет).

    Спосіб полягає в тому, що для вирощування їли фінської Picea fennica (Regel) Kom. використовують такі сім'ї їли фінської Picea fennica (Regel) Kom., хвоя яких у віці від 3 років і старше входить в число 30% зразків з мінімальним вмістом золи в хвої по відношенню до маси висушеної хвої до спалювання. Спосіб дозволяє збільшити зустрічальність швидкозростаючих сімей після відбору.

    Спосіб формування лісо-насіннєвих плантацій сосни звичайної (2579798, Марійський державний технічний університет).

    Спосіб включає двоетапний відбір при проведенні поріжу-ваний. При першому изреживание залишають перспективні дерева, що мають відмінності електричного опору прищепи та підщепи від 10 до 20 кОм. Дерева, які мають відмінності електричного опору більше 30 кОм, видаляють. При другому изреживание залишають насінники, які мають показники біоелектричних потенціалів дерев з інтенсивними обмінними процесами, потенційними можливостями зростання і насіннєвої продуктивності.

    На способи модифікації фенотипів видано 4 патенти (2581945, 2588483, 2487520, 2553206), з яких для нас найбільший інтерес представляє наступний:

    Спосіб збільшення біомаси рослини (2531945, байомасс Бустер, С.Л.). Автори: Марті-нес Рамірес Альфредо (Е8), Аренас Відаль Хорхе Конрадо (Іспанія).

    Даний винахід дозволяє збільшувати рослинну біомасу рослини без необхідності застосування гормонів або агрохімічних продуктів. Стосується, зокрема, для рослин, які використовуються для виробництва біопалива першого або другого покоління.

    З 44 патентів, що належать до способів розведення рослин способами тканинних культур, 10 патентів

    64 Ліси Росії і господарство в них № 1 (60), 2017 р.

    розроблено стосовно деревних порід:

    Застосування трансгенних рослин лісових деревних порід в якості біологічних моделей при прогнозуванні круговоротов азоту і вуглецю в лісових екосистемах (2605906, Інститут біоорганічної хімії ім. Академіків М.М. Шемякіна і Ю. А. Овчинникова РАН).

    Проводиться тривалий розкладання зразків органів рослин, дані якого використовуються в моделі динаміки органічної речовини ROMUL. Винахід дозволяє застосовувати трансгенні рослини в якості біологічних моделей при прогнозуванні круговоротов азоту і вуглецю в лісових екосистемах.

    Спосіб підготовки мікропобегов in vitro ясена, осики, верби для подальшого вкорінення в умовах ex vitro. (2565906, Інститут біоорганічної хімії ім. Академіків М.М. Шемякіна і Ю. А. Овчинникова РАН).

    Рослини після стадії мультиплікації переносять на живильне середовище WPM, куди додають глутамин. Культивування рослин проводять при підвищеній освітленості - від 5 до 8 тис. Лк. Винахід дозволяє отримувати фізіологічно і морфологічно вирівняні пагони осики, ясена і верби, що забезпечує значне підвищення ефективності їх вкорінення.

    Спосіб збереження якісних характеристик культури in vitro деяких деревних видів рослин (лимонник китайський, рододендрон, бузок,

    береза ​​повисла) (2590703, Інститут біоорганічної хімії ім. академіків М.М. Шемякіна і Ю. А. Овчинникова РАН).

    Спосіб включає розмноження мікропобегов на штучних поживних середовищах, де через 7-10 днів після культивування в стандартних умовах пагони поміщають в умови з температурою 4-8 ° С і рівнем освітленості 500-1000 лк на термін до 8 (лимонник китайський, береза ​​повисла) або до 12 міс. (Рододендрон, бузок). Винахід дозволяє підвищити безпеку якісних характеристик культури in vitro.

    Спосіб кріоконсервації пазушних бруньок in vitro рослин осики (2565803, Інститут біоорганічної хімії ім. Академіків М.М. Шемякіна і Ю. А. Овчинникова РАН).

    Спосіб дозволяє проводити пряму регенерацію з нирок, забезпечуючи виживання до 80% після зберігання протягом року.

    Спосіб клонального мікророзмноження і оздоровлення підщеп яблуні in vitro з використанням антибіотика грізео-фульвін (2557387, Північно-Кавказький зональний науково-дослідний інститут садівництва і виноградарства, ТОВ МІП «Здоровий сад», ОООМІП «Деметра»).

    Спосіб клонального мікророзмноження підщеп яблуні, де на етапах введення в культуру в середу Мурасіге-Скуга додається в якості сануючих агента антибіотик Гризе-офульвін 500 мг / л. винахід

    дозволяє підвищити вихід оздоровлених підщеп яблуні, отриманих меристемних методом in vitro за рахунок зниження частки загиблих експлантов.

    Живильне середовище для різо-генезу яблуні і груші in vitro (2485768, ВНДІ садівництва ім. ІВ. Мічуріна РАСГН).

    Винахід дозволяє спростити технологію приготування поживних середовищ, прискорити ризогенезу, збільшити вкорінюються-ність і поліпшити якість кореневої системи пагонів яблуні та груші.

    Спосіб мікроклонального розмноження вільхи чорної in vitro (2515385, Воронезька державна лісотехнічна академія).

    У способі культивують кал-лусние культури з стерильних експлантів стеблового сегментів, листя, листових черешків. Використовують базові живильні середовища Мурасіге-Скуга, Вуді Плант Медіум, що містять регулятори росту: 6-бензи-ламінопурін, а-нафтілуксус-ву кислоту, індолилмасляної кислоту. Далі проводять адаптацію при освітленості 2000 лк і живильному режимі регене-рантів в теплиці з отриманням посадкового матеріалу для лісових культур. Спосіб дозволяє виростити посадковий матеріал з високими спадковими властивостями.

    Спосіб тривалого зберігання in vitro рослин осики (2522823, Інститут біоорганічної хімії ім. Академіків М.М. Шемякіна і Ю. А. Овчинникова РАН).

    Спосіб зберігання рослин осики в умовах in vitro, що включає культивування мікропобегов осики на живильному середовищі, причому зберігання рослин здійснюють при температурі +4 ° С в режимі освітлення 8 ч день / 16 ч ніч з інтенсивністю 2000 лк. Винахід дозволяє підвищити безпеку in vitro культур цінних селекційних генотипів і генетично модифікованих клонів осики.

    Живильне середовище для розмноження яблуні і груші in vitro (2486237, ВНДІ садівництва ім. І.В. Мічуріна Россельхоз-академії).

    Винахід дозволяє поліпшити якість і кількість пагонів оптимальної для вкорінення довжини і спростити технологію приготування живильного середовища.

    Спосіб мікроклонального-го розмноження модрини сибірської в культурі in vitro через соматичний ембріогенез на середовищі АІ для плантаційного лісовирощування (2456344, Інститут лісу ім. В.Н. Сукачова СО РАН).

    Готують базову середу АІ, що включає мікро- і макроелементи, вітаміни, джерела заліза, органічні речовини в заданому кількісний вміст компонентів у відповідній модифікації складу середовища по MSG. В отриману середу вводять експланти зародків насіння, відібраних на стадії дозрівання семядолей з дерев модрини сибірської, стійких до ліственніч-

    ної почковой Галиця. Способом вирощені соматичні расті-ня-регенеранти модрини сибірської, стійкі до лиственничной почковой Галиця, з яких створюють здорові модринові лісу, що відрізняються швидким ростом і високою врожайністю.

    За тематикою групи C12N15 визнані перспективними три патенти.

    Рекомбінантна плазмида, що забезпечує експресію гена екстраклеточной Рібон-клеази Zinnia elegans ZRNaseII в трансгенних рослинах, і спосіб отримання вірусоустойчі-вих форм рослин (2393226, Інститут цитології і генетики СВ РАН). Автори: Трифонова Е.А., Сангай С.С., Романова О.В., Кочетов А.В., Сапоцкій М.В., Малиновський В.І., Гучний В.К.

    Плазмида pC27RNS містить ДНК кодує частини гена екстраклеточной рибонуклеази ZRNaseII під керуванням ін-дуцібельного MAS2'-промотора. Плазмида pBiRNS включає ДНК кодує частини гена екстраклеточной рібонукле-ази ZRNaseII під керуванням 35S-промотора. Плазміду pC27RNS або pBiRNS переносять в штам Agrobacterium tumefaciens. Отриманими агробактерій виробляють трансформацію рослинного матеріалу кокультіваціей з Agrobacteria з подальшим відбором трансгенних рослин на селективної середовищі. Експресія гена екстраклеточной рибо-нуклеази ZRNaseII в рослинах

    надає їм підвищену стійкість до вірусних інфекцій.

    Використання гена мембранної пірофосфатази бактерії rhodospirillum rubrum для зміни властивостей рослин (2378379, Центр «Біоінженерія» РАН). Автори: Дьякова О.В., Каміонського А.М., Скрябін К.Г., Равин Н.В., Ракітін А.Л., Бай-ков А.А.

    У геном рослини вводять ген мембранної пірофосфатази фотосинтезуючої бактерії Rhodospirillum rubrum, що забезпечує синтез відповідного білка в рослинних клітинах. Трансгенні рослини значно обганяють в рості контрольні рослини.

    Антитіло проти фактора росту ендотелію судин і спосіб продукції антитіла в рослині (2412251, Дорохов Ю.Л.). Автори: Дорохов Ю. Л., Комарова ТВ., Фролова О.Ю.

    За допомогою експресійної-них векторів в клітку рослини вводять нуклеотидні послідовності, що кодують легку і важку ланцюга антитіла, що зв'язує VEGF (Vascular endothelial growth factor) людини. Продукування антитіла в клітинах рослини забезпечує можливість його отримання в промислових масштабах за суттєво нижчою ціною, ніж при отриманні в системі експресії на основі культури клітин ссавців. Крім того, виключається присутність в отриманому препараті антитіла збудників захворювань ссавців.

    66 Ліси Росії і господарство в них № 1 (60), 2017 р.

    Досить цікавою особливістю патентів РФ в області генної інженерії (С12Ш5) є той факт, що аж ніяк не всі патентообладатели є російськими.

    Якщо в підкласі 15/05 (клітини рослин) з трьох виданих патентів у всіх російські патентообладатели (2528748, Вафин Р.Р .; 2456345, 2582263 - Інститут біоорганічної хімії ім. Академіків М.М. Шемякіна і Ю. А. Овчинникова РАН) , в підкласі 15/00 (мутації, отримані генною інженерією на клітинах або тканинах рослин) все 4 (2593721, 2587623, 2593722, 2603081, все -Інститут біоорганічної хімії ім. академіків М.М. Шемякіна і Ю. А. Овчинникова) мають російських патентообладателей, то в підкласі 15/29 (гени, що кодують рослинні білки) з 16 виданих патентів російських патентооблад Ательє мають тільки 4 (2483109, Інститут загальної генетики ім.Н.І.Вавілова РАН; 2457251, Інститут біоорганічної хімії ім. академіків М.М. Шемякіна і Ю. А. Овчинникова РАН; 2522828, Центр

    «Біоінженерія РАН; 2531505, Інститут загальної генетики ім. НІ. Вавилова РАН). Решта патентообладатели - з Китаю, Японії, США, Великобританії, Нідерландів, Бельгії та Німеччини.

    У підкласі 15/82 (використання еукаріотів в якості господарів для клітин рослин) з 57 виданих патентів російських патентообладателей мають тільки 6 (2593691, Всеросійський науково-дослідний інститут сільськогосподарської мікробіології; 2593721, 2599445, 2593722 - Інститут біоорганічної хімії ім. Академіків М.М . Шемякіна і Ю. А. Овчинникова РАН; 2557389, Московський державний університет імені М.В. Ломоносова; 2460796, Центр «Біоінженерія» РАН). Серед зарубіжних патентообладателей переважають фірми і організації з США (23 патенту), Нідерландів і Гер -ман (по 5 патентів). Решта патентообладатели - Великобританія, Франція, Японія, Китай, Бельгія, Іспанія, Ізраїль, Індія та Канада.

    висновки

    Виявлено тенденції патентування. Показано, що в підкласі А01Н найбільше (109) патентів, що стосуються рослин, видано на способи модифікації генотипів, потім (44) на розмножування рослин способами тканинних культур. У групі С12Ш5 найбільше патентів (57) видано на використання еукаріотів в якості господаря клітин рослини, потім (16) - на гени, що кодують рослинні білки.

    Показано, що генна інженерія - одне з найбільш швидко розвиваються напрямків досліджень. За останні 5 років кількість виданих патентів з цієї тематики зросла в 1,5 рази в порівнянні з попереднім п'ятиріччям. З тисячі шістьдесят вісім виданих з цієї тематики патентів до рослин відноситься 83, або приблизно 8%. Виявлено, що із зарубіжних патентовладельцев патентів Росії найбільше представлено фірм і організацій з США.


    Ключові слова: ПАТЕНТ / СЕЛЕКЦІЯ РОСЛИН / ГЕННА ІНЖЕНЕРІЯ / ДЕРЕВНІ ПОРОДИ

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити