Transgenic potato plants can be used to evaluate stability of foreign genes: reversions and chimeras in multiple copies of rolC harboring clones

Abstract - 35S-rolC and rbcS-rolC transgenic potato plants were used to evaluate the stability of the phenotypic marker gene rolC during the life cycle of transgenic potato plants and in subsequent vegetative generations. Transgenics carrying one or two copies of the gene revealed a high stability of the gene during growth and vegetative propagation. Two 35S-rolC transgenic plants harboring four and five copies of the rolC gene showed a strong phenotypic rolC expression and were viable only when grown in vitro. Under these conditions, spontaneous reversions were observed to a less expressed rolC phenotype. In Southern experiments, these transgenics still carried four and five copies of the rolC gene, whereas the northern blot signals were comparable to those of transgenics carrying a lower copy number of rolC. From the same two clones, chimeric shoots were observed during vegetative growth in a greenhouse that showed light and dark green normal sectors on the same leaf. The presence of four or five copies of rolC was confirmed in the dark green normal sectors, although no signal was obtained in northern blots for this phenotypically normal tissue. The results are discussed with respect to possible gene inactivation.

Résumé - Des plantes de pomme de terre transgéniques peuvent être utilisées pour évaluer la stabilité de gènes exotiques : réversions et chimères dans des clones hébergeant des copies multiples. Des plantes de pomme de terre 35S-rolC et rbcS-rolC ont été utilisées pour évaluer la stabilité du gène marqueur phénotypique rolC pendant le cycle de végétation de plantes de pomme de terre transgéniques et pendant les générations végétatives subséquentes. Les transgéniques qui portent une ou deux copies du gène manifestent une stabilité élevée du gène pendant leur croissance et leur propagation végétative. Deux plantes 35S-rolC hébergeant quatre et cinq copies du gène rolC ont manifesté une forte expression phénotypique et étaient viables cultivées in vitro. Dans ces conditions, des réversions spontanées vers un phénotype moins fortement exprimé ont été observées. Dans des Southern ces transgéniques se sont avérées toujours porter quatre ou cinq copies du gène rolC, alors que leurs signaux en northern étaient comparables à ceux de transgéniques portant un nombre inférieur de copies de rolC. À partir des mêmes deux clones, des tiges chimériques ont été observées, pendant la croissance végétative en serre, présentant des secteurs vert foncé et normaux, sur la même feuille. La présence de quatre ou cinq copies de rolC a été confirmée dans les secteurs vert foncé, bien qu'on n'obtienne pas de signal en northern pour ce tissu phénotypiquement normal. Les résultats sont discutés dans la perspective d'une possible inactivation du gène.