بهبود بیان تراژن در برنج تحت کنترل فعالیت پروموتری ناحیه‌بین ژنیِ ویروس کوتولگی گندم
کد مقاله : 1283-24IPPC (R3)
نویسندگان
1گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران
2گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران.
چکیده
یکی از روش‌های بهبود گیاهان به منظور تولید فرآورده‌های موردنیاز انسان، دست‌کاری ژنتیکی آن‌ها می‌باشد که این مسئله نیازمند شناسایی و جداسازی ترادف‌های عمل‌گر همسوی درگیر در بیوسنتز این فرآورده‌ها، نظیر پروموتر‌ها می‌باشد. برای رسیدن به مقدار بیان بالا و سازنده در گیاهان تراریخته، به پروموترهای بسیار فعالی نیاز هست. پروموتر 35S متعلق به ویروس موزاییک گُل کلم (cauliflower mosaic virus, CaMV)، پُرکاربردترین پروموتر در تولید گیاهان تراریخته می‌باشد. با این حال، CaMV35S کارایی بسیار پائینی در گیاهان تک‌لپه دارد. ویروس کوتولگی گندم (wheat dwarf virus, WDV) یکی ویروس گیاهی آلوده‌کننده‌ی گیاهان تک‌لپه‌ای با ژنوم دی‌اِن‌اِی تک‌لای حلقوی حاوی ناحیه‌‌ی بین ژنی بزرگ (LIR) است که در بیان ژن‌های ویروس نقش مهمی دارد. در این پژوهش، بخشی (296 جفت‌باز) از LIR متعلق به یک جدایه‌ی ایرانی WDV (رس‌شمار ژن‌بانک: KT958246) که دربردارنده‌ی موتیف-هایTATA-box ، CAAT-box وGC-motif بود، انتخاب شد و پس از سنتز، در ناقل pGH قرار داده شد. قطعه‌ی مورد نظر پس از هضم آنزیمی با HindIII از pGH رهاسازی و در ناقل بیان pCAMBIA1304 همسانه‌سازی گردید. این سازه‌ی نوترکیب به کمک پی-سی‌آر با آغازگرهای اختصاصی تکثیرکننده‌ی LIR و pCAMBIA1304، هضم آنزیمی با HindIII و توالی‌یابی، مورد تأیید قرار گرفت و با استفاده از روش انتقال ژنِ in planta، به گیاه برنج (رقم چمپا) منتقل شد. سپس، انتقال ژن با آزمون پی‌سی‌آر مورد تأیید قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون مقاومت به آنتی‌بیوتیک هیگرومایسین نشان داد که کاربرد همزمان WDVLIR و CaMV35S در مقایسه با CaMV35S، تعداد بذرهای تراریخته را از 6/66% به 3/73% افزایش داد. همچنین، عکس‌برداری با میکروسکوپ فلورسنت نشان داد که تعداد بذرهای تراریخته‌ی بیان‌کننده‌ی پروتئین فلورسنت سبز (green fluorescent protein, GFP) تحت کنترل دو پروموتر WDVLIR و CaMV35S در مقایسه با یک پروموتر CaMV35S، از 6/46% به 60% افزایش یافت. واکاوی آماری این داده‌ها با کمک نرم افزار SPSS، معنی‌دار بودن این افزایش‌ها در تعداد بذرهای تراریخته‌ی برنج را نشان داد. این نتایج نشان داد که کاربرد WDVLIR می‌تواند کارایی انتقال ژن به گیاه برنج را بهبود بخشد.
کلیدواژه ها