بیان فراوان ژن Δ۱ – پرولین- ۵-کربوکسیلات سنتتاز( p۵cs ) ، با هدف افزایش مقاومت به تنش های اسموتیک در گیاه تراریخت توتون ( Nicotiana tabacum cv. Xanthi )

پرولین به عنوان یک اسمولایت مهم، در تعدیل فشار اسمزی سلول تحت تنش کم آبی نقش اساسی دارد. در سلول های گیاهی، آنزیم دلتا-۱- پرولین- ۵- کربوکسیلات سنتتاز ( P۵CS) وجود دارد که تحت شرایط خشکی، فعالیت این آنزیم تشدید شده و مقدار پرولین را در داخل سلول به حدی بالا می برد که از خسارت زیاد کم آبی به گیاه جلوگیری می کند. در این پژوهش، ژن کد کننده آنزیم P۵CS که تحت کنترل پروموتور ۳۵S ویروس موزاییک گل کلم قرارداشت در ناقل دوگانه pBI۱۲۱ حاوی ژن های gus و nptII کلون شد و سپس این ناقل به باکتری Agrobacterium tumefaciens سویه( C۵۸(pGV۳۱۰۱ انتقال یافت. باکتری اخیر برای تولید گیاهان توتون تراریخته حاوی ژن p۵cs به کار گرفته شد. با تکثیر قطعه ۷۶۵ جفت بازی توالی داخل ژن p۵cs از گیاهان تراریخته و نیز تشکیل رنگ آبی در بافت این گیاهان، انتقال موفقیت آمیز کلون حاوی ژن p۵cs به داخل گیاهان توتون به روش انتقال با آگروباکتریوم تایید شد. میزان پرولین تولید شده در این گیاهان تحت آبیاری معمولی و نیز تنش ۵ روزه کم آبی اندازه گیری شد و نتایج آزمایش نشان داد که در مقایسه با گیاهان شاهد، توتون های تراریخته مقدار زیادی پرولین در حد ۹۱/۹۶ تا ۸۹۱/۱۳۳۰ میلی گرم پرولین در هر گرم برگ در شرایط آبیاری طبیعی تولید کرده اند. این غلظت پرولین در شرایط تنش ۵ روزه کم آبی بیشتر بوده و در حدود ۲۰۴/۴۴۵ تا ۷۷/۲۰۳۹ تخمین زده شد. تفاوت تولید سطح پرولین در گیاهان شاهد و نیز گیاهان تراریخته، تحت آبیاری معمولی و کم آبی، نشان داد که بیان ژن p۵cs در گیاهان تراریخت باعث افزایش تحمل به تنش خشکی در این گیاهان می شود که این یافته ها شاید بتواند برای یافتن راه حلی برای مقابله با تنش کم آبی در محصولات مهم کشاورزی مفید باشد.

Keywords:

gene , ۳۵S promoter , pBI ۱۲۱ Vector , , gene , , gene , , p۵cs , پروموتور ۳۵S , ناقل دوگانه pBI۱۲۱ , ژن , , ژن , , آگروباکتریوم