بررسی امکان انتقال ژن به گیاهان خانواده چتریان با استفاده از روش غوطه‌وری گل

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

در روش‌های کلاسیک انتقال ژن به گیاهان، عموما از تکنیک‌های مختلف کشت بافت گیاهی استفاده می‌شود. استفاده از فنون کشت بافت، فرایند انتقال ژن به گیاهان را با مشکلات متعددی همچون صرف زمان و هزینه زیاد، نیاز به مهارت، تخصص و تجربه، و بروز تغییرات ژنتیکی ناشی از تنوع سوماتیکی، مواجه ساخته است. از این رو، در سال‌های اخیر، محققان به ابداع روش‌های تسهیل شده انتقال ژن اهتمام ورزیده‌اند که بی نیاز از فرایند کشت بافت بوده و پاسخگوی نیازهای تحقیقات نوین بیولوژی مولکولی باشند. در این بین، روش غوطه‌وری گل در سوسپانسیون آگروباکتریوم، توجه زیادی را به خود معطوف داشته است. در این تحقیق با هدف بررسی امکان انتقال ژن به گیاهان خانواده چتریان از طریق روش غوطه‌وری گل، گیاهان یکساله (شوید، رازیانه و گشنیز) و گیاهان دوساله (جعفری، هویج و کرفس) مورد آزمایش قرار گرفتند. گیاه آرابیدوپسیس نیز به عنوان گیاه مدل برای کنترل روش آزمایشی استفاده شد. گل‌های گیاهان موردنظر در مراحل‌ مختلف نمو گل‌آذین در سوسپانسیون باکتری آگروباکتریوم حامل پلاسمید ناقل دوگانه PBI121 حاوی ژن گزارشگر گیاهی uidA (gus) و نشانگر گزینشگر گیاهی nptII غوطه‌ور شدند. اگرچه تولید گیاهچه‌های آرابیدوپسیس تراریخته و حصول نرخ تراریزش بسیار مطلوب برای این گیاه مبین صحت روش آزمایشی بود، ولی موفقیت چندانی در گیاهان خانواده چتریان حاصل نشد. پس از گزینش و آنالیز بیش از 10000 بذر از شش گونه گیاهی مورد آزمایش، تنها یک گیاهچه کرفس تراریخته شناسایی گردید. با استفاده از واکنش PCR، حضور ژن nptII در تنها گیاهچه کرفس تراریخته حاصل مشخص گردید، اما فعالیت ژن گزارشگر gus در آن تائید نشد. گیاهچه‌های تراریخته آرابیدوپسیس بیان کننده ژن گزارشگر gus با استفاده از تست هیستوشیمیایی X-Gluc و واکنش PCR تائید شدند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Studying the Efficiency of Floral Dip Method for Genetic Transformation of Apiaceae Plants

نویسندگان [English]

  • M. Ghabouli
  • A.R. Bahrami
  • F.A. Shahriari
  • J. Zolala
  • A. Mohammadi
چکیده [English]

Plant tissue culture techniques are used as basic requirement of common plant transformation systems. In most cases of plant transformation, a reproducible regeneration protocol is the limiting step due to long time lasting, specialized facilities and well experienced persons. Furthermore, tissue culture procedures induce somaclonal variation among regenerated transgenic plants. Therefore, recently current studies in plant molecular biology prefer plant transformation procedures avoiding tissue culture phase. Various in plant a transformation procedures have been explored, among which the floral dip method is the most reliable in vivo transformation method. In this research, with the aim of evaluating the ability of floral dip method for genetic transformation of some Apiaceae plants, we studied Dill (Anethum graveolens), Fennel (Foeniculum vulgare), Coriander (Coriandrum sativum), Carrot (Daucus carrota), Parsley (Petrocelium sativum) and Celery (Apium graveolens). Arabidopsis thaliana was used as a model plant of experimental procedure. Flowers, in different stages of inflorescence development, were immersed in different suspension of Agrobacterium tumefaciens carrying the plant binary vector pBI121. This vector carries plant reporter gene uidA (gus) and the plant selectable marker gene npt II. Although, producing transgenic Arabidopsis plants with a high transformation rate of 4% verified the accuracy of experimental procedure, floral dip method was not successful for transformation of Apiaceae plants. Only one transformed celery plantlet, carrying nptII gene with no expression of GUS, was obtained bby screening more than 10000 seeds produced by treated plants from all the species. Transgenic Arabidopsis plants expressing gus reporter gene were confirmed through PCR and histochemical assays.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Floral dip
  • Plant transformation
  • Apiaceae
  • Arabidopsis
  • Agrobacterium