سیستم القا شونده با اتانول در کالوس‌های تراریخت حاصل از کشت پروتوپلاست در گیاه چغندرقند

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق گروه اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 دانشیار، گروه اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دانشیار، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فن¬آوری، تهران

4 دانشجوی گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، تهران

چکیده

امکان بیان کنترل شده یک ژن در گیاه تراریخت از اهداف دستکاری ژنتیکی است. به­طور معمول این کنترل در سطح رونویسی انجام می‌شود و پیشبر القا شونده با اتانول یکی از پیشبرهای با کارایی زیاد، در تنظیم خارجی بیان ژن است. در این پژوهش، ژن گزارشگر GUS  تحت کنترل پیشبر القا شونده با اتانول و خاتمه دهنده OCS تهیه و بیان آن در کالوس‌های حاصل از پروتوپلاست‌های سلول‌های نگهبان روزنه در برگ چغندرقند بررسی گردید. ابتدا، پروتوپلاست‌های مورد اشاره استخراج شدند و کالوس‌های حاصل از این پروتوپلاست‌ها، با اگروباکتریوم دارای سازه پیشبر القا شونده با اتانول و ژن گزارشگر GUS تلقیح شدند. کالوس‌های حاصل از تراریختی با اتانول در شرایط درون شیشه­ای تیمار شده و بیان ژن گزارشگر GUS در آن‌ها قبل و بعد از القا با اتانول بررسی شد. برخی از کالوس‌ها پس از القا با اتانول بیشترین میزان بیان ژنGUS  را داشتند ولی قبل از القا با اتانول بیان ژن مشاهده نشد. بیان ژن گزارشگر در این کالوس‌ها زیاد و از نظر مقدار نزدیک به بیان ژن GUS تحت کنترل پیشبر دایمی CaMV 35S  بود. زیاد بودن بیان ژن GUS با القای اتانول و عدم بیان آن در شرایط قبل از القا، کارایی این پیشبر در شرایط القایی را نشان داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Characterization of Ethanol Inducible Gene Expression System in Transgenic Sugar Beet Calli Derived From Stomatal Guard Cells

نویسندگان [English]

  • Asghar Mirzaie Asl 1
  • Ahmad Moieni 2
  • Ali Hatef Salmanian 3
  • Mokhtar Jalali Javaran 2
  • Leila Khodaei 4
1 Ph.D student, Plant Breeding Department, Tarbiat Modares University, Tehran
2 Associate Professor, Plant Breeding Department, Tarbiat Modares University, Tehran
3 Associate Professor, National Institute for Genetic Engineering and Biotechnology, Tehran
4 PhD student, College of Agriculture and Natural Resources, Department of Agronomy and Plant Breeding, Tehran University
چکیده [English]

Controlled gene expression of transgenic plants is one of the main aim of genetic manipulations. This control can be done in transcriptional level. Ethanol inducible promoter system is suitable for external regulation of gene expression. In this study, GUS gene expression under the control of ethanol inducible promoter was evaluated in calli derived from sugar beet stomatal guard cell protoplasts. Protoplasts of stomatal guard cells from sugar beet leaves were isolated and calli derived from these protoplasts, were infected with Agrobacterium harboring GUS gene under the control of ethanol inducible promoter. Transformed calli were treated with ethanol and histochemical GUS assay carried out before and after treatment of calli with ethanol. Some transformed calli showed high level expression of GUS gene after treatment with ethanol. These calli didn’t show any GUS gene expression before applying ethanol. The level of GUS expression after ethanol induction was comparable to constitutive GUS gene expression mediated by CaMV 35S promoter. Furthermore high level GUS expression in these calli demonstrated the activity of this system in sugar beet.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sugar beet
  • Gene transformation
  • Ethanol- inducible promoter
  • Protoplast
  • Stomatal guard cells
  • GUS reporter gene