تشدید بیان ژن توکوفرول سیکلاز(At.TC) در گیاه توتون (Nicotiana tabacum)

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد بیوتکنولوژی‌کشاورزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

2 استادیار گروه زراعت و اصلاح‌نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

3 دانشیار گروه زراعت و اصلاح‌نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

چکیده

قرارگرفتن گیاهان در معرض تنش‌های زنده و غیر زنده منجر به القای تنش اکسیداتیو در آن‌ها می شود. مقادیر آنتی‌اکسیدان‌های متفاوت در گیاهان افزایش‌یافته که این امر منجر به افزایش ظرفیت پاک‌سازی گونه‌های فعال اکسیژن می‌شود. ویتامین E شامل یک دسته از آنتی‌اکسیدان‌های محلول در چربی است که سنتز این گروه از ویتامین‌ها محدود به ارگانیسم‌های فتوسنتزی شامل گیاهان، جلبک‌ها و بعضی سیانوباکترها است. در این تحقیق ناحیه کدکننده ژن توکوفرول‌سیکلاز آرابیدوپسیس (که تبدیل 2و3-دی متیل-5-فیتیل-1و4-     بنزوکوئینون را به گاما – توکوفرول کاتالیز می‌کند) وارد ناقل pBin گردید. سپس این سازه ژنی با استفاده از باکتری Agrobacterium tumefaciens به گیاه توتون انتقال داده شد. برای تراریختی توتون از برگ‌های گیاهچه‌های 3-2 هفته‌ای به‌عنوان ریزنمونه و روش باززایی مستقیم استفاده شد. به‌منظور تأیید تراریختی از آزمون PCR و با توجه به اینکه سازه مورد استفاده دارای ژن مقاومت به کانامایسین است، از کشت بذور گیاهان تراریخت نسل اول در محیط دارای کانامایسین استفاده شد. سپس گیاهچه‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک حاصل به گلدان منتقل و با استفاده از آزمون PCR تراریختی گیاهان مجدداً تأیید گردید. به‌منظور بررسی اثر ژن روی پارامتر فیزیولوژیک محتوای آب نسبی، گیاهان تراریخته و شاهد در معرض تنش خشکی قرار گرفته و محتوای آب نسبی آن‌ها اندازه‌گیری شد. که نتایج نشان داد محتوای آب نسبی گیاهان تراریخت نسبت به گیاهان شاهد کمتر کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Overexpression tochopherol cyclase (At.TC) in tabacco (Nicotiana tabacum) plants

نویسندگان [English]

  • Nahid Raanaian 1
  • Ali reza Abbasi 2
  • Hassan Zeynali-Khanghah 3
1 M.Sc. student of Agricultural Biotechnology, Department of Agronomy and Plant Breeding, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Assistant Professor , Department of Agronomy and Plant Breeding, University of Tehran, Karaj, Iran.
3 Associated Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, University of Tehran, Karaj, Iran.
چکیده [English]

Exposing plants to both biotic and abiotic stresses could lead to increased reactive oxygen species and in turn could induce oxidative stress. In order to increase scavenging capacity of oxidative agents, the different plant antioxidant activities also are arising. Among those, vitamin E includes a group of Fat-soluble antioxidants, which their synthesis is limited to photosynthetic organisms including plants, alga and cyanobacteria. In this study, the coding region of Arabidopsis Tocopherol cyclase gene; which catalyzes 2,3-dimethyl-5-phytyl-1,4-benzoquinone (DMPBQ) into γ –tocopherol; was introduced into pBin vector containing the coding region of GFP protein. Then, the obtained construct was transformed into tobacco plant through agrobacterium-mediated method. Leaves of 2-3 weak old seedlings were selected as explant and direct regeneration was performed. In order to confirmation of transgenic plants, PCR by using specific primers was carried out. Due to the fact that the pBin vector contains the kanamycin resistant gene, seeds belonging to the T0 transgenic plants were planted on medium containing kanamycin and green seedling were selected as transgenic T1 plant. In order to evaluate the effects of transferred gens on physiological parameters, mature T1 transgenic plant as well as the wild type plants were subjected to drought stress and relative water content was measured. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tobacoo transformation
  • Tocopherol cyclase
  • antioxidant
  • Vitamin E and Oxidative Stress