مهندسی ژنتیک و انتقال ژن
محمدامین نیسی؛ مطهره محسن پور؛ حسن رهنما
چکیده
گیاه دانه‌روغنی گلرنگ از گیاهان بومی ایران است که میزان اسید اولئیک (18:1) آن در تمامی ارقام ایرانی پایین است. روغن‌های دارای سطوح اسید اولئیک بالاتر از 50 درصد به علت وجود یک پیوند دوگانه در اسیداولئیک نسبت به اسیدهای چرب دارای دو یا چند پیوند دوگانه، دارای پایداری اکسیداتیو در برابر حرارت هستند. به‌کارگیری روش‌های مهندسی ژنتیک و ...
بیشتر
گیاه دانه‌روغنی گلرنگ از گیاهان بومی ایران است که میزان اسید اولئیک (18:1) آن در تمامی ارقام ایرانی پایین است. روغن‌های دارای سطوح اسید اولئیک بالاتر از 50 درصد به علت وجود یک پیوند دوگانه در اسیداولئیک نسبت به اسیدهای چرب دارای دو یا چند پیوند دوگانه، دارای پایداری اکسیداتیو در برابر حرارت هستند. به‌کارگیری روش‌های مهندسی ژنتیک و ویرایش ژنومی دستیابی به دانه‌های روغنی با اولئیک اسید بالا را ممکن ساخته است. در این پژوهش که به منظور افزایش میزان اسید اولئیک در گیاه گلرنک انجام شد، دو توالی RNAی راهنما برای هدف گیری ژن Fatty Acid Desaturase 2 (FAD2-1) از دو ناحیه طراحی شد که محل هدف گیری آنها درون ناحیه کد کننده این ژن با فاصله 640 جفت باز از یکدیگر قرار داشت. توالی‌های راهنما به‌همراه ژن Cas9 (بهینه‌سازی کدونی شده) در ناحیه T-DNAی سازه اگروباکتریومی کلون‌سازی و به روش In-planta به غوزه گیاه گلرنگ منتقل شد. بذور حاصل کشت و گیاهان حاصل پس از بذرگیری در نسل بعد برای تغییر پروفایل اسیدهای چرب غربال شدند. نتایج نشان داد میزان اسیداولئیک در بذر یکی از لاین‌ها که دارای چهار تغییر اسیدآمینه به طور همزمان بود به طور میانگین به 14/53 درصد رسیده است. این در حالی است که میزان اسید اولئیک در گیاه شاهد به طور میانگین 62/11 درصد اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد در نسل در حال تفرق، تغییر پروفایل اسید چرب در لاین دارای تغییر اسیدآمینه به‌صورت هموزایگوس اتفاق افتاده و گیاهان هتروزایگوس پروفایل روغن مشابه گیاهان شاهد دارند. همچنین نتایج این پژوهش می‌تواند نشان‌دهنده امکان ایجاد افزایش در میزان اسید اولئیک در دانه‌های روغنی با تغییر توالی آنزیم FAD-2 و بدون غیرفعال‌سازی کامل ژن باشد.
مهندسی ژنتیک و انتقال ژن
زهرا قربانزاده؛ مهربانو کاظمی‌الموتی؛ لیلا پورهنگ؛ سید محمد موسوی پاکزاد؛ الهه معتمد؛ مونا ماپار؛ علی اکبر عبادی؛ محمدرضا غفاری؛ قاسم حسینی سالکده؛ بهزاد قره‌یاضی؛ مطهره محسن پور
چکیده
بهبود ساختار ریشه منجر به افزایش عملکرد دانه و کیفیت بالاتر بذر می‌شود و این امر از طریق بهبود رشد گیاه، استقرار بهتر در خاک، جذب بیشتر آب و تغذیه و بیوسنتز اسیدهای آمینه و هورمون‌ها حاصل شده و باعث افزایش کارایی استفاده از مواد مغذی و تحمل تنش در گیاه می‌شود. خشکسالی یک چالش جدی در کشور است و بنابراین تولید محصولات متحمل به خشکی دارای ...
بیشتر
بهبود ساختار ریشه منجر به افزایش عملکرد دانه و کیفیت بالاتر بذر می‌شود و این امر از طریق بهبود رشد گیاه، استقرار بهتر در خاک، جذب بیشتر آب و تغذیه و بیوسنتز اسیدهای آمینه و هورمون‌ها حاصل شده و باعث افزایش کارایی استفاده از مواد مغذی و تحمل تنش در گیاه می‌شود. خشکسالی یک چالش جدی در کشور است و بنابراین تولید محصولات متحمل به خشکی دارای اهمیت خواهد بود. در این پژوهش حضور ژن DRO1 (تغییر دهنده ساختار ریشه برنج) که در تغییر زاویه رشد ریشه نقش دارد در برنج رقم هاشمی بررسی و با توالی مشابه آن در برنج رقم Kinandang Patong مورد مقایسه قرار گرفت. سپس این ژن در کنار ژن OsCKX4 (مؤثر در بهبود ساختار ریشه) قرار داده شد. ژن‌های OsCKX4 و DRO1 برگرفته از ارقام خودرو برنج طی مراحلی به‌ترتیب تحت پیش‌برنده مختص ریشه و پیش‌برنده دائمی همسانه‌سازی و در ناحیه T-DNA حامل دوگانه اگروباکتریومی قرار داده شدند. سازه حاصل موسوم به pUhrCkDro به اگروباکتریوم سویه EHA105 منتقل و برای انتقال ژن به برنج رقم هاشمی مورداستفاده قرار گرفت. پس از انجام مراحل انتقال ژن، گیاهان باززا شده حاصل در محیط انتخابی حاوی 50 میلی‌گرم بر لیتر هیگرومایسین در مراحل مختلف کالوس‌زایی، باززایی و ریشه‌زایی زنده مانده و رشد کرده و به محلول یوشیدا و سپس به گلدان منتقل شدند. گیاهان تراریخته احتمالی توسط واکنش زنجیره‌ای پلیمراز تایید قرار و رخدادهای مستقل مشخص شدند. مقایسه فنوتیپ ریشه با گیاه شاهد تفاوت ظاهری در ساختار ریشه نشان داد. گیاهان تراریخته حاصل در گلخانه تراریخته پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی بذرگیری و در نسل‌های T1 و T2 تحت آزمون‌های مولکولی برای تشخیص رخدادهای خالص قرار گرفتند. با توجه به نتایج این پژوهش احتمالاً سازه چند ژنی حاصل می‌تواند با هدف تغییر ساختار ریشه و تحمل به خشکی برای انتقال ژن به سایر گیاهان نیز مؤثر واقع شود. امید است تولید برنج تراریخته با ساختار ریشه قوی‌تر منجر به تحمل خشکی، کاهش مصرف آب و بهبود عملکرد در شرایط تنش خشکی شود.
مهندسی ژنتیک و انتقال ژن
الهام صبوری رباط؛ محمود سلوکی؛ علی اکبر حبشی؛ مطهره محسن پور؛ عباسعلی امام جمعه
چکیده
سویا یک منبع ممتاز پروتئین در تغذیه انسان و سایر حیوانات به شمار می‌رود و به منظور تولید و بهره برداری اقتصادی از روغن و پروتئین آن کشت می‌شود. این گیاه همانند سایر اعضای خانواده لگومینه، حاوی مقادیر کم اسیدهای آمینه گوگرد‌دار (متیونین و سیستئین) است. استفاده از یک نشانگر انتخابی مناسب، در باززایی گیاهان حاصل از انتقال ژن و همچنین ...
بیشتر
سویا یک منبع ممتاز پروتئین در تغذیه انسان و سایر حیوانات به شمار می‌رود و به منظور تولید و بهره برداری اقتصادی از روغن و پروتئین آن کشت می‌شود. این گیاه همانند سایر اعضای خانواده لگومینه، حاوی مقادیر کم اسیدهای آمینه گوگرد‌دار (متیونین و سیستئین) است. استفاده از یک نشانگر انتخابی مناسب، در باززایی گیاهان حاصل از انتقال ژن و همچنین افزایش نرخ انتقال ژن مؤثر خواهد بود. گلایفوسیت بهعنوان یک علف‌کش غیرانتخابی برای کنترل دامنه وسیعی از علفهای هرز در دنیا استفاده می‌شود. این پژوهش با هدف ساخت سازه دوژنی به منظور انتقال همزمان ژن‌های EPSPS و 11 kDa delta zein به سویا با استفاده از روش اگروباکتریوم به منظور تحمل به علف‌کش گلایفوسیت و بهبود محتوای اسیدآمینه متیونین انجام شده است. پس از انجام مراحل کشت بافت، انتقال ژن و باززایی، گیاهان حاصل از انتقال ژن در نسل اول غلظت 5/3 میلی مولار علف‌کش گلایفوسیت را تحمل کردند. علاوه بر آن سنجش میزان شیکمیک اسید و کلروفیل در گیاهان حاصل نشان داد که این دو شاخص بعد از تیمار گلایفوسیت بهطور معنیداری در لاینهای حاصل از انتقال ژن در مقایسه با شاهد تغییر میکند. آنالیزهای تکمیلی در حال انجام است.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
مسعود توحیدفر؛ ابراهیم قریشی؛ براتعلی فاخری؛ مطهره محسن پور
دوره 4، شماره 6 ، شهریور 1393، ، صفحه 47-59
چکیده
تنش‌های غیر‌زیستی از جمله خشکی و شوری اولین عامل کاهش محصول در دنیا است. در این تحقیق ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز (badh) هم به عنوان یک نشانگر غیر‌آنتی‌بیوتیکی و هم به عنوان یکی از ژن‌های کاندید در تحمل به تنش‌های غیر‌زیستی به همراه ژن فلاودکسین (fld) در ساخت ناقل کلروپلاستی برای گیاه برنج مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور ابتدا دو ...
بیشتر
تنش‌های غیر‌زیستی از جمله خشکی و شوری اولین عامل کاهش محصول در دنیا است. در این تحقیق ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز (badh) هم به عنوان یک نشانگر غیر‌آنتی‌بیوتیکی و هم به عنوان یکی از ژن‌های کاندید در تحمل به تنش‌های غیر‌زیستی به همراه ژن فلاودکسین (fld) در ساخت ناقل کلروپلاستی برای گیاه برنج مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور ابتدا دو قسمت از یک ناحیه اختصاصی هدف‌گیری کننده به پلاستوم برنج (FR) با افزودن جایگاه آنزیمی مناسب جهت ورود کاست-های ژنی به مرکز آن، در دو مرحله به گونه‌ای با استفاده از PCR از ژنوم کلروپلاستی برنج جدا‌سازی شد که امکان اتصال مجدد آنها ضمن کلون‌سازی ایجاد گردد. سپس طراحی کاست ژنی برای ژن های fld و badh تحت نواحی تنظیمی کلروپلاستی انجام شد، به طوری‌که ژن fld همراه با rbcl 5'UTR و ژن badh همراه با T7gene10 5'UTR به صورت پلی‌سیسترونی تحت پیشبر قوی کلروپلاستی Prrn و پایانبر rbcl 3'UTR کلون‌سازی شدند. سرانجام کاست کامل دو ژنی fld/badh به همراه نواحی تنظیمی از ناقل نوترکیب حاصل موسوم به pBF جدا و در مرکز ناحیه هدف‌گیری کننده به کلروپلاست برنج در دو جهت کلون‌سازی گردید. دو ناقل مختص کلروپلاست حاصل موسوم به pFrFB(-) و pFrFB(+) پتانسیل الحاق هدفدار ژن‌های مقاومت به شوری و خشکی را با دو جهت‌گیری مختلف نسبت به نواحی داخلی ژنوم کلروپلاستی گیاه برنج دارا بوده و قادرند با هدف ایجاد مقاومت بالا به شوری، خشکی و سرما در انتقال ژن به کلروپلاست گیاه برنج با استفاده از تفنگ ژنی مورد استفاده قرار گیرند.
مهندسی ژنتیک و انتقال ژن
مطهره محسن پور؛ مسعود توحیدفر
دوره 1، شماره 1 ، اسفند 1390، ، صفحه 35-48
چکیده
سیستمی با قرار دادن پیشبر شوک حرارتی E. coli (groE) در ناقل پلاستیدی و ساخت سیگما فاکتور هیبرید گیاه- باکتری تحت یک پیشبر مختص بافت طراحی گردید تا بتوان بر مشکل کاهش رشد و یا باروری گیاه در انتقال ژن به پلاستید که اغلب به دلیل اثرات تولید دائمی محصول تراژن ایجاد می‌گردد غلبه نمود. به‌طوری‌که با ترکیب موتیف‌های قسمت پایانة N شبه ...
بیشتر
سیستمی با قرار دادن پیشبر شوک حرارتی E. coli (groE) در ناقل پلاستیدی و ساخت سیگما فاکتور هیبرید گیاه- باکتری تحت یک پیشبر مختص بافت طراحی گردید تا بتوان بر مشکل کاهش رشد و یا باروری گیاه در انتقال ژن به پلاستید که اغلب به دلیل اثرات تولید دائمی محصول تراژن ایجاد می‌گردد غلبه نمود. به‌طوری‌که با ترکیب موتیف‌های قسمت پایانة N شبه سیگما فاکتور توتون که دارای توالی نشانه برای ورود به کلروپلاست و موتیف برهمکنش با پلیمراز کلروپلاستی می‌باشد با موتیف‌های قسمت C-ترمینال فاکتور سیگما 32ی E. coli که قدرت تشخیص و اتصال به پروموتر groE را دارد، یک فاکتور سیگمای هیبرید گیاه E. coli طراحی گردید. این ژن هیبرید موسوم به HSig طی مراحلی با افزودن نواحی تنظیمی در وکتور اگروباکتریومی کلون‌سازی شد. از وکتور نوترکیب حاصل برای انتقال ژن به رقم ایرانی توتون استفاده گردید و ردیابی گیاهان تراریخته حاصل توسط آنالیز PCR، سادرن بلات و رونویسی معکوس اثبات گردید. گیاهان تراریخته HSig حاصل با استفاده از ناقل pFNGi به روش تفنگ ژنی مورد تراریختی مجدد پلاستید قرار گرفتند و بیان پروتئین فلورسنت سبز (GFP) تحت پیشبر groE در کلروپلاست، بیان HSig در بافت سبز گیاه تراریخته و هدف‌گیری آن به پلاستید با استفاده از پپتید نشانه را اثبات نمود. سیستمی که برای بیان GFP در ژنوم کلروپلاستی طراحی و ساخته شد این قابلیت را خواهد داشت که با جایگزینی هر ژن دلخواه دیگری به جای GFP استفاده و برای اختصاصی کردن بیان ژن در کلروپلاست در کشاورزی ملکولی مورد استفاده قرار گیرد.
