دانشگاه پیام نور فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی 2252-0783 15 شماره 3 (بهار 1405) 2026 05 22 Optimization of in vitro culture and transformation of betaine aldehyde dehydrogenase gene (BADH) into Solanum lycopersicum to produce of drought stress tolerant plant. توسعه سامانه کشت در شیشه و بهبود تحمل به خشکی در گوجه‌فرنگی از طریق انتقال ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز (BADH) 31 46 13204 10.30473/cb.2026.75643.2015 FA پریسا جنوبی تهمینه لهراسبی گروه زیست فرآورده های گیاهی، پژوهشکده زیست فناوری کشاورزی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران رویا سلطانی گروه علوم گیاهی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران دیانا دانشیان گروه علوم همگرا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرکزی تهران ، ایران Journal Article 2025 09 02 Tomato (Solanum lycopersicum L.), a major Solanaceae crop, is sensitive to drought and osmotic stress. Enhancing tolerance via genetic transformation is promising for sustainable production. This study examined two cultivars, CH and Rio Grande, optimizing in vitro regeneration and introducing the spinach betaine aldehyde dehydrogenase (BADH) gene, which aids glycine betaine biosynthesis, an osmoprotectant. Cotyledonary and hypocotyl explants from 10-day-old seedlings were cultured with varying benzyl adenine (BA) and indole acetic acid (IAA) concentrations. In CH, cotyledons showed 96.26% regeneration and hypocotyls 92.53% on 3 mg l-1 BA with 0.1 mg l-1 IAA. Rio Grande had 73.0% regeneration in cotyledons at 2.5 mg l-1 BA + 0.1 mg l-1 IAA and 66.6% in hypocotyls at 3 mg l-1 BA. Cotyledons produced more shoots consistently. Shoot multiplication improved with gibberellic acid (GA3) + IAA; 3 mg l-1 GA3 and 0.1 mg l-1 IAA yielded 6.67 and 6.33 shoots per cotyledon explant in CH and Rio Grande, respectively. Agrobacterium tumefaciens carrying pRI201-AN with BADH infected cotyledons for 30 seconds, followed by 48-hour dark co-cultivation at 28°C with 40 mg l-1 acetosyringone, maximizing transformation. PCR confirmed a 1668 bp BADH transgene band in resistant plants. Under mannitol-induced osmotic stress at –6 bar, controls showed chlorosis and death, while transgenic plants survived and grew, demonstrating enhanced osmotic tolerance. This study shows optimized regeneration and BADH gene transfer improved tomato osmotic stress tolerance, supporting BADH's role in breeding stress-resilient tomatoes. گوجه‌فرنگی (Solanum lycopersicum L.) از خانواده‌ی Solanaceae یکی از محصولات مهم زراعی است که به دلیل حساسیت بالا به تنش‌های زیستی و غیرزیستی، به‌ویژه خشکی، نیازمند به‌کارگیری رویکردهای نوین اصلاحی می‌باشد. در این پژوهش ژن BADH که درگیر در مسیر سنتز گلایسین بتائسن می باشد، از اسفناج جداسازی و به رقم‌هایCH وRio Grande گوجه‌فرنگی منتقل شد. به منظور بهینه‌سازی شاخه‌زایی، جداکشت‌های کوتیلدونی و هیپوکوتیل در تیمارهای هورمونی مختلف ارزیابی شدند. بیشترین درصد باززایی در محیط حاوی 3 میلی‌گرم بر لیتر BA و 1/0 میلی‌گرم بر لیتر IAA حاصل شد؛ به‌طوری‌که در رقم CH به‌ترتیب 53/92 درصد و 26/96 درصد و در Rio Grande به‌ترتیب 30/70 درصد و 60/66 درصد باززایی مشاهده گردید. همچنین بهترین رشد شاخه‌ها در محیط حاوی 3 میلی‌گرم بر لیتر GA3 همراه با 1/0 میلی‌گرم بر لیتر IAA بود. برای انجام فرایند تراریختی، هیپوکوتیل ها باAgrobacterium tumefaciens حامل وکتور pRI201-AN حاوی ژن BADH و40 میلی‌گرم بر لیتر استوسیرینگون، به‌مدت 48 ساعت در تاریکی تیمار شدند. گیاهان سبز مقاوم به 15 میلی گرم بر لیتر کانامایسین از محیط باززای انتخاب شدند و توسط PCR ارزیابی شدند. حضور باند 1668 جفت‌باز مربوط به ژن BADH بیانگر انتقال موفق ژن به گیاهان تراریخت بود. ارزیابی مقاومت گیاهان تراریخت در محیط‌های با فشار اسمزی مختلف نشان داد این گیاهان در تنش 6- بار پایدار ماندند، درحالی‌که گیاهان شاهد از بین رفتند. از اینرو انتقال ژن BADH می‌تواند راهبردی کارآمد در اصلاح مولکولی گوجه‌فرنگی و افزایش تحمل آن به تنش‌های اسمزی باشد. https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_13204_3182f1911f36ab74d904e5e62de40121.pdf