Journal of Crop Production and Processing
نشریه تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی
Isfahan University of Technology - Journal of Crop Production and Processing
http://jcpp.iut.ac.ir
1
admin
2251-8517
2251-8525
fa
jalali
1383
10
1
gregorian
2005
1
1
8
4
online
1
fulltext
fa
بیان فراوان ژن Δ1 – پرولین- 5-کربوکسیلات سنتتاز(<i> p5cs</i> ) ، با هدف افزایش مقاومت به تنشهای اسموتیک در گیاه تراریخت توتون <span dir=ltr> ( <i>Nicotiana tabacum</i> cv. Xanthi )</span>
Increasing of Tolerance to Osmotic Stresses in Tobacco<i> Nicotiana tabacum</i> cv. Xanthi through Overexpression of<i> p5cs</i> Gene
عمومى
General
پژوهشي
Research
پرولین به عنوان یک اسمولایت مهم، در تعدیل فشار اسمزی سلول تحت تنش کم آبی نقش اساسی دارد. در سلولهای گیاهی، آنزیم دلتا-1- پرولین- 5- کربوکسیلات سنتتاز ( P5CS) وجود دارد که تحت شرایط خشکی، فعالیت این آنزیم تشدید شده و مقدار پرولین را در داخل سلول به حدی بالا میبرد که از خسارت زیاد کم آبی به گیاه جلوگیری میکند. در این پژوهش، ژن کد کننده آنزیم P5CS که تحت کنترل پروموتور <em>35S</em> ویروس موزاییک گل کلم قرارداشت در ناقل دوگانه pBI121 حاوی ژنهای <em>gus</em> و <em>nptII</em> کلون شد و سپس این ناقل به باکتری <em>Agrobacterium tumefaciens</em> سویه( C58(pGV3101 انتقال یافت. باکتری اخیر برای تولید گیاهان توتون تراریخته حاوی ژن p5cs به کار گرفته شد. با تکثیر قطعه 765 جفت بازی توالی داخل ژن p5cs از گیاهان تراریخته و نیز تشکیل رنگ آبی در بافت این گیاهان، انتقال موفقیت آمیز کلون حاوی ژن p5cs به داخل گیاهان توتون به روش انتقال با آگروباکتریوم تأیید شد. میزان پرولین تولید شده در این گیاهان تحت آبیاری معمولی و نیز تنش 5 روزه کم آبی اندازهگیری شد و نتایج آزمایش نشان داد که در مقایسه با گیاهان شاهد، توتونهای تراریخته مقدار زیادی پرولین در حد 91/96 تا 891/1330 میلیگرم پرولین در هر گرم برگ در شرایط آبیاری طبیعی تولید کردهاند. این غلظت پرولین در شرایط تنش 5 روزه کم آبی بیشتر بوده و در حدود 204/445 تا 77/2039 تخمین زده شد. تفاوت تولید سطح پرولین در گیاهان شاهد و نیز گیاهان تراریخته، تحت آبیاری معمولی و کم آبی، نشان داد که بیان ژن p5cs در گیاهان تراریخت باعث افزایش تحمل به تنش خشکی در این گیاهان میشود که این یافتهها شاید بتواند برای یافتن راه حلی برای مقابله با تنش کم آبی در محصولات مهم کشاورزی مفید باشد.
Proline as a key osmoregulating solute in plants plays an overriding role in osmotic pressure adjustment of the cell under water stress conditions. In plant, a bifunctional enzyme delta-1-pyrroline-5-carboxylate synthetase (<em>p5cs</em>) promotes and directs proline synthesis during drought stress conditions. The activity of this enzyme is strongly induced to increase proline concentration within the cell to prevent the impact of water deficit. In this study, the sequence coded for <em>p5cs</em> enzyme under the control of the cauliflower mosaic virus <em>35S</em> promoter was cloned into a plasmid containing gus and <em>nptII</em> genes. The construct pBI121-p5cs was then transferred into <em>Agrobacterium tumefaciens</em> C58 (pGV3101) and used for producing transgenic tobacco(<em>Nicotiana tabacum</em> cv. <em>Xanthi</em>) plants. The amplification of a 765 bp band within p5cs gene from transferred plants and forming deep blue color in leaf tissues of the explants indicated the successful introduction of p5cs construct into nuclear genome of tobacco plants through <em>Agrobacterium</em>-mediated transformation. The two-month old plants growing under normal condition besides the five-day seedlings under drought stress were subjected to determination of proline concentration. Comparison of P5cs product levels between control and water tolerated plants indicated an increase of proline of about 96.91 to 1330.891 mg/g and of 204.454 to 2039.77 mg/g in plants under normal irrigation and under drought stress, conditions respectively. The significant difference between the levels of proline product in control and transgenic plants under different growing conditions demonstrated the expression of targeted gene (<em>p5cs</em>) in engineered tobacco plants that may pave the way to overcome the water stress problem in agronomically useful crops.
p5cs ، پروموتور 35S ، ناقل دوگانه pBI121، ژن gus ، ژن nptII ، آگروباکتریوم
p5cs gene,35S promoter, pBI 121 Vector, gus gene, nptII gene, Agrobacterium
31
40
http://jcpp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2-299&slc_lang=fa&sid=1
A. Yamchi
احد یامچی
10031947532846006147
10031947532846006147
Yes
F. Rastgar Jazii
فردوس رستگار جزی
10031947532846006148
10031947532846006148
No
C. Ghobadi
سیروس قبادی
10031947532846006149
10031947532846006149
No
A. Mousavi
امیر موسوی
10031947532846006150
10031947532846006150
No
A. A. Karkhanehee
علی اصغر کارخانهای
10031947532846006151
10031947532846006151
No