طراحی و ساخت سازه اختصاصی کلرو‌پلاستی گیاه برنج حاوی ژن‌های بتائین آلدهید دهیدروژناز(badh) و فلاودکسین(fld) جهت ایجاد مقاومت به تنش‌های غیر‌زنده

Abstract

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.