افزایش مقاومت به تنش شوری در گیاه آرابیدوپسیس تالیانا با فرابیان ژن فسفواتانول آمین N- متیل‌ترانسفراز اسفناج (Spinacia oleracea, Iranian landrace)

Abstract

یکی از مکانسیم‌های مقاومت گیاهان به تنش‌های غیرزیستی تولید محلول سازگار گلایسین بتائین است. کولین پیش‌ساز این متابولیت مهم و همچنین یک ترکیب اصلی در حفظ یکپارچگی و سیگنالینگ غشای سلولی است. در گیاهان مهمترین مرحله تولید کولین را آنزیم سیتوپلاسمی فسفو اتانول آمین N-متیل ترانسفراز (PEAMT; EC 2.1.1.103) کاتالیز می‌کند. در این مطالعه ژن PEAMT از یک رقم محلی گیاه اسفناج (Spinacia oleracea Iranian landrace) با استفاده از پرایمرهای اختصاصی تکثیر و در داخل وکتور کلونینگ (pJET) همسانه سازی شد. به منظور فرابیان ژن PEAMT ، سازه ژنیPBI121GUS-9:PEAMT ساخته و در نهایت به باکتری Agrobacterium سویه GV3101(PMP90) منتقل شد. تراریزش گیاهان با استفاده از روش غوطه‌ورسازی گل آذین انجام و آنالیز اولیه گیاهان تراریخت احتمالی با جوانه‌زنی بذور در محیط انتخابی حاوی آنتی بیوتیک کانامایسین بررسی شد. گیاهچه‌های مقاوم به کانامایسین در سطح مولکولی با استفاده از روش PCR غربالگری و تراریختی گیاهان در سطح رونوشت‌برداری با RT-PCR تایید شد. متعاقباً بررسی‌های فنوتیپی گیاهان تراریخت حاوی ژن PEAMT در شرایط تنش شوری نشان داد که طول ریشه اصلی گیاهان تراریخت از مقدار آن در گیاهان شاهد به طور معنی‌داری طویل‌تر، ریشه‌های فرعی گسترده‌تر و رشد رویشی بهتری داشته‌اند. اندازه‌گیری متابولیت گلایسین‌بتائین و آنزیم پراکسیداز نیز نشان داد که گیاهان تراریخته دارای محتوای گلایسین‌بتائین بیشتر و فعالیت آنزیم پراکسیدازی بالاتری نسبت به گیاهان شاهد داشته‌اند.