افزایش ارتفاع و سطح برگ گیاهان تراریخت توتون بیان‌کنندۀ ژن AtEXPA18 آرابیدوپسیس تالیانا

Abstract

اکپنسین‌ها گروهی از پروتئین‌های دیوارۀ سلولی‌اند که به‌واسطۀ تغییرات pH، موجب بسط دیوارۀ سلولی می‌شوند. این پروتئین‌ها از طریق سست کردن پیوندهای هیدروژنی بین میکروفیبریل‌های سلولز و پلیمر ماتریکس موجب تغییر شکل دیواره و رشد می‌شوند. در این تحقیق، یک ژن اختصاصی ریشه از گیاه آرابیدوپسیس به نام <em>AtEXPA18</em> که به‌طور مستقیم در شکل‌گیری ریشه‌های مویین مؤثر است، همچنین نقش آن در دیگر بخش‌های گیاهی ثابت شده است، جداسازی و تحت کنترل پیشبرندۀ CaMV 35S و خاتمه‌دهندۀ NOS درون ناقل بیان گیاهی pBI121 همسانه‌سازی و در نهایت به آگروباکتری منتقل شد. سپس این ژن طی روش تراریختی برگی توتون، به این گیاه انتقال یافت. گیاهان حاصل از باززایی روی محیط انتخابی حاوی کانامایسین گزینش شدند. گیاهان به‌دست‌آمده از این طریق در نهایت به گلخانه انتقال یافتند و پس از رشد کافی مورد آنالیز مولکولی و مورفولوژیکی قرار گرفتند. برای اثبات تراریختی گیاهان در سطح ژنوم، استخراج دی­ان­ای صورت گرفت و ژن <em>AtEXPA18</em> با استفاده از آغازگرهای اختصاصی طراحی شده و از طریق واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز تکثیر شد. همچنین پس از استخراج RNA و ساخت cDNA، نتایج آزمون RT-PCR، رونویسی تراژن را در گیاهان تراریخت تأیید کرد. بررسی‌های مورفولوژیکی گیاهان تراریخت نشان داد که این گیاهان نسبت به گیاهان غیرتراریخت دارای اندام‌های بزرگ‌تر و حجیم‌تری هستند. برای مثال صفاتی همچون ارتفاع بوته و سطح برگ‌ها، در توتون‌های تراریخت نسبت به گیاهان شاهد، برتری معنی‌داری داشتند. نتایج به‌دست‌آمده به‌همراه سایر نتایج، نقش ژن مذکور را در بسط و توسعۀ سلولی نشان می‌دهند و آن را به‌عنوان تنظیم‌کنندۀ رشد عمومی، برای به‌دست آوردن گیاهان تراریخته با اندام بزرگ‌تر توصیه می‌کنند.