آنالیز عملکرد پیش‌بر مصنوعی SP-DD با استفاده از روش اگرواینجکشن در گیاه توتون

Abstract

پیش‌برهای مصنوعی القاپذیر با بیمارگرها (Synthetic pathogen-inducible promoters) جایگزین مناسبی برای پیش‌برهای طبیعی در دست‌ورزی ژنتیکی گیاهان با هدف تولید ارقام مقاوم می‌باشند. یک پیش‌بر القاپذیر با بیمارگر در شرایط ایده‌آل باید تنها در پاسخ به بیمارگرهای هدف فعال شود و ژن مقاومت به بیمارگر را به صورت موضعی و موقتی بیان‌ کند. فقدان این ویژگی‌ها در پیش‌برهای طبیعی، توجه را به سمت طراحی پیش‌برهای مصنوعی معطوف داشته است. در ساختار این پیش‌برها از اجزائی چون عناصر تنظیمی سیس استفاده می‌شود که این امر انعطاف‌پذیری بالایی را در تعیین میزان بیان و نوع القاپذیری یک پیش‌بر مهیا می‌نماید. یکی از متداول‌ترین روشهای آنالیز یک پیش‌بر مصنوعی القاپذیر با بیمارگر، استفاده از روش بیان موقت مبتنی بر اگروباکتریوم می‌باشد. با اعمال تیمارهای زیستی و غیر‌زیستی و مطالعه بیان تراژن، آنالیز عملکرد پیش‌بر در زمان کوتاهی قابل انجام است. در این تحقیق، پیش‌بر مصنوعی SP-DD (متشکل از دو نسخه از عنصر تنظیمی و القایی سیس D Box از منشاء پیش‌بر ژن PR2 گیاه جعفری) در اتصال با ژن گزارشگر بتاگلوکرونیداز اینتروندار طبق روش اگرواینجکشن به برگ‌های گیاه توتون گونه بنتامیانا (Nicotiana benthamiana) منتقل شد و عملکرد آن در واکنش به تیمار سالیسیلیک اسید و تنش‌های محیطی بررسی گردید. نتایج نشان داد پیش‌بر مصنوعی SP-DD در پاسخ به سالیسیلیک اسید، ژن بتاگلوکرونیداز را بیان کرد و میزان بیان با گذشت زمان از ۲ ساعت به ۲۴ ساعت از اعمال تیمار، افزایش نشان داد. همچنین پیش‌بر فوق به تنش‌های گرما و سرما حساسیت اندکی نشان داد ولی تنش اشعه ماوراء بنفش بر القاء آن بی‌اثر بود.