ایجاد گیاه تراریخته توتون مقاوم به علف کش بستا
عنوان دوره: بیست و دومین کنگره گیاهپزشکی ایران
نویسندگان
چکیده
گیاه زراعی توتون (Nicotiana tabacum) از خانواده سولاناسه، نقش مهمی در اقتصاد کشورهای تولیدکننده اش دارد. مبارزه با علفهای هرز در زراعت این گیاه اهمیت داشته و هزینه بر است. وجین علفهای هرز یا کاربرد علفکشهای اختصاصی گران قیمت باعث افزایش هزینه تولید محصول میشود. یکی از بهترین راههای کنترل علفهای هرز استفاده از گیاهان مقاوم به علفکشهای عمومی است. فسفینوتریسین (PPT) با نام تجاری بستا یک علفکش غیرانتخابی، با طیف وسیع و ممانعت کننده از آنزیم گلوتامین سنتتاز در گیاهان و باکتریها است. ممانعت از این آنزیم منجر به تجمع آمونیاک در سلولهای گیاه و مرگ آنها میشود. ژن bar (مقاومت به بستا) با تولید آنزیم فسفینوتریسین استیل ترانسفراز (PAT) بوسیله استیله کردن گروه NH2 آزاد علفکش باعث مقاومت به این علفکش عمومی میشود. این ژن از باکتریStreptomyces hygroscopicus جداسازی شده و تاکنون به گیاهان نیشکر، گل اطلسی، سیبزمینی شیرین، ذرت، برنج، چغندر قند، گندم و سیبزمینی منتقل شده است. در این پژوهش، اثر ژن bar در ایجاد مقاومت به علفکش بستا در گیاه توتون مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور بذرهای استریل شده گیاه توتون رقم سامسون در محیط MS بدون هورمون کشت شدند. از وکتور pKB12 دارای ژن bar (تحت پروموتور CaMV35S) جهت انتقال ژن به گیاه استفاده شد. وکتور مذکور بعد از تکثیر در Escherichia coli سویه Top10 استخراج شده و با روش الکتروپوراسیون به باکتری Agrobacterium tumefaciens سویه LB4404 انتقال داده شد. اگروباکتریوم حاصل در محیط LB حاوی آنتیبیوتیکهای کانامایسین و ریفامپیسین تا رسیدن OD600 به 8/0-6/0 رشد داده شد. ریزنمونههای برگ حاصل از گیاهچههای استریل، توسط این آگروباکتری به مدت 10 دقیقه تلقیح شده و دو روز در تاریکی همکشت شدند. سپس ریزنمونهها به محیط گزینشی (MS حاوی PPT، سفوتاکسیم به همراه هورمونهای NAA و BAP) منتقل شدند. گیاهان تراریخت حاصل از ریزنمونههای برگ به مدت 3-4 هفته در محیط حاوی علفکش PPT گزینش شدند. محیط MS حاوی 1 mg/l NAA، 0.2 mg/l BAP و mg/l 500 سفوتاکسیم، با بازده 90% بهترین محیط برای باززایی ریزنمونههای برگ بود. 15 لاین گیاه تراریخت مقاوم به علفکش از طریق یک فرایند دو مرحلهای گزینش و باززایی از ریزنمونههای برگ بوجود آمدند. از گیاهان تراریخت حاصل و همچنین شاهد غیر تراریخت استخراج DNA و RNA انجام شد. تجزیه و تحلیل مولکولی باPCR و RT-PCR به کمک آغازگرهای اختصاصی ژنbar ورود این ژن، بیان و پایداری آن را در گیاهان تراریخت نسل اول و دوم تأیید کرد. نتایج نشان میدهد که انتقال موفق ژن bar به توتون باعث مقاومت قابل توجه این گیاه به علفکش بستا شده است. در کشت این گیاهان تراریخت مقاوم به علفکش عمومی تنها یکبار سمپاشی با علف کش عمومی در اوایل کشت برای مبارزه با تمامی علف های هرز کافی خواهد بود.
کلیدواژه ها