
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 626 |
تعداد مقالات | 6,517 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,746,466 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,293 |
اثر زمآنهای مایهکوبی و غلظتهای استوسیرینگون بر کارایی انتقال ژن بتا گلوکورونیداز (GUS) با میانجیگری آگروباکتریوم در گل ژربرا (Gerbera jamesonii cv. ‘Royal Soft Pink’) | ||
پژوهشهای تولید گیاهی | ||
مقاله 4، دوره 25، شماره 2، شهریور 1397، صفحه 53-66 اصل مقاله (692.72 K) | ||
نوع مقاله: پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jopp.2018.12960.2166 | ||
نویسندگان | ||
فرزاد نظری* 1؛ پژمان آزادی2؛ مرتضی خوشخوی3؛ ایکیو ناکامورا4 | ||
1عضو هیئت علمی دانشگاه کردستان | ||
2پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی کرج | ||
3استاد بخش علوم باغبانی دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز. | ||
4استاد بخش علوم باغبانی دانشگاه چیبا، ژاپن. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: گل ژربرا یکی از محبوبترین گیاهان زینتی در جهان است و در صنعت گلکاری رتبه چهارم را در بین ده گل بریدنی برتر دارد. امروزه در گل ژربرا روشهای انتقال ژن قابل اعمال، برای وارد کردن صفات جدید به ژنوتیپهای برگزیده بدون تغییر در ویژگیهای خوب آن، ضرورت دارد. مواد و روشها: این پژوهش در سه آزمایش جداگانه انجام شده است؛ ابتدا اثر غلظتهای متفاوت (5، 10، 15، 20، 25 و 30 میلی گرم بر لیتر) آنتیبیوتیک هیگرومایسین برای تعیین غلظت کشنده آن در گیاهکهای غیرتراریخت ژربرا رقم ‘Royal Soft Pink’ ارزیابی شد. سپس در آزمایش دوم، اثر غلظت 10 میلی گرم در لیتر هیگرومایسین بر میزان باززایی شاخساره در ریزنمونههای دمبرگ دارای پهنک بررسی گردید. در نهایت در آزمایش سوم اثر مدت زمآنهای مایهکوبی (10 و 20 دقیقه) و غلظتهای استوسیرینگون (صفر، 50 و 100 میکرومول) بر کارآیی انتقال ژن بتاگلوکورونیداز (GUS) با میانجیگری آگروباکتریوم (Agrobacterium tumefaciens) و از طریق همکشتی ریزنمونههای دمبرگ دارای پهنک، ارزیابی شد. پس از همکشتی ریزنمونهها با آگروباکتریوم به مدت دو تا 3 روز، به محیط کشت انگیزش مستقیم شاخساره انتقال یافتند. در ادامه، شاخسارههای تراریخت احتمالی ، از ریزنمونهها جدا گردید و افزونگری آنها انجام شد. در پایان، به منظور تایید گیاهان تراریخت، از آزمون بافتشیمیایی و واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) استفاده شد. یافتهها: نتایج نشان داد که غلظت 10 میلی گرم در لیتر هیگرومایسین برای گزینش شاخسارههای تراریخت مناسب بوده و باید پس از باززایی اولیه استفاده شود. بیشترین میزان باززایی (38 درصد) شاخسارههای تراریخت احتمالی از ریزنمونههای دمبرگ دارای پهنک، در تیمار 10 دقیقه مایهکوبی و 100 میکرومول استوسیرینگون بهدست آمد. همچنین کمترین میزان باززایی (25/25 درصد) شاخسارههای تراریخت احتمالی، در تیمار 20 دقیقه مایهکوبی و 50 میکرومول استوسیرینگون مشاهده شد. نتایج آزمون بافتشیمیایی و آنالیز PCR گیاهکهای تراریخت، نشان داد که بیشترین شمار رگه مستقل (27 شاخساره) و کارایی انتقال ژن (11 درصد) به ازای هر 100 ریزنمونه دمبرگ، مربوط به تیمار 10 دقیقه مایهکوبی و 100 میکرومول استوسیرینگون میباشد. نتیجهگیری: افزودن هیگرومایسین به محیط کشت، سبب کاهش باززایی مستقیم شاخساره از ریزنمونههای دمبرگ دارای پهنک میشود. عواملی مانند مدت زمان مایهکوبی و غلظت استوسیرینگون اثر چشمگیری بر راندمان و موفقیت تراریختی در ژربرا دارند. استوسیرینگون به عنوان یک انگیزاننده فنولی ژنهای Virو انتقال دهنده T-DNA در آگروباکتریوم در نظر گرفته شده است و سبب افزایش کارایی تراریختی میشود. بنابراین بهترین تیمار برای تولید گیاهان تراریخت در گل ژربرا رقم ‘Royal Soft Pink’ با انتقال ژن GUS، مایهکوبی ریزنمونههای دمبرگ دارای پهنک با آگروباکتریوم به مدت 10 دقیقه و استفاده از استوسیرینگون به غلظت 100 میکرومول میباشد. | ||
کلیدواژهها | ||
آزمون بافتشیمیایی؛ باززایی مستقیم شاخساره؛ ژربرا؛ ژن GUS؛ واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR) | ||
مراجع | ||
1.Ahmadpour, R., Zare, N., Asghari-Zakaria, R. and Sheikhzadeh, P. 2015. Enhancement of Agrobacterium-mediated transformation efficiency in immature embryo of Triticum aestivum cv. Arya. Irn. J. Genet. Plant Breed. 4: 45-53. 2.Almeida, W.A.B., Filho, F.A.A.M., Mendes, B.M.J., Pavan, A. and Rodriguez, A.P.M. 2003. Agrobacterium-mediated transformation of Citrus sinensis and Citrus limonia epicotyl segments. Sci. Agri. 60: 23-29. 3.Amoah, B.K., Wu, H., Sparks, C. and Jones, H.D. 2001. Factors influencing Agrobacteriummediated transient expression of uidA in wheat inflorescence tissue. J. Exp. Bot. 52: 1135-1142. 4.Aswath, C.R., Mo, S.Y., Kim, S.H. and Kim, D.H. 2004. IbMADS4 regulates the vegetative shoot development in transgenic chrysanthemum (Dendranthema grandiflora (Ramat.) Kitamura). Plant Sci. 166: 847-854. 5.Azadi, P., Bagheri, H., Nalousi, A.M., Nazari, F. and Chandler, S.F. 2016. Current status and biotechnological advances in genetic engineering of ornamental plants. Biotechnol. Adv. 34: 1073-1090. 6.Berendzen, K., Searle, I., Ravenscroft, D., Koncz, C., Batschauer, A., Coupland, G., Somssich, I.E. and Ülker, B. 2005. A rapid and versatile combined DNA/RNA extraction protocol and its application to the analysis of a novel DNA marker set polymorphic between Arabidopsis thaliana ecotypes Col-0 and Landsberg erecta. Plant Meth.4: 1-15. 7.Chakravarty, B. and Wang-Pruski, G. 2010. Rapid regeneration of stable transformants in cultures of potato by improving factors influencing Agrobacterium-mediated transformation. Adv. Biosci. Biotechnol. 1: 409-416. 8.Costa, M.G.C., Otoni, W.C. and Moore, G.A. 2002. An evaluation of factors affecting the efficiency of Agrobacterium-mediated transformation of Citrus paradisi (Macf.) and production of transgenic plants containing carotenoid biosynthetic genes. Plant Cell Rep. 21: 365-373. 9.Dai, Y.M., Lin, J.B., Wang, W.Y., Zou, H., Wu, S.J. and Lin, Y.X. 2010. Transformation of blue gene in Narcissus tazetta var. chinensis mediated by Agrobacterium tumefaciens. J. Agri. Biotechnol. 18: 231-238. 10.Dewir, Y.H., El-Mahrouk, M.E. and El-Banna, A.N. 2015. In vitro propagation and preliminary results of Agrobacterium-mediated genetic transformation of Cordyline fruticosa. S. Afr. J. Bot. 98: 45-51. 11.Dutt, M. and Grosser, J.W. 2009. Evaluation of parameters affecting Agrobacteriummediated transformation of citrus. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 98: 331-340. 12.Elomaa, P. and Teeri, T.H. 2001. Transgenic gerbera. In: Biotechnol. Agri. Forest. 48: Transgenic Crops III (Bajaj, Y.P.S., Ed.), Springer-Verlag, Berlin. Pp: 139-154. 13.Godwin, I., Todd, G., Ford-Lloyd, B. and Newbury, H.J. 1991. The effects of acetosyringone and pH on Agrobacterium mediated transformation vary according to plant species. Plant Cell Rep. 9: 671-675. 14.Gonzalez, A., Jimenez, A., Vazquez, D., Davies, J. and Schindles, D. 1987. Studies on the mode of action of hygromycin B, an inhibitor of translocation in eukaryotes. Biochim. Biophys. Acta – Nucleic Acids Protein Synth. 521: 459-469. 15.Gutlitz, R.G.H., Lamb, P.W. and Matthsse, A.G. 1987. Involvement of carrot cell surface proteins in attachment of Agrobacterium tumefaciens. Plant Physiol. 83: 564. 16.Jefferson, R.A., Kavanagh, T.A. and Bevan, M.W. 1987. GUS fusions: β-glucoronidase as a sensitive and versatile gene fusion marker in higher plants. The EMBO J. 6: 3901-3907. 17.Kalawong, S., Srichuay, W. and Te-chato, S. 2014. The effect of Agrobacterium densities and inoculation times on gene transformation efficiency in rubber tree. Afr. J. Biotechnol. 13: 2321-2329. 18.Kondo, T., Hasegawa, H. and Suzuki, M. 2000. Transformation and regeneration of garlic (Allium sativum L.) by Agrobacterium-mediated gene transfer. Plant Cell Rpt. 19: 989-993. 19.Koushesh Saba, M. and Nazari, F. 2017. Vase life of gerbera cut flower cv. Pink Power affected by different treatments of plant essential oils and silver nanoparticles. J. Plant Prod. Res. 2: 43-59. 20.Mathews, H., Bhararhan, N., Litz, R.E., Narayanan, P.S. and Bharia, C.R. 1990. The promotion of Agrobacterium-mediated transformation in Atropa belladona L. by acetosyringone. J. Plant Physiol. 136: 404-409. 21.Miki, B. and McHugh, S. 2004. Selectable marker genes in transgenic plants: applications, alternatives and biosafety. J. Biotechnol. 107: 193-232. 22.Nazari, F., Khosh-Khui, M. and Azadi, P. 2016. A simple and efficient direct shoot organogenesis method using leafy petiole explants in Gerbera jamesonii cv. Royal Soft Pink. Int. J. Hort. Sci. Technol. 3: 51-58. 23.Nazari, F., Khosh-Khui, M. and Azadi, P. 2017. Production of delphinidin anthocyanin in petals of gerbera flower by agroinfiltration of flower color gene constructs. J. Plant Prod. Res. 23: 145-164. 24.Nazari, F., Khosh-Khui, M., Azadi, P., Salehi, H. and Niazi, A. 2014. Growth regulators affected in vitro propagation of pot gerbera (Gerbera jamesonii cv. Royal Soft Pink). Int. J. Agri. Biosci. 3: 185-189. 25.Neskorodov, Y.B., Rakitin, A.L., Kamionskaya, A.M. and Skryabin, K.G. 2010) Developing phosphinothricin-resistant transgenic sunflower (Helianthus annuus L.) plants. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 100: 65-71. 26.Ohta, S., Mita, S., Hattori, T. and Nakamura, K. 1990. Construction and expression in tobacco of a β-glucuronidase (GUS) reporter gene containing an intron within the coding sequences. Plant Cell Physiol. 31: 805-813. 27.Pandey, V., Misra, P., Chaturvedi, P., Misra, M.K., Trivedi, P.K. and Tull, R. 2010. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of Withania somnifera (L.) Dunal: An important medicinal plant. Plant Cell Rpt. 29: 133-141. 28.Park, S.H., Perison, S.R.M. and Smith, R.H. 1996. T- DNA integration into genomic DNA of rice following Agrobacterium inoculation of isolated shoot apices. Plant Mol. Biol. 32: 1135-1148. 29.Parveez, G.K.A., Majid, N.A., Zainal, A. and Rasid, O.A. 2007. Determination of minimal inhibitory concentration of selection agents for selecting transformed immature embryos of oil palm. AsPac J. Mol. Biol. Biotechnol. 15: 133-146. 30.Ramzan Khan, M., Rashid, H., Ansar, M. and Chaudry, Z. 2003. High frequency shoot regeneration and Agrobacterium-mediated DNA transfer in Canola (Brassica napus). Plant Cell Tiss. Organ Cult. 75: 223. 31.Sánchez-Velázquez, J.U., Puc, G.L., Ramos-Díaz, A.L., Cano-Sosa, J.S., Buenfil, I.M.R., García-Velasco, R. and Varguez, A.U. 2016. Main factors affecting the genetic transformation of chrysanthemum var. Micromargara. Plant Omics J. 9: 121-125. 32.Sawahel, W. and Hagran, A. 2006. Generation of white mold disease resistant sunflower plants expressing human lysozyme gene. Biol. Plant. 50: 683-687. 33.Sheikholeslam, S.N. and Weeks, D.P. 1987. Acetosyringone promotes high efficiency transformation of Arabidopsis thaliana explants by Agrobacterium tumefaciens. Plant Mol. Biol. 8: 291-298. 34.Shen, W.H., Escudero, J., Schlappi, M., Ramos, C., Hoha, B. and Koukolikova-Nicola, Z. 1993. TDNA transfer to maize cells: histochemical invbestigation of β-glucuronidase activity in maize tissues. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90: 1488-1492. 35.Sujatha, M., Vijay, S., Vasavi, S., Reddy, P.V. and Rao, S.C. 2012. Agrobacterium-mediated transformation of cotyledons of mature seeds of multiple genotypes of sunflower (Helianthus annuus L.). Plant Cell Tiss. Organ Cult. 110: 275-287. 36.Sun, C.Y., Wang, Y., Xu, X.F., Sun, Y., Zhu, L.H. and Han, Z.H. 2008. Regeneration from leaf segments of in vitro-grown shoots of Malus baccata. New Zeal. J. Crop Hort. Sci. 36: 233-238. 37.Sundar, I.K. and Sakthivel, N. 2008. Advances in selectable marker genes for plant transformation. J. Plant Physiol. 165: 1698-1716. 38.Sunilkumar, G. and Rathore, K.S. 2001. Transgenic cotton: factors influencing Agrobacterium mediated transformation and regeneration. Mol. Breed. 8: 37-52. 39.Sunilkumar, G., Vijaychandra, K. and Veluthambi, K. 1999. Pre-incubation of tobacco leaf explant promotes Agrobacterium mediated transformation by increasing vir gene induction. Plant Sci. 141: 51-58. 40.Yang, Z., Ingrelbrecht, N., Louzada, I.L., Skaria, E. and Mirkov, T.E. 2000. Agrobacteriummediated transformation of the commercially important grapefruit cultivar Rio Red (Citrus paradisi Macf.). Plant Cell Rep. 11: 1203-1211. 41.Zhu, Y.L. and Ma, F.W. 2009. Establishment of Agrobacterium-mediated transformation system for Cyclamen persicum. Acta Agri. Boreali-occidentalis Sinica. 18: 240-244. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 583 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 378 |