انتقال عامل نسخه برداري WDREB2 به گندم با استفاده از - دانلود رایگان
دانلود رایگان در سال هاي اخير ظهور تکنيک هاي جديد مهندسي ژنتيک به عنوان ابزاري جديد در تحقيقات کشاورزي همسو با اصلاح سنتي در توسعه روش هاي جديد براي دستورزي هاي ژنتيکي گ
دانلود رایگان
| انتقال عامل نسخه برداري WDREB2 به گندم با استفاده از آگروباکتريوم براي بهبود مقاومت به تنش هاي غيرزندهچکيده در سال هاي اخير ظهور تکنيک هاي جديد مهندسي ژنتيک به عنوان ابزاري جديد در تحقيقات کشاورزي همسو با اصلاح سنتي در توسعه روش هاي جديد براي دستورزي هاي ژنتيکي گياهان نقش بسيار مهمي ايفا کرده است. بنابراين بيوتکنولوژي اين پتانسيل را دارد که با توليد گياهان با خصوصيات بهبود يافته مکمل روش هاي سنتي اصلاح گياهان شود. با توجه به نقش گياهان زراعي و بخصوص گندم در تامين غذاي مردم دنيا اين گياهان اهداف مناسبي جهت مطالعه و دستورزي هاي ژنتيکي مي باشند.تنش هاي محيطي غير زنده از قبيل خشکي، سرما، شوري اثرات مضري بر رشد و عملکرد گياهان دارند و مقاومت به آنها از جمله اهداف اصلي اصلاح کنندگان گياهان بوده است. بهبود مقاومت به تنش ها با استفاده از انتقال يک ژن تنظيمي مانند عوامل رونويسي که در مسير هاي تنظيمي متعددي دخالت دارند، امکان پذير است. گزارشات و تحقيقات انجام شده تاکنون حاکي از موفقيت در بهبود مقاومت به تنش هاي غير زنده با استفاده از عوامل تنظيمي بوده است. عوامل رو نويسي DREB عضوي از خانواده AP2/ERF هستند. اين خانواده گروه مهمي از عوامل رونويسي را شامل مي شود که در پاسخ به تنش هاي غير زيستي نقش بسزايي دارند. بررسي ناحيه پروموتري ژن هاي درگير درپاسخ به تنش هاي آبي و دماهاي پايين و غير وابسته به ABA منجر به کشف يک ناحيه ٩ جفت بازي با توالي TACCGACAT شده که آن را DRE ناميده اند. DRE شامل يک توالي مرکزي محافظت شده ۵ جفت بازي به صورتCCGAC است که آن را توالي تکراري C مي نامند. پروتئين هاي کد شده توسط ژن هاي DREB به اين توالي متصل و منجر به تنظيم بيان ژن ها مي شود. عوامل رونويسي متعددي در غلات از جمله گندم ، برنج ، ذرت و جو شناسايي شده است که به موتيف CRT/DRE متصل مي شوند. ژن WDREB2يا TaDREB از نظر توالي همولوژي بالايي با ژن DREB2 در آرابيدوپسيس داشته و بيان آن تحت تاثير تنش خشکي ، سرما ، اسيد آبسيزيک و شوري القا مي شود. با استفاده از روش انتقال ژن مبتني بر آگروباکتريوم، اين ژن به گندم انتقال داده شد که آناليز مولکولي با استفاده از PCR تراريخت بودن گياهان بدست آمده را تاييد مي کند و همچنين بررسي بيان ژن با استفاده از تکنيک Real Time PCR نشان داد که برخي از گياهان تراريخت به ميزان 24 برابر نسبت به گياه غير تراريخت افزايش بيان داشته اند.
مقدمه فنون هاي سنتي بهنژادي گياهان شامل تلاقيهاي مختلف و انتخاب بوده و فنون هاي درون شيشه اي مکمل اين روش ها در ايجاد گياهان با صفات مطلوب ميباشند. در سالهاي اخير ظهور فنون هاي جديد مهندسي ژنتيک به عنوان ابزاري جديد در تحقيقات کشاورزي همسو با بهنژادي سنتي در گسترش روشهاي جديد براي دستورزيهاي ژنتيکي گياهان نقش بسيار مهمي ايفا کرده است. يکي از شاخههاي زيست فناوريگياهي، انتقال ژن هاي خاص به سلولهاي گياهي و باززايي گياه از اين سلول ها با استفاده از روش هاي کشت بافت گياهي مي باشد. بنابراين زيست فناوري اين پتانسيل را دارد که با توليد گياهان با خصوصيات بهبود يافته مکمل روشهاي سنتي بهنژادي گياهان شود. بر خلاف روشهاي بهنژادي سنتي که در آن ها دستهاي از ژن ها منتقل مي شود، در روشهاي مبتني بر زيست فناوري ميتوان يک ژن مشخص را از هر موجودي انتخاب و به جاندار ديگر انتقال داد. با توجه به نقش گياهان زراعي و بخصوص گندم در تامين غذاي مردم دنيا اين گياهان اهداف مناسبي جهت مطالعه و دستورزيهاي ژنتيکي ميباشند. جمعيت جهان به گونه اي روز افزوني در حال افزايش است. اين جمعيت كه در سال 1930 ميلادي تنها 2 ميليارد نفر بود، در سال 1990 به 3/5 ميليارد نفر رسيد و در سال 2000 ميلادي از 6 ميليارد نفر تجاوز كرد (امام، 1386) و پيش بيني مي شود كه جمعيت دنيا تا سال 2025 به 8 ميليارد نفر برسد ( FAO, 2006). بيشتر مدل ها پيش بيني كرده اند كه كمبود جدي مواد غذايي به ويژه در مناطق خشك و نيمه خشك جهان تشديد خواهد شد. پيش بيني شده است كه جمعيت ايران بر مبناي نرخ رشد 2 درصد، در سال 1400 از120 ميليون نفر تجاوز كند (امام، 1386). تقاضا براي مصرف مواد غذايي در كشور هاي كمتر گسترش يافته از سال 1980 تا 2030 حدود 7/2 برابر خواهد شد (FAO, 2006). بنابراين، بحران غذايي از مسايلي است كه انسان امروزي با آن روبرو خواهد. غلات مهمترين گياهان غذايي كره ي زمين و تأمين كننده ي 70 درصد غذاي مردم كره ي زمين مي باشند. گندم و برنج (Oryza sativa) رويهم تقريباً 60درصد انرژي مورد نياز بشر را تأمين مي كنند به طور كلي بيش از سه چهارم انرژي و يک دوم پروتئين مورد نياز بشر از غلات تأمين مي شود و به راستي غلات پايه ي اصلي تغذيه و بقاي بشر به شمار مي روند (امام، 1386). محصولگندمدربسياريازكشورهاازجملهايران،عامليبسيارمهمبرايپايداري سياسيواقتصاديوهمچنينعامليمهمدربهبوددرآمدبيشتركشاورزاناست. دراكثركشورهايدر حالگسترش،بهدليلاهميتغلاتدر امنيتغذاييجمعيتزياداينكشورها،دولتتجارتغلاتراتحتانحصارخود درميآورد (صحرائيان وبخشوده، 1386). گندم (Triticum spp) مهم ترين گياه زراعي دنيا است (Martin et al., 1976) و در مساحت وسيعي از زمين هاي كشاورزي دنيا كشت مي گردد. توانايي سازگاري گندم با اقليم هاي مختلف به حدي است که در سراسر کره زمين قابليت زراعت دارد(Slafer, 1994). 52% زمين هاي قابل کشت جهان به غلات و دو سوم اين ميزان به کشت گندم اختصاص دارد (Slafer, 1994). سابقه کشت گندم به 10 تا 15 هزار سال پيش از ميلاد بر مي گردد (Slafer, 1994; Arnon, 1972) گندم يکي از ارزشمندترين منابع انرژي براي مردم جهان است که دستورزيهاي ژنتيکي آن جهت افزايش عملکرد و به حداقل رساندن کاهش محصول به علت شرايط نا مناسب محيطي و حمله آفات و بيماريها انجام مي شود. در اوايل دهه 60 بهنژادي سنتي همراه با بهبود مديريت مزرعه منجر به افزايش قابل توجه عملکرد گندم در جهان شد که انقلاب سبز نام گرفت و به دنبال آن دستورزي هاي ژنتيکي گندم به سوي تنش هاي محيطي زيستي و غير زيستي که باعث کاهش محصول ميشوند، تغيير پيدا کرد. با توجه به اين تغيير سياست در دهههاي اخير، زيست فناوري با کاهش هزينه توليد از طريق توليد گياهان مقاوم به تنش هاي زيستي و غيرزيستي و افزايش کيفيت محصول راه حلي مناسب مي باشد. عوامل رو نويسي DREB[1] عضوي از خانواده AP2/ERF هستند. اين خانواده گروه مهمي از عوامل رونويسي را شامل مي شود که در پاسخ به تنش هاي غير زيستي نقش بسزايي دارند. بررسي ناحيه پروموتري ژن هاي درگير درپاسخ به تنش هاي آبي و دماهاي پايين و غير وابسته بهABA منجر به کشف يک ناحيه ٩ جفت بازي با توالي TACCGACAT شده که آن را DRE ناميده اند (Kasuga et al., 1999).DRE شامل يک توالي مرکزي محافظت شده ۵ جفت بازي به صورتCCGAC است که آن را توالي تکراري C مي نامند. پروتئينهاي کد شده توسط ژن هاي DREB به اين توالي متصل و منجر به تنظيم بيان ژن ها مي شود .( Kasuga et al., 1999) عوامل رونويسي متصل شونده به موتيفCRT/DRE متعددي در غلات از جمله گندم ، برنج ، ذرت و جو شناخته شده است.عامل رونويسي WDREB2ياTaDREB در گندم، يک پروتئين باند شونده به توالي CRT/DRE را کد مي کند. اين ژن از نظر توالي همولوژي بالايي با ژن DREB2در آرابيدوپسيس داشته و بيان آن تحت تاثير تنش خشکي ، سرما ، اسيد آبسيزيک و شوري القا مي شود. القاي بيان اين ژن منجر به بيان ساير ژن هاي پايين دست القا شونده به وسيله اين عامل رونويسي که در مقاومت به تنش هاي غير زيستي موثرند، مي شود (Egawa et al., 2006). با توجه به اهميت تنش هاي غير زيستي خشکي و سرما و خسارت هاي ناشي از آنها بر گياهان، اين پژوهش با هدف زير انجام شد. - انتقال ژن WDREB2 به گندم جهت بهبود مقاومت به تنش هاي محيطي غير زيستي -1Dehydration Responsive Element Binding دریافت فایل جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||