علوم آب و خاک

---

ژن‌های OF2 ( نوعی اکسالات اکسیداز) و VAP که در مسیر پیام رسانی مقاومت به نماتد سیستی در چغندرقند هستند، قبلاً به ترتیب به کمک نشانگر مولکولی AFLP و سیستم دو هیبریدی در ناقل باکتریایی همسانه شده‌اند. برای آزمون قابلیت این ژن‌ها در ایجاد مقاومت در چغندرقند، ژن‌ها به ناقلین گیاهی قابل بیان منتقل گردیدند. برای این منظور، ژن OF2 پس از جدا سازی، درون T-DNA ناقل دوگانه pAM194 در پایین‌دست پروموتر ذاتی CaMV35S و نیز درون T-DNA ناقل دوگانه pBin121 تغییر یافته در پایین‌دست پروموتر القایی ژن Hs1^pro-1 (ژن مسؤل ایجاد مقاومت به نماتد سیستی) قرار گرفت. ژن VAP نیز پس از جدا سازی از همسانه اولیه، در T-DNA پلاسمید pAM194 در پایین‌دست پروموتر ذاتی CaMV35S قرار گرفت. بدین ترتیب، سه سازه جدید که بیان کننده ژن‌هایی از مسیر پیام رسانی مقاومت به نماتد چغندرقند بودند ساخته شد. سپس این سه پلاسمید به آگروباکتریوم ریزوژنز سویه AR15834 جداگانه منتقل شدند و پس از آن، جداکشت دم‌برگ گیاه چغندرقند با آگروباکتری تلقیح شد. ریشه‌های مویین حاصل از تراریختی، پس از تأیید اولیه با روش رنگ‌آمیزی GUS و یا PCR، به منظور بررسی مقاومت با لارو نماتد تلقیح شدند. نتایج اولیه وجود مقاومت نسبی در برابر لارو نماتد را در شماری از ریشه‌های مویین نشان داد. این مقاومت را می‌توان به اثر ژن‌هایOF2 و VAP نسبت داد.

---

پرولین به عنوان یک اسمولایت مهم، در تعدیل فشار اسمزی سلول تحت تنش کم آبی نقش اساسی دارد. در سلول‌های گیاهی، آنزیم دلتا-1- پرولین- 5- کربوکسیلات سنتتاز ( P5CS) وجود دارد که تحت شرایط خشکی، فعالیت این آنزیم تشدید شده و مقدار پرولین را در داخل سلول به حدی بالا می‌برد که از خسارت زیاد کم آبی به گیاه جلوگیری می‌کند. در این پژوهش، ژن کد کننده آنزیم P5CS که تحت کنترل پروموتور 35S ویروس موزاییک گل کلم قرارداشت در ناقل دوگانه pBI121 حاوی ژن‌های gus و nptII کلون شد و سپس این ناقل به باکتری Agrobacterium tumefaciens سویه( C58(pGV3101 انتقال یافت. باکتری اخیر برای تولید گیاهان توتون تراریخته حاوی ژن p5cs به کار گرفته شد. با تکثیر قطعه 765 جفت بازی توالی داخل ژن p5cs از گیاهان تراریخته و نیز تشکیل رنگ آبی در بافت این گیاهان، انتقال موفقیت آمیز کلون حاوی ژن p5cs به داخل گیاهان توتون به روش انتقال با آگروباکتریوم تأیید شد. میزان پرولین تولید شده در این گیاهان تحت آبیاری معمولی و نیز تنش 5 روزه کم آبی اندازه‌گیری شد و نتایج آزمایش نشان داد که در مقایسه با گیاهان شاهد، توتون‌های تراریخته مقدار زیادی پرولین در حد 91/96 تا 891/1330 میلی‌گرم پرولین در هر گرم برگ در شرایط آبیاری طبیعی تولید کرده‌اند. این غلظت پرولین در شرایط تنش 5 روزه کم آبی بیشتر بوده و در حدود 204/445 تا 77/2039 تخمین زده شد. تفاوت تولید سطح پرولین در گیاهان شاهد و نیز گیاهان تراریخته، تحت آبیاری معمولی و کم آبی، نشان داد که بیان ژن p5cs در گیاهان تراریخت باعث افزایش تحمل به تنش خشکی در این گیاهان می‌شود که این یافته‌ها شاید بتواند برای یافتن راه حلی برای مقابله با تنش کم آبی در محصولات مهم کشاورزی مفید باشد.