بيان هم‌زمان ژن‌هاي 5-انول‌پيروويل‌شيكيميت-3-فسفات‌سنتاز ((epsps و گلايفوسيت‌اكسيدوردوكتاز ((gox با هدف ارتقاي مقاومت به علف‌كش گلايفوسيت در گياهچه‌هاي تراريختۀ كلزا

Simultaneous expression of 5-enol pyruvyl shikimate 3-phosphate synthase (epsps) and glyphosate oxidoreductase (gox) in transgenic canola plants towards enhancing resistance to glyphosate herbicide

با‌ توجه‌به اهميت غذايي كلزا (Brassica napus L.)، يكي از مهم‌ترين گياهان توليدكنندۀ روغن در جهان، امروزه در بسياري از كشورها به گسترش سطح زيركشت اين گياه توجه شده است. حضور علف‌هاي هرز در مزارع كلزا سبب كاهش درخور توجه ميزان توليد و كيفيت محصول اين گياه مي‌شود. تاكنون از علف‌كش با طيف گستردۀ گلايفوسيت به‌طور وسيعي استفاده شده است كه آنزيم 5-انول پيروويل شيكيميت-3-فسفات سنتاز (EPSPS) را هدف قرار مي‌دهد. در پژوهش حاضر با هدف ارزيابي راهبردهاي جديد توسعۀ گياهان مقاوم به علف‌كش يادشده و به‌منظور توسعۀ گياهان جديد داراي مقاومت بيشتر، ناقل بياني pBI121 حامل كاست‌هاي ژني گلايفوسيت‌اكسيدوردوكتاز ((gox و epsps جهش‌يافتۀ تحت كنترل پروموتر CaMV 35S به گياهچه‌هاي كلزا منتقل شد. پس از غربال‌گري گياهچه‌هاي حاصل، گياهان منتخب به‌منظور تأييد الحاق و رونويسي ژن هدف تجزيه‌وتحليل مولكولي شدند و ازنظر مقايسۀ سطح تحمل به علف‌كش ارزيابي زيستي شدند. نتايج بررسي لاين‌هاي تراريخت حاصل از راه gPCR و RT-PCR نشان‌دهندۀ انتقال و بيان موفق تراژن‌هاي يادشده بودند. آزمون زيستي نيز بروز مقاومت نسبي در لاين‌هاي بيان‌كنندۀ هم‌زمان دو سازۀ ژني در مقايسه با نمونه‌هاي غيرتراريخت و لاين‌هاي تراريخت تك‌ژني را نشان داد. مطالعۀ حاضر نشان مي‌دهد دو راهبرد مختلف يعني جلوگيري از اتصال علف‌كش به جايگاه هدف و سم‌زدايي آن به‌طور هم‌زمان به مقاومت بيشتر و پايدارتري نسبت به گلايفوسيت به‌ويژه در گياهان دانه‌روغني نظير كلزا منجر مي‌شود.

Canola (Brassica napus L.) is known as one of the most important oil-producing plants worldwide that has a high food value. Today, expansion of planting area of this plant has been highly considered. The presence of weeds in canola fields causes a significant loss in crop yield and quality. So far, the most widely herbicide used to manage weeds is the broad spectrum glyphosate that targets 5 enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) enzyme. In this study, with the aim of identification of new strategies to develop herbicides-resistant plants, Glyphosate Oxidoreductase (gox) and epsps genes under the control of CaMV 35S promoter were transferred to canola seedlings with pBI121 expression vector, to develop new plants with higher herbicide resistance level. Acquired seedlings were screened and then subjected to herbicide resistance bioassay. Molecular analysis of transgenic lines through PCR and RT-PCR showed successful integration and expression of the transgene, respectively. Result showed the higher relative resistance of the transgenic lines expressing two gene cassettes compared to single gene cassette lines. This study suggests that simultaneous application of two different strategies can lead to more glyphosate-resistance to develop new genetically modified crops specifically in oilseed plants such as canola.