شناسايي و بررسي بيان ژن هم‌ساخت CURLY LEAF طي مراحل نموي اندام‌هاي رويشي و زايشي در خردل سياه (.Brassica niger L)

Identification and the survey of gene expression CURLY LEAF homologous during developmental stages in vegetative and reproductive organs of Brassica nigra L

همواره رويش سريع‌تر و توليد انبوه دانه از نظر اقتصادي، صنعتي و دارويي مورد توجه است و شناخت ژن‌هاي مؤثر در رويش، گل‌دهي و توليد دانه، ارزش بسيار زيادي دارد. ژن CURLY LEAF (CLF) با نقش موثر خود به عنوان بازدارنده گل‌دهي اهميت بسيار زيادي دارد. در اين پژوهش شناسايي ژن هم‌ساخت CLF در گياه خردل سياه (.Brassica nigra L) بدليل مصارف داروئي و صنعتي و هم‌خانواده بودن با گياه مدل آرابيدوپسيس، مورد مطالعه قرار گرفت. براي شناسايي اين ژن، RNA كل از برگ بالغ گياه در مرحله رويشي، و براي بررسي بيان آن، RNA كل از برگ و رأس ساقه در دو مرحله رويشي و زايشي و نيز از غنچه گل، استخراج و پس از ساخت cDNA، با استفاده از آغازگرهاي طراحي شده و انجام فن RT-PCR، شناسايي اين ژن و بيان آن مورد بررسي قرار گرفت. در نتايج بدست آمده، قطعه اختصاصي 665 نوكلئوتيدي تكثير و در بانك ژن با نام bnCLF (KT984485) نام‌گذاري شد. مطالعه درخت فيلوژنتيكي نشان داد كه ژن bnCLF با گونه‌‌هاي هم‌خانواده خود (Brassicaceae) خويشاوندي نزديك و بيشترين خويشاوندي را با گونه Brassica rapa دارد. بررسي بيان ژن نشان داد كه ميزان بيان در برگ و رأس ساقه در مرحله زايشي بيشتر از مرحله رويشي مي‌باشد. همچنين، در مرحله زايشي بيشترين ميزان بيان در غنچه گل در مقايسه با رأس ساقه و برگ مشاهده شد. بنابراين با شناسايي اين ژن و خاموش كردن آن، مي‌توان گل‌دهي را در برخي گياهان سريع‌تر كرد.

Growing faster and mass production of seed is always notable economically, industrially and pharmaceutically. Hence, the identification of the effective genes in growth, flowering and seed production is very valuable in the plants. The CURLY LEAF (CLF) is a key gene due to its important role in flowering inhibition. In this research, identification of CLF gene in black mustard (Brassica nigra L.), due to pharmaceutical and industrial consumption and its proximity to Arabidopsis model plant, was studied. For gene identification studies, the total RNA was extracted from the mature leaves in the vegetative stage. Gene expression was studied using extracted RNAs from leaves and shoot tips in both vegetative and generative stages as well as flower buds. Identification and expression were investigated after cDNA synthesis using the designed primers and the RT-PCR technique. The results confirmed a specific fragment of 665 nucleotides recorded in the gene bank as bnCLF (KT984485). The studies of phylogenetic tree showed that the CLF gene of the black mustard has a close relation with Brassicaceae family but the most homology was observed with Brassica rapa. The higher expression of CLF was observed in leaf and shoot tip at generative phase compared with vegetative phase. Further, the highest of expression amount was seen in floral buds in generative phase than leaf and shoot tip. Therefore, it seems that it is possible to accelerate flowering in some plants by identification and repression of this gene.