اثر نوع محيط مايه‌زني در انتقال ژن كيتيناز كايمري به ليسيانتوس (Eustoma grandiflorum [Raf.] Shinn) براي ايجاد مقاومت به بيماري قارچي Fusarium solani

Effect of the type of inoculation medium on chimeric chitinase gene transfer to lisianthus (Eustoma grandiflorum [Raf.] Shinn) for resistance to the fungal disease Fusarium solani

ليسيانتوس در رده ده گل برتر دنيا مي‌‌باشد و در سال 2017 رتبه پنجم صادرات و فروش گياهان زينتي دنيا را به خود اختصاص داده است. ايجاد مقاومت به بيماري‌‌هاي قارچي به‌‌ويژه فوزاريوم از مهم­ترين هدف­هاي بهنژادي ليسيانتوس مي‌‌باشد. كارهاي كمي در مورد بهنژادي براي مقاومت به بيماري‌‌هاي قارچي در اين گياه زينتي صورت گرفته است؛ از اين رو انتقال ژن كيتيناز كايمري به ليسيانتوس دستاورد بزرگي در رسيدن به اين مهم خواهد بود. انتقال و بيان ژن كيتيناز در گياهان سطوح بالاي مقاومت به آلودگي قارچي و تاخير در بروز نشانه­ هاي بيماري را در زمان رويارويي با بيمارگرهاي قارچي باعث مي­شود. پژوهشگران ثابت كرده­اند كه فعاليت كيتيناز كايمري در تخريب ديواره‌‌هاي قارچ‌‌ها تفاوت قابل توجهي نسبت به كيتيناز Chit42 دارد. هدف از اين پژوهش انگيزش مقاومت به بيماري‌‌ قارچي Fusarium solani در ليسيانتوس از راه انتقال ژن كيتيناز كايمري با استفاده از Agrobacterium tumefaciens بود. در اين پژوهش اثر انواع محيط كشت MS، MS½ و LB، ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺳﻮﮐﺮوز ﺑﺎ ﻏﻠﻈﺖﻫﺎي 30 و 15 ﻣﯿﻠﯽﮔﺮم ﺑﺮ ﻟﯿﺘﺮ و ﻣﺎﻟﺘﻮز 30 ﻣﯿﻠﯽﮔﺮم ﺑﺮ ﻟﯿﺘﺮ، در ﻣﺤﯿﻂ ﻣﺎﯾﻪ زﻧﯽ ﻣﻮرد ارزﯾﺎﺑﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﺗﯿﻤﺎر B ﺷﺎﻣﻞ ﻣﺤﯿﻂ ﻣﺎﯾﻪ زﻧﯽ MS داراي 30 ﮔﺮم ﺑﺮ ﻟﯿﺘﺮ ﻣﺎﻟﺘﻮز ﺑﺎ 5/2=pH ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﭘﺎﺳﺦ را در اﻧﺘﻘﺎل اﯾﻦ ژن ﺑﻪ ﻟﯿﺴﯿﺎﻧﺘﻮس داد و در ﮐﻨﺎر ﻣﺤﯿﻂ ﮔﺰﯾﻨﺸﯽ ﺳﺮﺳﺨﺖﺗﺮ داراي 100 ﻣﯿﻠﯽﮔﺮم ﺑﺮ ﻟﯿﺘﺮ ﮐﺎﻧﺎﻣﺎﯾﺴﯿﻦ ﺑﺎ ﻣﯿﺎﻧﮕﯿﻦ ﺑﺎززاﯾﯽ 11/13 ﮔﯿﺎﻫﭽﻪ از ﻫﺮ ﻗﻄﻌﻪ ﺑﺮگ ﺑﻪﻃﻮر ﻣﻌﻨﯽداري ﺑﺮﺗﺮ از ﺳﺎﯾﺮ ﺗﯿﻤﺎرﻫﺎ ﺑﻮد. ﻧﺘﺎﯾﺞ اﯾﻦ ﭘﮋوﻫﺶ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﻣﺤﯿﻂ ﮐﺸﺖ MS ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﺤﯿﻂ ﮐﺸﺖ LB در ﻣﺤﯿﻂ ﻣﺎﯾﻪ زﻧﯽ اﻧﺘﻘﺎل ژن ﺑﻪ ﻟﯿﺴﯿﺎﻧﺘﻮس ﮐﺎرآﻣﺪﺗﺮ اﺳﺖ و ﮐﺎﻫﺶ pH و ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﻨﺒﻊ ﮐﺮﺑﻮﻫﯿﺪارت از ﺳﻮﮐﺮوز ﺑﻪ ﻣﺎﻟﺘﻮز در ﻣﺤﯿﻂ ﻣﺎﯾﻪ زﻧﯽ ﮐﺎراﯾﯽ ﺗﺮارﯾﺨﺘﯽ اﯾﻦ ﮔﯿﺎه را اﻓﺰاﯾﺶ داد. در اﯾﻦ ﭘﮋوﻫﺶ در ﻃﯽ اﻧﺘﻘﺎل ژن ﮐﯿﺘﯿﻨﺎز ﮐﺎﯾﻤﺮي ﺑﻪ ﻟﯿﺴﯿﺎﻧﺘﻮس در ﻣﺤﯿﻂ ﮔﺰﯾﻨﺸﯽ ﺳﺮﺳﺨﺖﺗﺮ، ﺷﻤﺎر 471 ﮔﯿﺎﻫﭽﻪ از 45 ﻗﻄﻌﻪ ﺑﺮگ، اﯾﺠﺎد ﺷﺪ و از ﺷﻤﺎر 21 ﮔﯿﺎﻫﭽﻪ و ﻻﯾﻦ ﺑﻪﻃﻮر ﺗﺼﺎدﻓﯽ ﮔﺰﯾﻨﺶ ﺷﺪه، ﺷﻤﺎر 10 ﻻﯾﻦ ﺑﻪ آزﻣﻮن PCR و 8 ﻻﯾﻦ ﺑﻪ آزﻣﻮن زﯾﺴﺖﺳﻨﺠﯽ ﭘﺎﺳﺦ ﻣﺜﺒﺖ ﻧﺸﺎن دادﻧﺪ. اﯾﻦ ﻧﺨﺴﺘﯿﻦ ﮔﺰارش اﻧﺘﻘﺎل ژن ﮐﯿﺘﯿﻨﺎز ﮐﺎﯾﻤﺮي در ﻟﯿﺴﯿﺎﻧﺘﻮس ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ

Lisianthus is in the top ten flowers in the world and in 2017, it was the fifth largest exporter and seller of ornamental plants in the world. Resistance to fungal diseases, especially Fusarium, is one of the most important breeding objectives for lisianthus. Little work has been done on the modification of resistance to fungal diseases in this ornamental plants. Therefore, gene transfer of chimeric chitinase to lisianthus will be an important contribution to achieve this important goal. The transfer and expression of chitinase gene in plants show a high level of resistance to fungal infections and a delay in the onset of symptoms when exposed to fungal pathogens. The researchers showed that the activity of chimeric chitinase in destroying fungal walls is significantly different from that of Chit42 chitinase. The aim of this study was to achieve resistance to Fusarium solani in lisianthus by transfer of chimeric chitinase gene using Agrobacterium tumefactions. In this study, the effect of different culture media, MS, ½MS and LB, two pH values of 5.2 and 5.8 and 30 and 15 mg L-1 sucrose and 30 mg L-1 maltose in the inoculation medium were investigated. The results showed that the B treatment with MS inoculation medium containing 30 g L-1 maltose with a pH of 5.2 gave the best response in gene transfer to lisianthus and the presence of a more stringent selection medium containing 100 mg L-1 of kanamycin was superior to the other treatments with an average regeneration of 11.13 plantlets per leaflet. The results of this study show that MS medium is more efficient than LB medium for gene transfer to lisianthus. Lowering the pH and changing the carbohydrate source from sucrose to maltose in the inoculum medium increased the transformation efficiency. In this study, 471 plantlets were generated from 45 leaf explants during gene transfer of chimeric chitinase to lisianthus in a more stringent selection medium and out of 21 randomly selected plantlets and lines, 10 lines were selected by PCR and 8 lines responded positively to bioassay test. This is the first report of chimeric chitinase gene transfer in lisianthus