القاي مقاومت به ويروس كوتولگي زرد جو (BYDV-PAV) در گندم نان با به‌كارگيري روش خاموشي ژن پس از ترانويسي

INDUCTION OF RESISTANCE TO BARLEY YELLOW DWARF VIRUS (PAV) IN BREAD WHEAT USING POST-TRANSCRIPTIONAL GENE SILENCING (PTGS)

بيماري‌هاي كوتولگي زرد جو و كوتولگي زرد غلات از مخرب‌ترين و وسيع‌ترين بيماري‌هاي ويروسي غلات دانه ريز هستند. خسارت‌هاي ناشي از ويروس‌هاي عامل بيماري از يك سو و محدود بودن، ناكارآمد بودن و ژنتيك پيچيده ژن‌هاي مقاومت از ديگر سو، زمينه به‌كارگيري رهيافت‌هاي نوين مبتني بر مقاومت با واسطه ويروس را توجيه مي‌نمايد. در تحقيق حاضر سه نوع سازه سنس، آنتي سنس و سنجاق سري داراي اينترون با استفاده از قسمتي از ژن پليمراز ويروس كوتولگي زرد جو (BYDV-PAV) در ناقل دوتايي pWBVec8 همسانه‌سازي شدند. سازه‌ها با استفاده از اگروباكتريوم به جنين كامل گندم الوند بر اساس محيط كشت‌هاي بهينه‌سازي شده و به‌كارگيري نشانگر انتخابي هيگرومايسين منتقل شدند. تراريختي بوته‌ها با استفاده از آزمون‌هاي زنجيره‌اي پلي مراز و لكه‌گذاري نقطه‌اي مورد بررسي قرار گرفت. آلوده‌سازي بوته‌ها با شته‌هاي حامل BYDV-PAV انجام و واكنش هر لاين با آزمون اليزا ارزيابي شد. متوسط راندمان تراريختي بر اساس آزمون اليزا معادل 8/1، 3/1 و صفر در صد به ترتيب براي سازه‌هاي سنجاق سري واجد اينترون، سنس و آنتي‌سنس برآورد گرديد. بوته‌هاي تراريخت آلوده شده مصنوعي با BYDV-PAV، در مقايسه با الوند تيپ وحشي، علاوه بر تفاوت قابل ملاحظه جذب در آزمون اليزا، از ظاهري طبيعي بدون ظهور زردي و كوتولگي برخوردار بودند.

Barley and cereal yellow dwarf are the most important cereal diseases causing serious damages worldwide. Limited number of resistance and tolerance genes, their inefficiency and their complex inheritance justifies the adoption of the pathogen derived resistance approaches. In the present study, three types of constructs including sense, antisense and intron hairpin-loop (ihp-loop) were prepared from a sequence of BYDV-PAV polymerase gene and cloned into pWBVec8 binary vector. Agrobacterium-mediated transformation of mature embryos of bread wheat Alvand was carried out using the three types of constructs in the optimized culture media supplemented with hygromycin as a selective marker. The transformed explants were evaluated by ELISA, polymerase chain reaction, and dot blot assay using a nonradioactive probe. Artificial inoculation of plants was carried out employing BYDV-PAV viruliferous aphids. The average rates of transformation were evaluated as 1.8, 1.3 and zero percent for ihp-loop, sense and antisense constructs, respectively, based on ELISA values. Transformed plants remained healthy while control plants developed yellow dwarf symptoms after artificial inoculation of BYDV-PAV.