سيستم القا شونده با اتانول در كالوس‌هاي تراريخت حاصل از كشت پروتوپلاست در گياه چغندرقند

Characterization of Ethanol Inducible Gene Expression System in Transgenic Sugar Beet Calli Derived From Stomatal Guard Cells

چكيده امكان بيان كنترل شده يك ژن در گياه تراريخت از اهداف دستكاري ژنتيكي است. به طور معمول اين كنترل در سطح رونويسي انجام مي‌شود و پيشبر القا شونده با اتانول يكي از پيشبرهاي با كارايي زياد، در تنظيم خارجي بيان ژن است. در اين پژوهش، ژن گزارشگر GUS تحت كنترل پيشبر القا شونده با اتانول و خاتمه دهنده OCS تهيه و بيان آن در كالوس‌هاي حاصل از پروتوپلاست‌هاي سلول‌هاي نگهبان روزنه در برگ چغندرقند بررسي گرديد. ابتدا، پروتوپلاست‌هاي مورد اشاره استخراج شدند و كالوس‌هاي حاصل از اين پروتوپلاست‌ها، با اگروباكتريوم داراي سازه پيشبر القا شونده با اتانول و ژن گزارشگر GUS تلقيح شدند. كالوس‌هاي حاصل از تراريختي با اتانول در شرايط درون شيشه اي تيمار شده و بيان ژن گزارشگر GUS در آن‌ها قبل و بعد از القا با اتانول بررسي شد. برخي از كالوس‌ها پس از القا با اتانول بيشترين ميزان بيان ژنGUS را داشتند ولي قبل از القا با اتانول بيان ژن مشاهده نشد. بيان ژن گزارشگر در اين كالوس‌ها زياد و از نظر مقدار نزديك به بيان ژن GUS تحت كنترل پيشبر دايمي CaMV 35S بود. زياد بودن بيان ژن GUS با القاي اتانول و عدم بيان آن در شرايط قبل از القا، كارايي اين پيشبر در شرايط القايي را نشان داد.

Controlled gene expression of transgenic plants is one of the main aim of genetic manipulations. This control can be done in transcriptional level. Ethanol inducible promoter system is suitable for external regulation of gene expression. In this study, GUS gene expression under the control of ethanol inducible promoter was evaluated in calli derived from sugar beet stomatal guard cell protoplasts. Protoplasts of stomatal guard cells from sugar beet leaves were isolated and calli derived from these protoplasts, were infected with Agrobacterium harboring GUS gene under the control of ethanol inducible promoter. Transformed calli were treated with ethanol and histochemical GUS assay carried out before and after treatment of calli with ethanol. Some transformed calli showed high level expression of GUS gene after treatment with ethanol. These calli didn’t show any GUS gene expression before applying ethanol. The level of GUS expression after ethanol induction was comparable to constitutive GUS gene expression mediated by CaMV 35S promoter. Furthermore high level GUS expression in these calli demonstrated the activity of this system in sugar beet.