انتقال ژن بتا 1و3 گلوكاناز (bgnI) از Trichoderma virens به گياه كلزا جهت ايجاد مقاومت عليه قارچ Sclerotinia sclerotiorum

Transgenic canola plants harboring beta 1,3 glucanase (bgnI) gene from Trichoderma virens inhibit mycelial growth of Sclerotinia sclerotiorum.

كلزا به عنوان يكي از محصولات مهم زراعي نسبت به بسياري از قارچهاي بيماري زا حساس مي باشد. يكي از روشهاي ممانعت از نفوذ قارچهاي بيماري زا به درون گياهان، استفاده از آنزيمهاي هيدرولازي نظير گلوكانازها مي باشد كه باعث تجزيه ديواره اين قارچها شده و قادرند از كلونيزه شدن آنها در گياه جلوگيري نمايند. در اين تحقيق جهت ايجاد مقاومت به قارچ Sclerotinia sclerotiorum در گياه كلزا، ژن bgnI (كد كننده آنزيم بتا 1و3 گلوكاناز) به اين گياه منتقل گرديده و ميزان مقاومت آن مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور ابتدا ژن bgnI با منشا قارچ Trichoderma virens در وكتور بياني pBI121GUS- تحت پروموتر CaMV 35S كلون و با استفاده از الگوي PCR و هضم آنزيمي مورد تاييد قرار گرفت. جهت انتقال ژن كلون شده از Agrobacterium tumefaciens سويه LBA4404 و ريزنمونه هاي كوتيلدوني استفاده گرديد. جهت تشخيص گياهان تراريخت به دست آمده از الگوي PCR با استفاده از آغازگرهاي اختصاصي ، و نيز Souther dot blot استفاده گرديد. ارزيابي مقاومت گياهان تراريخت در برابر قارچ S. sclerotiorum به روش radial diffusion assay انجام گرفت. آناليز نتايج به دست آمده نشان داد كه گياهان تراريخت، نسبت به گياه شاهد (كلزاي غير تراريخت) در برابر قارچ S. sclerotiorum از مقاومت بيشتري برخوردار مي باشند.

Canola (Brassica napus L.) an agro-economically important crop in the world, is sensitive to many fungal pathogens including Sclerotinia sclerotiorum, the causal agent of stem rot disease. Glucanase is cell wall degrading enzyme which have been shown to have high antifungal activity against a wide range of phytopathogenic fungi. In the present study bgnI gene from Trichoderma virens was overexpressed under the control of the CaMV 35S constitutive promoter in Brassica napus, R line Hyola 308. Transformation of cotyledonary petioles was achieved via Agrobacterium tumefaciens LBA4404. After infection with Agrobacterium, the explants were transferred to selected regeneration medium. The transformed explants were screened in kanamycin containing media. The explants were excised and rooted using appropriate growth regulator. Putative transgenic lines obtained from independent transformation events transferred to the greenhouse for hardening. The presence of bgnI in putative transgenic lines confirmed by the polymerase chain reaction (PCR) using specific primers and PCR-based RFLP. Also, antifungal activity was detected in crude protein extracts from transgenic canola plants when compared to non-transgenic canola using radial diffusion assay.