ايجاد گياهان زودگلده آرابيدوپسيس از طريق خاموش كردن ژن CLF به روش RNA silencing

Generation of Arabidopsis early flowering plants by destruction of CLF transcripts via RNA silencing

كنترل زمان گلدهي نيازمند فعاليت متوالي ژن هاي مختلفي است كه خود تحت كنترل فاكتورهاي محيطي و دروني مي باشند. برخي از اين ژن ها از قبيل Curly Leaf (CLF) نقش مهاركنندگي در آغاز گلدهي دارند. بنابراين، با خاموش كردن اين قبيل ژن ها مي توان آغاز گلدهي در گياهان را تسريع كرد. در اين تحقيق، از تكنيكRNA Silencing براي خاموش كردن ژن CLF در گياه آرابيدوپسيس جهت بررسي قابليت هاي اين روش در توليد گياهان زودگلده استفاده شد. ابتدا، براي توليد ساختار سنجاق سري (Hairpin)، قطعه اي از ژن CLF آرابيدوپسيس به روش PCR تكثير و در دو مرحله، در دو جهت سنس و آنتي سنس در وكتور pFGC5941 همسانه سازي شد. در مرحله بعد، وكتور حاصل به روش آگروباكتريوم، به گياه آرابيدوپسيس انتقال يافت. همانطور كه انتظار مي رفت، گلدهي در گياهان تراريخته بدست آمده، زودتر از گياهان طبيعي صورت گرفت. در تاييد نتايج بدست آمده، آزمايش RT-qPCR نشان داد كه در مقايسه با گياهان طبيعي، بيان ژن CLF در گياهان تراريخته كاهش و برعكس، بيان ژن FT كه يك ژن محرك گلدهي است، افزايش يافته است. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه از RNA Silencing، مي توان به عنوان يك روش جديد و سريع به منظور ايجاد گياهان زودگلده استفاده كرد.

The control of flowering time requires activation of a cascade of successive genes which are affected by several internal and external factors. Some of these genes, such as Curly Leaf (CLF), have inhibitory effect on flowering. Thus, by silencing of these genes, initiation of flowering can be accelerated. In this research, the RNA Silencing technology is used to investigate the possibility of production of early-flowering plants via CLF silencing. First, in order to produce hairpin structure, a fragment of CLF gene of Arabidopsis thaliana was amplified by PCR and then cloned in two sense and antisense directions, into pFGC5941 vector. The resulted recombinant vector was then transferred into Arabidopsis plants via Agrobacterium method. As expected, initiation of flowering was accelerated in transgenic plants in comparison with the wild-type plants. In agreement to the obtained results, RT-qPCR analysis showed that CLF expression in transgenic plants was decreased in comparison with the wild-type plants. In contrast, FT (a gene which induces flowering) expression was increased in transgenic plants. These results show that RNA silencing as a novel and time-saving biotechnological method could be applied to generate early-flowering plants.