مهدیه صادقیان بهنوئی - دانشگاه زابل
محمود سلوکی - گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل
جعفر ذوالعلی - دانشیار، گروه مهندسی بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
عباسعلی امام جمعه - دانشیار دانشکده کشاورزی دانشگاه زابل
جورج جندر - Boyce Thompson Institute for Plant Research

هدف: ذرت (Zea mays L.) یکی از مهمترین گیاهان زراعی در سراسر دنیا و از گیاهان مدل خانواده غلات است. استقرار و بهینه سازی یک سیستم بیان موقت ژن موفق در ذرت علاوه بر قابلیت استفاده در پروژه های خاموشی ژن یا تولید پروتئین های نوترکیب، می تواند موجب تسهیل مطالعات عملکرد ژن در این گیاه شود. پژوهش حاضر با هدف بهینه سازی سیستم بیان سیستمیک ژن به واسطه آگروباکتریوم در گیاه ذرت با استفاده از یک ناقل مبتنی بر ویروس موزائیک نیشکر انجام پذیرفت. مواد و روش ها: برای این منظور از ژنوم ویروسی نوترکیب که در آن توالی رمزکننده پروتئین فلورسنت سبز (GFP)، در امتداد چهارچوب قرائت آزاد ویروس و در ناحیه بین توالی P۱ و HC-Pro ویروس درج شده بود، استفاده شد. برای انتقال ژنوم ویروسی نوترکیب به گیاهان ذرت، از روش تزریق مستقیم آگروباکتریومی (آگرواینجکشن) به نواحی مریستمی گره کولئوپتیلی گیاهچه استفاده شد. کارایی دو سویه EHA۱۰۵ و GV۳۱۰۱ باکتری Agrobacterium tumefaciens در انتقال ژنوم نوترکیب ویروس به سه واریته ذرت Iochief، Golden Bantam (ذرت شیرین) و B۷۳ (ذرت دندان اسبی) در دو مرحله رشدی (گیاهچه های سه و هفت روزه) مورد مقایسه قرار گرفت. پس از ظهور علائم موزائیک ویروسی در گیاهان تلقیح شده، بیان ژن خارجی GFP با استفاده از میکروسکوپ فلورسنت کانفوکال و همچنین RT-PCR در این گیاهان در مقایسه با گیاهان شاهد ارزیابی شد. نتایج: نتایج حاصل از RT-PCR و میکروسکوپ فلورسنت کانفوکال، نشان داد که سویه GV۳۱۰۱ در مقایسه با سویه EHA۱۰۵ به لحاظ آماری عملکرد بالاتری در انتقال ناقل نوترکیب به گیاهان ذرت دارد. همچنین در مقایسه واریته های مختلف ذرت، این روش در بیان پروتئین فلورسنت سبز در ذرت واریته گلدن بانتام به طور بسیار معنی داری موفق عمل نمود. اگرچه در مورد سویه EHA۱۰۵ درصد گیاهچه های سه روزه ذرت شیرین گلدن بانتام که به طور موفق ناقل محتوی ژن خارجی را دریافت و بیان نمودند بالاتر بود، اما در مورد سویه GV۳۱۰۱ تفاوت معنی داری میان گیاهچه های سه و هفت روزه مشاهده نشد. نتیجه گیری: ذرت رقم گلدن بانتام و آگروباکتریوم سویه GV۳۱۰۱ در مراحل پیش از دوبرگی به عنوان یک سیستم مدل بهینه، سریع و کارآمد برای پروژه های تحقیقاتی بررسی عملکرد ژن و حوزه های پژوهشی مرتبط پیشنهاد می گردد.

پروتئین فلورسنت سبز, تزریق آگروباکتریومی, سیستم بیان درون گیاهی, ناقل های ویروسی