بیان بیش از حد پروتئین های حشره کش با استفاده از ناقل مبتنی بر ویروس موزائیک نیشکر در گیاه ذرت و ارزیابی اثرات آن ها بر کرم برگخوار پائیزه

هدف: ذرت (Zea mays L.) یکی از مهمترین گیاهان زراعی در سراسر دنیا است که توسط آفات گیاهخوار متعددی از جمله کرم برگخوار پائیزه تهدید می شود. روشهای کنترل این آفات عمدتا مبتنی بر آفت کشهای شیمیایی، اصلاح انتخابی و تولید گیاهان تراریخته است که علاوه بر هزینه و زمان بر بودن، در برخی موارد، عواقب زیست محیطی و بهداشتی جبران ناپذیری ایجاد می نمایند. بیان موقت پروتئین های آفت کش با استفاده از ویروسهای گیاهی می تواند تحمل گیاه را در زمان لازم، به صورت هدفمند نسبت به آفات بهبود دهد. پژوهش حاضر با هدف افزایش مقاومت گیاه ذرت به آفت کرم برگخوار پائیزه از طریق بیان موقت سه پروتئین حشره کش شامل PTA (Pinellia ternata aglutinn) ، OAIP-۱ (توکسین به دست آمده از زهرابه عنکبوت Nephila clavata) و NcIa (توکسین به دست آمده از زهرابه عنکبوت Selenotypus plumipes) به واسطه ناقل مهندسی شده ویروس موزئیک نیشکر در گیاه ذرت تشریح می نماید.روش: توالی کدکننده این پروتئین ها، در ناحیه بین توالی P۱ و HC-Pro در ناقل pSCMV درج و با استفاده از اگرواینجکشن به گیاهان ذرت منتقل شد. گیاهان ذرتی که به صورت موفقیت آمیز پروتئین های مذکور را بیان نمودند، پس از تائید با استفاده از RT-PCR و qRTPCR، در آزمون های زیست سنجی مورد تغذیه لاروهای آفت کرم برگخوار پائیزه قرار گرفت. یافته ها: نتایج حاصل از آزمون های زیست سنجی نشان داد که لاروهای گیاهان ذرتی که این ژن های خارجی را بیان می نمودند در مقایسه با لاروهای تغذیه شده از گیاهان شاهد، به طور معناداری کاهش وزن نشان دادند. به طوری که پس از ۷ و ۱۴ روز تغذیه روی گیاهان حاوی پروتئین های نوترکیب، بیشترین کاهش وزن مربوط به لاروهای تغذیه شده روی گیاهان حاوی توکسین عنکبوتی NcIa بود. نتیجه گیری: استفاده از این پروتئین های حشره کش به ویژه NcIa می تواند برای بیان پایدار در ذرت علیه آفات گیاهخوار مدنظر قرار گرفته و استفاده از این سیستم برای غربالگری عملکرد پروتئین های حشره کش در گیاه ذرت می تواند باعث صرفه جویی قابل توجه در زمان و هزینه شود.

کلیدواژه ها:

Spodoptera frugiperda ، بیان بیش از حد ، ویروس موزائیک نیشکر ، لکتین ، توکسین های عنکبوتی