عنوان پایان‌نامه

بررسی تظاهر ژن fld در رویان های بدنی تراریخت گردوی ایرانی Juglans regia L



    دانشجو در تاریخ ۱۵ اسفند ۱۳۹۰ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "بررسی تظاهر ژن fld در رویان های بدنی تراریخت گردوی ایرانی Juglans regia L" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    مهندسی تولیدات گیاهی- اصلاح گیاهان باغبانی
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 586;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 53245
    تاریخ دفاع
    ۱۵ اسفند ۱۳۹۰
    دانشجو
    عطا دژآهنگ
    استاد راهنما
    کورش وحدتی
    چکیده
    لینک فایل چکیده
    چکیده تنش‌های غیرزیستی بیش از هر عامل دیگری موجب کاهش تولیدات باغبانی و زراعی در سراسر جهان می‌شوند. اصلاح گیاهان برای تنش‌های زیستی و غیرزیستی دارای پیچیدگی‌های زیادی می‌باشد، که نیازمند بهره‌برداری از روش‌های نوین اصلاحی جهت رفع محدودیت‌های موجود در روش‌های اصلاح سنتی می‌باشد. مهندسی ژنتیک، به منظور توسعه گیاهان متحمل به تنش بر مبنای وارد کردن ژن‌های درگیر در پاسخ به تنش می‌تواند یک گزینه سریعی برای بهبود گونه‌های گیاهی باشد. چندین آنزیم مهم در متابولیسم سلول‌های گیاهی به فردوکسین به عنوان ناقل الکترون نیاز دارند. میزان فردوکسین در گیاهان تحت شرایط تنش به شدت کاهش می‌یابد. فلاودوکسین سیانوباکتریایی در شرایط تنشی می‌تواند جایگزین فردوکسین ناپایدار در برابر تنش شود و همچنین با فراهم کردن انرژی احیایی مورد نیاز برای باززایی فرم فعال پیروکسی‌ردوکسین، نقش آنتی‌اکسیدان بازی کند و اثرات تنش را کاهش دهد. به همین دلیل، در این مطالعه رویان‌های بدنی گردوی ایرانی که در تحقیق قبلی با آگروباکتریوم دارای ژن fld تراریزش شده بودند، ابتدا به منظور اطمینان از تراریختگی، در محیط کشت دارای آنتی‌بیوتیک هیگرومایسین گزینش شدند. سپس حضور تراژن در رویان‌های مقاوم به هیگرومایسین با آزمون PCR به کمک آغازگرهای اختصاصی طراحی شده برای تکثیر یک قطعه bp495 از این ژن به اثبات رسید. به منظور بررسی تحمل به تنش‌های شوری و اسمزی رویان‌های تراریخت و غیرتراریخت، دو آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی اجرا شد که در آن‌ها رویان‌های تراریخت و غیرتراریخت در سطوح مختلف NaCl (0، 50، 100 و 200 میلی‌مولار) و PEG (0، 5/1، 5 و 10 درصد) با هم مقایسه شدند. از مجموع 750 رویان که مورد گزینش قرار گرفتند 46 لاین مقاوم به هیگرومایسین به دست آمد. آزمایش PCR وجود تراژن را در 32 لاین ثابت کرد. در نهایت 24 لاین از رویان‌های تراریخت باززایی شدند. همچنین گیاهچه‌های تراریخت در محیط کشت دارای 200 میلی‌مولار NaCl با گیاهچه‌های غیرتراریخت مقایسه شدند. نتایج آزمایش‌های تحمل به تنش‌های شوری و اسمزی نشان داد که رویان‌های تراریخت در تیمارهای 50 و 100 میلی‌مولار NaCl و همچنین در تیمارهای 5 و 10 درصد PEG از لحاظ صفات اندازه‌گیری شده، عملکرد بهتری نسبت به رویان‌های غیرتراریخت داشتند. اما در تیمارهای شاهد (بدون تنش) در هر دو آزمایش و همچنین در تیمار 200 میلی‌مولار در آزمایش تنش شوری، و تیمار 5/1 درصد در آزمایش تنش اسمزی، تفاوت معنی‌داری با هم نداشتند. به طور کلی در مقایسه با تنش شوری، کاهش رشد در رویان‌های بدنی تراریخت و غیرتراریخت تحت تنش اسمزی، نسبتاً کمتر بود. گیاهچه‌های غیرتراریخت بعد از 10 روز کشت در محیط کشت دارای 200 میلی‌مولار NaCl نکروزه شدند در حالی که لاین‌های تراریخت بعد از این مدت هنوز به رشد خود ادامه می‌دادند. کلمات کلیدی: تحمل به شوری، تراریخت، تنش اسمزی، تنش غیرزنده، رویان بدنی، فلاودوکسین، گردو.
    Abstract
    ABSTRACT Abiotic stresses are the primary causes of crop losses worldwide. Breeding of plants for abiotic stresses have complications, which requires the utilization of modern methods of breeding to eliminate restrictions of traditional methods. Genetic engineering, based on introduction the genes involved in stress responses could be an option for development of plant varieties. Some key enzymes in metabolism of plant cells utilize ferredoxin as an electron donor. Ferredoxin levels decrease in plants under stress conditions. Cyanobacterial flavodoxin can replace stress-labile ferredoxin and also contributes significantly to antioxidant protection by providing the reducing power needed to regenerate the active form of peroxiredoxin, and finally decrease the stress effects. Somatic embryos of Persian walnut were transformed by agrobacterium having fld gene in previous study. Therefore, in this study, these somatic embryos were subjected to selection in selective medium. Then, presence of transgene in hygromycin resistant somatic embryos was verified by designing specific primers for multiplication of a 495bp of fld gene. To evaluate salinity and osmotic stress tolerance of transgenic somatic embryos of Persian walnut, two factorial experiments was carried out based on CRD with four replicates. The transgenic and non-transgenic somatic embryos of Persian walnut exposed to four salinity (0, 50, 100 and 200mM NaCl) and four osmotic stress (0, 1.5, 5 and 10% PEG 6000) levels. From total 750 embryos that were subjected to selection, 46 hygromycin resistant lines were obtained. The PCR test showed presence of transgene in 32 lines of hygromycin resistant lines. Finally, 24 lines of transgenic somatic embryos were regenerated and converted to plantlet successfully. Transgenic somatic embryos showed better performance in case of evaluated parameters in 50 and 100mM NaCl and in 5 and 10% PEG compared to non-transgenic somatic embryos. Transgenic somatic embryos showed no significant differences in measured parameters at 0 and 200mM NaCl and 0 and 1.5% PEG as compared to non-transgenic somatic embryos. Compared to salt stress, the decrease in growth of transgenic and non-transgenic somatic embryos under osmotic stress caused by PEG was relatively lower. KEYWORDS: Abiotic stress, Flavodoxin, Osmotic stress, Salinity tolerance, Somatic embryos, Transgenic, Walnut