عنوان پایان‌نامه
تشدید بیان ژن توکوفرول سایکلاز در کلزا
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی -بیوتکنولوژی کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5250;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56812
- تاریخ دفاع
- ۲۳ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- ناهید رعنائیان
- استاد راهنما
- حسن زینالی خانقاه, علیرضا عباسی
- چکیده
- در طبیعت گیاهان تحت تنش های زنده و غیر زنده ی فراوانی قرار می گیرند که منجر به القای تنش اکسیداتیو در آنها می شود. همچنین مقادیر آنتی اکسیدان های متفاوت در گیاهان افزایش یافته که منجر به پاکسازی ROS ها یا گونه های فعال اکسیژن که محصول تولید شده در خلال تنش اکسیداتیو در گیاهان هستند، می شود. ویتامین E شامل یک دسته از آنتی اکسیدان های محلول در چربی هستند که دارای ? شکل آلفا، بتا، گاما و دلتا می باشند. سنتز این گروه از ویتامین ها محدود به ارگانیسم های فتوسنتزی شامل گیاهان، جلبک ها و بعضی سیانوباکترها است. به دلیل نقش مهم آنتی اکسیدانی در گیاهان تلاش های زیادی به روشن کردن مسیر بیوسنتزی توکوفرول در گیاهان و سیانو باکتری ها و شناسایی مراحل محدود کننده بوسیله تشدید بیان ژن های کاندید در گیاهان تراریخت اختصاص یافت. مراحل بیوسنتز توکوفرول ها به این صورت است که ابتدا از طریق مسیر شیکیمات در بیوسنتز اسیدهای آمینه آروماتیک p-هیدروکسی فنیل پیروات سنتز شده سپس از طریق آنزیم p-هیدروکسی فنیل پیروات داکسیژناز (HPPD) هموجنتیسات ساخته می شود. با تاثیرآنزیم توکوفرول سیکلاز (TC)، – ?توکوفرول تولید می شود و در نهایت با دخالت آنزیم ?-توکوفرول متیل ترانسفراز(?-TMT) ? - توکوفرول ساخته می شود. در نتیجه یکی از راه های موثر مبارزه با تنش اکسیداتیو در گیاهان انتقال یکی از ژن های کلیدی مسیر مثل توکوفرول سیکلاز به آنها می باشد، است. در این تحقیق سازه ژنی pBin:At.TC با استفاده از Agrobacterium tumefaciens به گیاه توتون و کلزا انتقال داده شد. از آزمون PCR و RT-PCR و کاشت بذور گیاهان تراریخت نسل اول در محیط دارای کانامایسین، با توجه به اینکه سازه ما دارای ژن مقاومت به کانامایسین بود، جهت تایید تراریختی استفاده شد. پس از شناسایی لاین تراریخت، که یک لاین بود بذور نسل اول کشت و گیاهان به نسل بعد منتقل شدند تا آنالیزهای بعدی و یکسری از مطالعات فیزیولوژیک در شرایط تنش روی گیاهان شاهد و تراریخت انجام گیرد. بررسی ها نشان داد که گیاهان تراریخت محتوای کلروفیل، پرولین و آب نسبی بالاتری و همچنین میزان نشت یونی کمتری در سطوح تنشی 40 و 60 در مقایسه با گیاهان شاهد نشان دادند. بنابراین گیاهان تراریخت در شرایط تنش خشکی بر اساس پارامترهای گفته شده ای که اندازه گیری شد تحمل بیشتری را نسبت به گیاهان شاهد نشان دادند. کلید واژه: توکوفرول سیکلاز- آنتی اکسیدان- تراریختی کلزا – ویتامین E- تنش اکسیداتیو
- Abstract
- Plants, during their life, are commonly undergone a broad spectrum of biotic and abiotic stresses, leading to, in some cases, oxidative stress. In addition, under the same condition, different kinds of antioxidants are expected to increase, resulted in ROS elimination derived from oxidative stress. In this sense, Vitamine E, as a well-known category of ROS, is usually synthesized via plant metabolism. The biosynthesis of the component is limited to a number of organisms including Plants, Alga and also several cyanobacteria. Due to the pivotal role of antioxidant activity in plants, numerous efforts have been accomplished so far in case of activating tocopherol biosynthesis pathway in both plants and cyanobacteria using overexpression of a number of candidate genes in transgenic plants. Since in tocopherol biosynthesis pathway, tocopherol cyclase has been proved as an important enzyme, as a result, in current study a construct called pBin:At.TC was employed and transformed into tobacco and rape through a popular transformation-based system called Agrobacterium tumefaciens. In the following, PCR and RT-PCR as well as planting of the transgenic seeds under selective conditions (i.e., kanamycine) were utilized in validation process of real transgenic plants. Upon accurate detection of positive transgenic line, the seeds of each one were harvested and planted to acquire the next generation (T1). Subsequent to some physiological analyses under stress conditions on both transgenic and control plants, our results showed that transgenic plants (T1) as compared with control contain higher level of chlorophyll content, proline and relative water content, whereas a significant reduction was detected regarding ion leakage under 40 and 60 stress levels. Our results, altogether, revealed that transgenic plants under stress conditions appear to accompany by much more tolerance as compared with control, so long as the all aforementioned parameters are taken into account.
