Skip to main content
SUPERVISOR
Badraldinebrahim Seyed tabatabaei,Cyrus Ghobadi
بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی (استاد راهنما) سیروس قبادی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehrnoosh Shokouhi
مهرنوش شکوهی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Identification and Isolation of the Inducible rd29A Promoter from Arabidopsis thaliana and Evaluation of Its Function in Transgenic Petunia Plant
Cooperation of both environmental elicitors and regulatory cis-acting elements in gene promoter, plays significant role in expression of genes under variable environmental conditions. Rd29A promoter is a stress-inducible promoter, which minimizes negative effects on plant growth and development, while applied instead of constitutive promoters. In this study, in order to isolation and characterization of rd29A promoter of Arabidopsis , total DNA was isolated from this plant. Specific primers based on the upstream sequence of rd29A gene were designed by oligo analyser, and two regions of rd29A promoter with 899 bp and 1260 bp lengths were isolated, followed by cloning into pTZ57R vector. Regulatory elements existing on these two promoters were identified in PlantCARE database. Alignment of studied sequences showed 100% similarity with previously reported rd29A promoter in NCBI database. In order to evaluate the activity of rd29A promoter in petunia plant, six constructs including gus , DREB1B , and nptII genes were prepared under inducible rd29A promoters of two distinct 899 bp and 1260 bp lengths in pBI121 binary vector, and pBI121:rd29A-1260: nptII , pBI121:rd29A-899: nptII and also pBI121 as control, were transformed to petunia via strain GV3101 Agrobacterium tumefaciens bacteria. Transgenic plants grown in cultures containing kanamycin 100 mg/ml, were exposed to salt stress (200 mM NaCl) and resistant plants were selected. Presence and activity of rd29A promoter in transgenic plants were verified by molecular tests, PCR and RT-PCR. Induction of rd29A promoter in transgenic plants resulted in higher resistance to kanamycin under salinity, in comparison to non-transgenic plants. Results of molecular and physiological surveys of rd29A promoter demonstrated that this promoter, unlike constitutive nos promoter, is induced just under stressful conditions. Moreover, physiological results from transformation of pBI121:rd29A: nptII constructs verified the consequences of bioinformatics analysis which depicted higher expression of nptII gene under salt stress in transgenic plants bearing pBI121:rd29A-1260bp: nptII construct. Considering the fact that, permanently expression of stress-resistance genes under constitutive promoters usually obstacles normal growth of transgenic plants, therefore, inducible rd29A promoter can be a proper substitution for generating stress-resistant plants. Keywords : inducible rd29A promoter, nos promoter, regulatory elements, PlantCARE, gus , DREB1B , nptII
همکاری مشترک محرک های محیطی و عناصر تنظیم کننده (cis-acting elements) موجود در راه‌انداز ژن‌ ها، نقش بسزایی در بیان ژن‌ها در شرایط متغیر محیطی دارد. راه انداز rd29A، یک راه انداز القاشونده(Inducible promoter) با تنش است که استفاده از آن به جای راه انداز های دائمی(Constitutive promoter)، اثرات منفی بر روی رشد و نمو گیاه را به حداقل می‌رساند. در این پژوهش به منظور شناسایی و جداسازی راه انداز rd29A از گیاه آرابیدوپسیس، DNA کل از این گیاه استخراج شد. آغازگر های اختصاصی بر اساس توالی بالادست ژن rd29A توسط oligo analyserطراحی و دو ناحیه از راه انداز rd29A با طول های 899 و 1260 جفت باز از آرابیدوپسیس جدا و در ناقل pTZ57R همسانه سازی گردید. عناصر تنظیم کننده موجود بر روی ایندو توالی توسط پایگاه داده یPlantCARE شناسایی شد. بررسی توالی های مورد مطالعه نشان داد که 100% مشابهت، با راه انداز rd29A گزارش شده در پایگاه داده NCBI وجود دارد. به منظور بررسی فعالیت راه انداز rd29A در گیاه اطلسی، شش دستواره شامل ژن gus ، DREB1B و nptII تحت راه انداز القائی rd29A با دو توالی به طول 899 و 1260 جفت باز در ناقل دوگانه pBI121 تهیه شد. دستواره های pBI121:rd29A-1260: nptII و pBI121:rd29A-899: nptII و همچنینpBI121:nos: nptII به عنوان شاهد، توسط باکتری Agrobacterium tumefaciens سویه GV3101 به اطلسی منتقل شد. گیاهان تراریخت رشد یافته در محیط حاوی کانامایسن 100mg/ml، تحت تنش شوری (NaCl 200 میلی مولار) قرار گرفتند و گیاهان متحمل انتخاب شدند. حضور و فعالیت راه انداز rd29A در گیاهان تراریخت توسط روش های مولکولی، PCR و RT-PCR تایید گردید. القای راه انداز rd29A در گیاهان تراریخت منجر به افزایش تحمل به کانامایسین تحت شرایط تنش شوری در مقایسه با گیاه غیر تراریخت شد. نتایج حاصل از بررسی های مولکولی و فیزیولوژی راه انداز rd29A نشان داد که راه انداز rd29A برخلاف راه انداز دائمی nos تنها در شرایط تنش در گیاهان تراریخت اطلسی القا می گردد. همچنین نتایج فیزیولوژیحاصل از انتقال دستواره های pBI121:rd29A: nptII ، نتایج زیست رایانه ایمبنی بر بیان بیشتر ژن nptII تحت تنش شوری در گیاه تراریخت حاوی دستواره pBI121:rd29A-1260bp: nptII را تأیید کرد. با توجه به اینکه بیان دائمی ژن های مقاومت به تنش تحت کنترل راه انداز دائمی غالبا مانع از رشد طبیعی گیاهان تراریخت می شود، بنابراین راه انداز القایی rd29A می تواند جایگزین مناسبی برای تراریختی گیاهان متحمل به تنش باشد. کلمات کلیدی : راه انداز القائی rd29A، راه انداز nos، عناصر تنظیم کننده، PlantCARE، ژن gus ، ژن DREB1B ، ژن nptII

ارتقاء امنیت وب با وف بومی