Skip to main content
SUPERVISOR
اقافخر میرلوحی فلاورجانی (استاد مشاور) عبدالمجید رضایی (استاد راهنما) بهزاد قره یاضی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sakineh Mehrani
سکینه مهرانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Transformation of Rice Using Mannitol-1-phosphate Dehydrogenase Gene (Mannitol Synthesizer) in Order to Create Osmotic Adjustment by Nano Gold Particle
In order to obtain marker-free transgenic rice with improved osmotic stress resistance, expression vector named as pABRII-MTLDL contains mtld gene and lacks plant selectable marker gene ( hph ), was constructed from pCabMTLDII and pTRA132 to be used in co-transformation technique with another plasmid contained hygromycine phosphotransferase gene as plant selectable marker. In co-transformation technique gene of interest and plant selectable marker gene are located on different vectors and introduce into plants genome as unlinked fragments. In this way it would be possible to achieve marker free transgenic plant during the generations of segregation. The digestion of pCabMTLDII(a 7.7 kb plasmid which contains both mtld and hph genes) with the Eco RI and Bam HI enzymes resulted in a 1.8 kb fragment, which contained the entire E. coli coding region for the mt1d structural gene together with nopaline synthease terminator. This 1.8 kilobase fragment was then inserted into the Eco RI and Bam HI restriction sites of the modified pTRA132(a 4.4 kb plasmid which contains only hph gene), in which the hph coding sequence and nopaline synthease terminator had been deleted. The cloning of the fragment into the modified vector pTRA132, resulted in a plasmid designated pABRII-MTLD. The recovery of these 3 kb and 1.8 kb fragment from agarose gel was done by High Pure PCR Product Purification Kit and the ligation of these fragment was done by T 4 ligase enzyme using Rapid DNA Ligation Kit. This resulted plasmid pABRIIMTLD was about 4.9 kb. Mtld gene in the resulted cassette (pABRII-MTLD) conferes elevated tolerance against drought and salinity stresses and it is controlled by mosaic virus 35S promoter. The plasmid was analyzed by digestion with Bam HI ، Eco RI ، Hin dIII و pst I enzymes and PCR analysis in which accuracy of construction were confirmed. Then plasmid pABRIIMTLD with pTRA132(containing hph gene) in ratio of 1:1 introduced into high cell-dividing and regeneration ability embryogenic calli derived from the mature seeds of a rice variety, Hashemi , by biolistic transformation method. About 100 small and globular embryogenic calli were arranged on the center of petridishes and the explant of each petri was shot twice.Then selection of transformed cell was carried out on callus induction and also regeneration medium using 50 mg/1 hygromycin B as antibiotic.Transformed cells which contain plant selectable marker gene can survive on medium containing antibiotic. Putatively transformed cell clusters were identified from the bombarded tissues after 3 rounds selection (every 14-21 days) on callus induction, N6 medium, containing 50 mg/1 hygromycine B. After 6-8 weeks selection, hygromycine B
در این پژوهش به منظور دستیابی به برنج تراریخته فاقد ژن نشانگر انتخابی ، ساخت پلاسمید بیانیpABRII-MTLD حامل ژن مانیتول-1-فسفات دهیدروژناز ( mtld ) و فاقد ژن مارکر انتخابی در گیاه با پلاسمیدهایpCabMLDII و TRA132 برای بهره‌گیری از آن در روش تراریزش توام( ( Co-transformation با پلاسمید دارای ژن مقاومت به هیگرومایسین به عنوان نشانگر انتخابی در گیاه انجام شد. در روش تراریزش توام ژن مورد نظر و ژن نشانگر بر روی ناقل‌های پلاسمیدی متفاوتی واقع شده و به عنوان قطعات ناپیوسته به ژنوم معرفی می شوند. ژن مورد نظر و ژن نشانگر در طی تفکیک و نوترکیبی که در طول تولید مثل جنسی رخ می دهد از هم جدا می‌شوند .برش آنزیمی پلاسمید CabMTLDII با آنزیم‌های برشی Eco RI و Bam HIمنجر به ایجاد قطعه 8/1 کیلوبازی گردید که شامل تمام ناحیه کدکننده ژن ساختاری mtld و توالی ترمیناتوری نوپالین سنتتاز و بدون توالی پیشبر بود. در ادامه، این قطعه 8/1کیلو بازی در جایگاه Eco RI و Bam HI پلاسمید تغییریافته pTRA132 وارد شد که در آن ناحیه کدکننده هیگرومایسین فسفوترانسفراز و توالی ترمیناتوری نوپالین سنتتاز حذف شده بود. در پلاسمید نوترکیب حاصل موسوم به pABRII-MTLD، ژن mtld که با ساخت و تجمع مانیتول در سیتوپلاسم سلول باعث افزایش تحمل تنش‌های شوری و خشکی می‌گردد، توسط پیشبر 35S ویروس موزائیک کلم موجود در پلاسمید pTRA132 هدایت می‌شود . صحت ساخت ناقل‌های پلاسمیدی نوترکیب حاوی ژن مانیتول- 1- فسفات دهیدروژناژ با استفاده از آنالیز هضم DNA و با استفاد از آنزیم‌های برشی Bam HI ، Eco RI ، Hind III و pst I ونیز آنالیز واکنش زنجیره‌ای پلیمراز مورد تأیید قرار گرفت. درادامه، پلاسمیدهای pABRIMTLD و pTRA132 (حامل ژن hph ) به کالوس‌های جنین‌زایی که از بذور رسیده منشا گرفته ودارای توان تقسیم سلولی وباززای بالایی بودند ، به روش ریزپرتابه معرفی شدند. سلول های تراریخته احتمالی از بافت های بمباران شده پس از 3 دوره گزینش(به فاصله 21-14 روز) در محیط کالوس‌زای N6 حاوی 50 میلی‌‌گرم در لیتر هیگرومایسین B شناسایی شدند. نهایتا کالوس‌های مقاوم به هیگرومایسین در محیط باززای MS حاوی50 میلی‌‌گرم در لیتر هیگرومایسین B باززا شدند. در این پژوهش چند گیاه برنج تراریخته که حامل هردو ژن mtld و ژن مارکر( ( hph بودند به دست آمد و ادغام هردو ژن در این گیاهان برنج به روش آنالیز زنجیره‌ای پلیمراز تأیید شد. کلمات کلیدی: تراریزش توام ، برنج رقم هاشمی، ژن mtlD ، ژن hph ، بایولیستیک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی