Skip to main content
SUPERVISOR
فرهاد شکوهی فر (استاد راهنما) بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی (استاد مشاور) بهرام شریف نبی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fateme Zarandi
فاطمه زرندی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Detection, amplification and cloning of Tomatinase gene from Fusarium oxysporum f.sp. melonis
Fungi use different tools to overcome plant defense mechanisms. Phytoanticipins are a part of defense materials which are produced in plants to prevent invasion of pathogens. Tomatinase is produced and secreted by a range of fungi (including some forma specialis of Fusarium oxysporum ) to degrade phytoanticipins. In this study due to agricultural importance of melon crop in the Khorasan provinces, Tomatinase presence have been investigated in genome of race 1 and 1.2 of F. oxysporum f. sp. melonis causal agent of Fusarium wilt disease as an economically important disease of melon. For this purpose, specific primers PSh30-F/R based on the F. oxysporum f. sp. lycopersici Tomatinase gene were designed after defining the specific sites in up- and down-stream of the gene. Result revealed the specific primer pair amplified a single 1.1 kb band of the expected size in all tested isolates. The segment cloned in pTG19-T vector and transferred to Dh5?. Recombinant colonies confirmed by colony PCR technique using the specific primer pair and M13 universal primers. A confirmed colony selected for sequencing and Sequencing results showed some variations in Tomatinase sequence of FOM. To design an expression construct of Tomatinase , the specific primers Psh30.3-F/R based on Spe 1 and Sac 1 restriction site were designed. Results showed the specific primer pair amplified single 1056 bp band of Tomatinase carrying the Spe 1 and Sac 1 sites. To express the protein, amplified Tomatinase ligated to pET vector and transferred to BL21. This construct (pETFOM) was sequenced and results revealed that pETFOM construct was designed in correct frame and it doesn’t have any stop codon. Expression of Tomatinase protein required additional factors such as bacterial strain changing, reduction of induction temperature and the other concentration of IPTG. The expression of Tomatinase was confirmed with RT-PCR. So the results based on multiple alignment of Tomatinase showed that FOMTom is a member of glycosyl hydrolases family 10 and is closed to FoTom1 . Keywords: melon, fusarium wilt disease, Tomatinase, gene detection.
قارچ‌ها جهت غلبه بر سیستم دفاعی گیاه از ابزار مختلفی بهره می گیرند. ترکیبات فیتوآنتی‌سیپین از جمله مواد دفاعی است که در گیاه جهت جلوگیری از حمله پاتوژن‌ها تولید می شود. آنزیم توماتیناز، که یک آنزیم گلیکوزیل‌هیدرولازی است، جهت تجزیه فیتوآنتی سیپین و غلبه بر سیستم دفاعی گیاه توسط طیفی از قارچ ها از جمله تعدادی از فرم‌های اختصاصی قارچ Fusarium oxysporum تولید می‌شود. با توجه به جایگاه خربزه در کشاورزی استان خراسان و اهمیت بیماری زردی و پژمردگی آوندی خربزه در این مطالعه حضور ژن توماتیناز در جدایه‌های مربوط به نژاد 1و 1.2 قارچ F. oxysporum f. sp. melonis با هدف تکثیر، همسانه‌سازی توالی ژنومی و ساخت سازه بیانی آن انجام شد. بدین منظور آغازگرهای اختصاصی PSh30-F/R بر اساس توالی ژن توماتیناز در فرم اختصاصی F. oxysporum f. sp. lycopersici طراحی شد. نتایج الگوی الکتروفورزی محصول واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز جدایه‌ها، اختصاصی بودن آغازگرهای طراحی شده و وجود ژن توماتیناز در قارچ FOM را تأیید نمود. قطعه تکثیر یافته جهت مطالعات تکمیلی در ناقل pTG19-T همسانه‌سازی گردید. نتایج توالی‌یابی دو‌جهته سازه ساخته شده، وجود چندین جهش را در توالی توماتیناز FOM نشان داد. به منظور ساخت سازه بیانی توماتیناز FOM ، آغازگرهای اختصاصی توماتیناز با نام Psh30.3-F/R براساس جایگاه برشی Spe 1 و Sac 1 طراحی شد. انجام واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز با استفاده از این آغازگرها قطعه‌ای با تعداد 1056 جفت‌باز را تکثیر کرد که این قطعه جایگاه‌های برشی مورد نظر را دارد. به منظور بیان پروتئین، قطعه توماتیناز تکثیر یافته به ناقل pET21 متصل شده و به سویه BL21 انتقال یافت . سازه ساخته شده با نام pETFOM به صورت دو‌جهته توالی‌یابی گردید. نتایج توالی‌یابی نشان داد که سازه ساخته شده در جهت صحیح قرار گرفته و فاقد کدون پایان است. بعد از تأیید سازه، بیان توماتیناز در سطح پروتئینی بررسی گردید. نتایج به‌دست آمده نشان داد که بیان پروتئینی توماتیناز نیازمند تغییر عوامل دیگری از قبیل تغییر سویه باکتری میزبان، اعمال تغییرات دمایی پایین‌تر و یا غلظت‌های دیگری از IPTG است. به‌منظور بررسی بیان توماتیناز در سطح رونویسی واکنش RT-PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی توماتیناز انجام شد و نتایج آن نشان داد که توماتیناز در سطح رونویسی بیان شده است. کلمات کلیدی: خربزه، بیماری زردی و پژمردگی آوندی، ژن توماتیناز، ردیابی ژن .

ارتقاء امنیت وب با وف بومی