بيان فراوان ژن Δ1 – پرولين- 5-كربوكسيلات سنتتاز( p5cs ) ، با هدف افزايش مقاومت به تنش‌هاي اسموتيك در گياه تراريخت توتون ( Nicotiana tabacum cv. Xanthi )

پرولين به عنوان يك اسمولايت مهم، در تعديل فشار اسمزي سلول تحت تنش كم آبي نقش اساسي دارد. در سلول‌هاي گياهي، آنزيم دلتا-1- پرولين- 5- كربوكسيلات سنتتاز ( P5CS) وجود دارد كه تحت شرايط خشكي، فعاليت اين آنزيم تشديد شده و مقدار پرولين را در داخل سلول به حدي بالا مي‌برد كه از خسارت زياد كم آبي به گياه جلوگيري مي‌كند. در اين پژوهش، ژن كد كننده آنزيم P5CS كه تحت كنترل پروموتور 35S ويروس موزاييك گل كلم قرارداشت در ناقل دوگانه pBI121 حاوي ژن‌هاي gus و nptII كلون شد و سپس اين ناقل به باكتري Agrobacterium tumefaciens سويه( C58(pGV3101 انتقال يافت. باكتري اخير براي توليد گياهان توتون تراريخته حاوي ژن p5cs به كار گرفته شد. با تكثير قطعه 765 جفت بازي توالي داخل ژن p5cs از گياهان تراريخته و نيز تشكيل رنگ آبي در بافت اين گياهان، انتقال موفقيت آميز كلون حاوي ژن p5cs به داخل گياهان توتون به روش انتقال با آگروباكتريوم تأييد شد. ميزان پرولين توليد شده در اين گياهان تحت آبياري معمولي و نيز تنش 5 روزه كم آبي اندازه‌گيري شد و نتايج آزمايش نشان داد كه در مقايسه با گياهان شاهد، توتون‌هاي تراريخته مقدار زيادي پرولين در حد 91/96 تا 891/1330 ميلي‌گرم پرولين در هر گرم برگ در شرايط آبياري طبيعي توليد كرده‌اند. اين غلظت پرولين در شرايط تنش 5 روزه كم آبي بيشتر بوده و در حدود 204/445 تا 77/2039 تخمين زده شد. تفاوت توليد سطح پرولين در گياهان شاهد و نيز گياهان تراريخته، تحت آبياري معمولي و كم آبي، نشان داد كه بيان ژن p5cs در گياهان تراريخت باعث افزايش تحمل به تنش خشكي در اين گياهان مي‌شود كه اين يافته‌ها شايد بتواند براي يافتن راه حلي براي مقابله با تنش كم آبي در محصولات مهم كشاورزي مفيد باشد.