كارايي بخشي از ژنوم ويروس موزاييك شلغم براي ايجاد مقاومت در كلزا

The efficiency of the partial genome of Turnip mosaic virus (TuMV) on resistance induction in canola

ويروس موزاييك شلغم (Turnip mosaic virus, TuMV) متعلق به جنس Potyvirus و خانواده Potyviridae، يكي از ويروس‌هاي شايع مزرعه هاي كلزا در ايران است و تاكنون لاين يا رقم تجاري مقاومي به آن در كشور گزارش نشده است. در اين پژوهش، امكان ايجاد مقاومت به TuMV در لاين كلزاي تراريختۀ حاوي قطعه كوتاهي از ژن رمزكنندۀ پروتئين پوششي ويروس بررسي شد. بدين منظور توالي 130 نوكلئوتيدي از ژن رمزكنندۀ پروتئين پوششي در حامل pFGC5941 در جهت هاي سنس و آنتي‌سنس به‌طور مستقل همسانه ­سازي شد و با استفاده از Agrobacterium tumefaciens سويۀ LBA4404 به دم برگ كوتيلدوني لاين كلزاي Hayola R-Line 401 منتقل شد. گزينش و تأييد گياهان تراريختۀ T0 و T1 با استفاده از آزمون‌هاي PCR و مقاومت به علف‌كش گلوفوسينت آمونيوم (نشانگر) در شرايط گلخانه انجام شد. پس از مايه‌زني ويروس به گياهان لاين T1 ارزيابي واكنش با استفاده از سامانۀ نمره‌دهي انجام شد. نتايج نشان داد كه تمام گياهان تراريخته حاوي سازۀ سنس هيچ‌گونه مقاومتي را نشان ندادند درحالي‌كه تعدادي از گياهان تراريختۀ حاوي سازۀ آنتي سنس سطوح متفاوتي از مقاومت شامل تأخير در ظهور علائم به همراه كاهش شدت علائم (0 تا 30 درصد نتاج نسل T1) و يا بهبودي (10 تا 66 درصد نتاج نسل T1) را نشان دادند. اين اولين گزارش از افزايش مقاومت به TuMV از راه انتقال يك توالي كوتاه ويروسي در جهت آنتي‌سنس در كلزا است.

Turnip mosaic virus (TuMV) a species of the genus Potyvirus in the family Potyviridae, is one of the most prevalent viruses of canola fields in Iran. So far, commercial resistant lines or varieties against TuMV have not been known in Iran. In this research, the possibility of inducing resistant to TuMV in transgenic canola lines carrying a short fragment of the coat protein gene of the virus was evaluated. Therefore, a 130 nucleotide fragment of TuMV coat protein gene, as sense or antisense orientations, were cloned in the pFGC5941 vector independently and then were transformed to canola cotyledonary (Hayola R-Line 401 variety) explants using Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404. Selection and confirmation of transgenic T0 and T1 lines were carried out via PCR and glufosinate ammonium herbicide (selective marker) resistance assay under greenhouse conditions. After virus inoculation to T1 lines, resistance assay was done by the scoring system. The obtained results confirmed that transgenic lines with sense construction did not show any resistant. However, several transgenic lines with antisense construction showed a different level of resistant to TuMV including delay in symptoms appearance and a decrease in symptoms severity (0-30% of T1 progeny) or symptoms recovery (10-66% of T1 progeny). This is the first report of increased resistant against TuMV via transformation of a short viral fragment sequence with the antisense orientation in canola.