همسانه سازي و ارزيابي فعاليت پيشبر القايي Rd29A در گياهان تراريخت توتون

Cloning and functional analysis of inducible promoter Rd29A in transgenic tobacco plants

پيشبر Rd29A به وسيله واكنش زنجيري پليمراز (PCR) و با استفاده از آغازگرهاي اختصاصي از گياه Arabidopsis thaliana همسانه سازي شد. ناقل دوگانه بياني pBI-RD-GUS با اتصال توالي RD29A به ژن gus ساخته شد. سازه اخير به همراه pBI121 با استفاده از Agrobacterium tumefaciens براي تراريختي گياه توتون مورد استفاده قرار گرفت. ارزيابيهاي مولكولي گياهان تراريخته توتون حضور و فعاليت ژن gus تحت پيشبرهاي Rd29A و CamV35S را تاييد نمود. تاثير تيمارهاي مختلف تنشي مانند شوري (NaCl)، خشكي (PEG) و آبسزيك اسيد (ABA) نشان داد كه اين پيشبر Rd29A برخلاف پيشبر هميشه فعال CaMV35S تنها تحت اثر تنشهاي غيرزيستي القا مي شود. القا پذيري پيشبر Rd29A توسط ABA نشان دهنده نقش سيگنالي اين ماده در مسير ترارساني علامتي تنشهاي غيرزيستي مي باشد. با توجه به اينكه بيان دايمي ژنهاي مقاومت به تنش تحت كنترل پيشبر CaMV35S در بسياري از موارد مانع رشد طبيعي گياهان تراريخته مي شود، بنابراين پيشبر القايي Rd29A مي تواند جايگزيني مناسب براي تراريختي گياهان متحمل به تنش باشد.

Stress inducible promoters are key elements in development of transgenic abiotic resistant plants. Abiotic stress inducible promoter Rd29A was cloned by Polymerase chain reaction (PCR) from Arabidopsis thaliana genomic DNA. pBI-RD-GUS binary vector constructed by replacing CaMV35S promoter of vector pBI121 by Rd29A. The new recombinant vector pBI-RD-GUS as well as pBI121 was transferred to tobacco by Agrobacterium tumefaciencs system. PCR and GUS histochemical assay of transgenic tobacco plants confirmed transformation events. Stress induciblity of the promoters studied by histochemical GUS assay of transgenic leaves under stress conditions. The assay showed that promoter Rd29A, in contrast of CaMV35S, induced by dehydration, NaCl and ABA. Rd29A induction by ABA confirmed the signaling role of it in stress signal transduction pathways. Therefore, if abiotic stress resistance genes are driven by rd29A in the transformed plant, the disadvantage, like small figure, low growth rate etc, to transgenic plant due to the over-expression of exogenous genes can be greatly reduced.