توليد سوياي تراريخت با استفاده از ريزنمونه نيمه بذر

Production of transgenic soybean by the half-seed explant

سويا (Glycine max) يكی از مهم‌ترين محصولات كشاورزی و منبعی غنی جهت توليد روغن و پروتئين در جهان است و تلاش‌های فراوانی برای بهبود ژنتيكی آن با استفاده از روش‌های زادآوری سنتی و مهندسی ژنتيك انجام شده است. اما اصلاح سويا با روش سنتی با توجه به خودلقاح بودن اين گياه و تنوع ژنتيكی كم واريته‌های آن، مشكل آفرين است و استفاده از روش‌های نوين مهندسی ژنتيك جهت انتقال ژن به سويا به يك سيستم كارا برای توليد لاين‌های تراريخت پايا احتياج دارد. در پژوهش حاضر، نتايج حاصل از نخستين تلاش برای توليد سويای تراريخت با استفاده از ريزنمونه نيمه بذر، با واسطه آگروباكتريوم در كشور گزارش می‌گردد. به اين منظور، دانه‌های سويا از ارقام DPX و گرگان 3 پس از استريل سطحی و يك شب آب‌نوشی برش خورده، ريزنمونه‌های نيمه بذر آماده گرديد. در ادامه، ريزنمونه‌ها با سوسپانسيون Agrobacterium tumefaciens سويه LBA4404 حاوی پلاسميد pBI121 تلقيح گرديدند. گياهان باززايی شده‌ای كه روی محيط انتخابی حاوی كانامايسين به رنگ سبز باقی مانده بودند جهت تأييد حضور ژن انتخاب شد. واكنش PCR، تعيين توالی و آزمون GUS سنجی انتقال، حضور و بيان موفق اين ژن را در گياهان باززايی شده‌ هر دو رقم نشان داد. رقم DPX عملكرد بهتری در مقايسه با رقم گرگان 3 از نظر درصد تراريزش دارا بود. مزيت اصلی استفاده از ريزنمونه نيمه بذر جهت انتقال ژن به سويا، سادگی و كارآيی بالای آن است و می‌تواند در آينده جهت انتقال ژن‌های مفيد به‌كار گرفته شود.

Soybean (Glycine max), one of the most important agronomic crops in the world, is considered as a rich source of oil and protein production and much effort has been directed towards its genetic improvements using conventional breeding techniques, as well as molecular genetic approaches. Meanwhile, optimization of transformation of soybean requires an efficient system for production of stable transgenic lines. In this study, we reported the first attempt to use the cotyledonary node derived from mature seed for Agrobacterium mediate plant transformation in Iran. Surface-sterilized soybean seeds of DPX and Gorgan3 cultivars were soaked in distilled water overnight and used for explant production. The explants were inoculated in Agrobacterium tumefaciense (LBA4404) containing pBI121 solution. Positive transgenic plants which remained green in the presence of kanamycin, as a selectable marker, were used for the GUS assay. PCR, sequencing and the GUS assay showed successful expression of the GUS gene in the regenerated plants in both cultivars. Simplicity and efficiency were the main advantages of using the half-seed method which can be used to introduce useful and/or novel gene(s) into soybean.