انتقال ژن كيتيناز كايمري به كلزا و بيان القائي تراژن، تحت پيشبر ساختگي القاء پذير با بيمارگر SP-FF

Transformation of canola with a chimeric chitinase gene under control of the SPFF synthetic pathogeninducible promoter

گياهان به صورت دائمي، در محيط زيست شان، در معرض بيمارگرهاي مختلف قرار دارند. بيان ژن هاي مقاومت توسط پيشبرهايي كه صرفا در زمان حمله بيمارگرها فعال مي شوند راهبردي بسيار كارآمد در توليد گياهان تجاري مقاوم به بيماري مي باشد. در اين مطالعه، ژن مقاومت كيتيناز كايمري تحت كنترل پيشبر ساختگي القاء پذير با بيمارگر SPFF، به گياه كلزا منتقل شده و پتانسيل اين سازه، در مهار رشد بيمارگرهاي قارچي مورد ارزيابي قرار گرفت. در اين راستا، سه سازه ي pGFC، pGMPC و pBISM2 به ترتيب حاوي پيشبر SPFF ( شامل دوعنصر F بالادست پيشبر حداقل)، SPMP (شامل فقط پيشبر حداقل) و CaMV35S ( شامل پيشبر دائمي) جهت تراريختي گياه كلزا مورد استفاده قرار گرفت. بررسي فعاليت كيتينازي نشان داد پيشبر القاء پذير با بيمارگر (SPFF)، نسبت به مسير پيام رساني متيل جاسمونات حساس مي باشد در حالي كه نسبت به مسير ساليسيليك اسيد القاء پذيري چنداني مشاهده نشد. همچنين، بررسي ها نشان داد عصاره پروتئيني برگ گياهان تراريخت تيمار شده با متيل جاسمونات به نسبت گياهان شاهد افزايش معني داري در ميزان مهار رشد بيمارگرهاي قارچي S. sclerotiorum و R. solani داشت. به اين ترتيب، پيشبر SPFF، نه تنها نسبت به متيل جاسمونات به عنوان مولكول پيام رسان در مسير مقاومت به بيمارگرهاي نكروترف القاء پذير مي باشد، بلكه ميزان بيان تراژن مقاومت، تحت كنترل اين پيشبر نيز جهت افزايش مقاوت نسبت به بيمارگرهاي قارچي مناسب به نظر مي رسد.

Plants are constantly challenged by the invading pathogens in their natural habitat. Expression of defensive genes from a promoter that is specifically activated in response to pathogen invasion is highly desirable for engineering diseaseresistant plants. In this study, synthetic promoters were placed upstream of the chimeric chitinase defense gene to produce transformation vectors. Canola plants were transformed with three constructs, pGFC, pGMPC, pBISM2 containing synthetic promoters, SPFF (FF elements + minimal promoter), SPMP (only minimal promoter), and the CaMV 35S constitutive promoter, respectively. Enzyme activity assay indicated that the synthetic pathogeninducible promoter (SPFF) was responsive to the Methyl jasmonate (MJ) elicitor, whereas pGMPC, as a negative control did not respond. Transgenic lines were also evaluated for antifungal activity against two phytopathogenic fungi. Data show that leaf extracts from transgenic plants containing the SPFF promoter treated with MJ, strongly inhibited fungal growth, especially that of Sclerotinia sclerotiorum, the major pathogen of canola. Results indicated that not only the SPFF synthetic promoter is highly responsive to MJ, as an important chemical signal in necrotrophic pathogen defense, but the induced expression of the transgene under control of the synthetic promoter can increase the resistance of transgenic plants against pathogenic fungi.