نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ایران، زابل، دانشگاه زابل، دانشکده کشاورزی، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی

2 دانشیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی دانشگاه زابل

3 ایران، زابل، دانشگاه زابل، دانشکده کشاورزی، گروه گیاهپزشکی

4 ایران، ساری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری طبرستان

چکیده

تولید ارقام زینتی با رنگ‌های جدید هدف اصلی در صنعت گل و گیاهان زینتی است. بنفشه آفریقایی از لحاظ تجاری به خوبی شناخته شده و در رنگ‌های مختلفی به جز گل زرد موجود است. این پژوهش با هدف تغییر رنگ گلبرگ‌های بنفشه آفریقایی و تولید مسیر بیوسنتزی رنگدانه آئورون از طریق دست‌ورزی ژنتیکی ژنهای AS1 و 4'CGT انجام شد. بدین منظور‌، این ژن‌ها با استفاده از PCR با آغازگرهای اختصاصی از گلبرگ گل میمون زرد جداسازی و بترتیب در ناقل بیانی pCAMBIA1304 وpBI121 اتصال گردید. پلاسمیدهای نوترکیب4'CGT +pBI121 وAS1 ‌pCAMBIA1304+ با استفاده از بررسی‌های Colony PCR، هضم آنزیم، توالی‌یابی و هم‌ردیف سازی آن‌ها در بانک اطلاعاتی، مورد تایید قرار گرفت. سپس به روش الکتروپوریشن به آگروباکتریوم سویه LBA4404 منتقل و با استفاده از سیستم بیان موقت در گلبرگ‌های گیاه بنفشه آفریقایی مورد بررسی قرار گرفت. در این سیستم سوسپانسیون آگروباکتریوم حامل سازه‌ ژنی با استفاده از سرنگ در پایه گلبرگ‌ها تزریق شد. نتایج مورفولوژیکی پس از 3 روز به وضوح تغییر رنگ گلبرگ‌های سفید به زرد کم رنگ را نشان داد و هیچ تغییری در گلبرگ‌های شاهد مشاهده نشد. آنالیزPCR و مشاهده با میکروسکوپ نوری بترتیب بیان ژن وتغییرات فنوتیپی را تایید کردند. همچنین آئوروسیدین-6-او- گلوکزید (AOG) با استفاده از HPLC-DAD-MSn در گلبرگ‌های تراریخت شناسایی شد. با بکارگیری این سیستم می‌توان سازه ژنی را با اعتماد بیشتری برای تراریختگی دائم به گیاهان زینتی انتقال داد. همچنین این پژوهش می‌تواند راهی را برای مهندسی ایجاد رنگ زرد در گونه‌های گیاهان زینتی که فاقد این نوع رنگ هستند باز نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of transient expression of AS1 and 4'CGT genes in African violets petals by agroinfiltration for Production new color in the flower

نویسندگان [English]

  • Amir Rajabi 1
  • leila fahmideh 2
  • Mojtaba Keikhasaber 3
  • Valiollah Ghasemi Omran 4

1 Department of Plant Breeding and Biotechnology, University of Zabol, Zabol 98613-35856, Iran

2 Assistant Professor of Department of Plant Breeding and Biotechnology, University of Zabol,

3 Department of Plant Pathology, University of Zabol, Zabol, Iran.

4 Genetic and Agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan, University of Agriculture Science and Natural Resources, Sari, Iran

چکیده [English]

The production of ornamental cultivars with new colors is the main goal in the flower and ornamental plants industry. African violet is well known commercially and available in different colors except yellow flower. The aim of this study was to change the color of A. violet petals and to produce the biosynthetic pathway of auron pigment through genetic manipulation of AS1 and 4'CGT genes. To this end, t genes were isolated from Antirrhinum majus petals yellow using PCR with specific primers and ligated into the expression vectors pCAMBIA1304 and pBI121, respectively. Recombinant pBI121+4'CGT and pCAMBIA1304+AS1 vectors were confirmed using colony PCR, enzyme digestion, sequencing and comparative analysis in the database. They were then transferred to Agrobacterium strain LBA4404 by electroporation method and was examined in the petals of A. violet using a temporary expression system. In this system, Agrobacterium suspension carrying the gene structure was injected using a syringe at the base of the petals.. Morphological results after 3 days clearly showed discoloration of white to pale yellow petals and no change was observed in control petals. PCR analysis and light microscopy confirmed gene expression and phenotypic changes, respectively. Also, aureusidin-6-O-glucoside (AOG) was detected in transgenic petals using HPLC-DAD-MSn. By using this system, the gene structure can be transferred to ornamental plants with more confidence for permanent transgenic. In addition, this research can open the way for engineering the creation of yellow color in ornamental plant species that do not have this type of color.

کلیدواژه‌ها [English]

  • aurone
  • Anthocyanin
  • flower color
  • Ornamental plants
  • Genetic engineering