بررسی انتقال ژن گلوفوزینات از طریق غوطه‌ور سازی گل در سوسپانسیون اگروباکتریوم به گیاه گلرنگ (Carthamus Tinctorius L.)

هدف: از بین گیاهان روغنی سازگار با آب و هوای ایران، گلرنگ  (carthamus tinctorius l.)از جایگاه ویژه‏ای برخوردار است و سازگاری خوبی با مناطق کم آب دارد. گلرنگ به عنوان گیاه زراعی مدل با تنوع در اسیدهای چرب شناخته شده است. این گیاه با تحمل نسبتا بالایی که به شوری و خشکی از خود نشان می دهد و همچنین به علت دارا بودن روغنی مطلوب با بیش از 90 درصد اسیدهای چرب غیراشباع، همواره به عنوان یک گیاه دانه روغنی مطلوب و با ارزش مطرح بوده است. از این رو گلرنگ می تواند نقش مهمی در گسترش سطح زیر کشت گیاهان روغنی در کشور داشته باشد. ایران با آب و هوای متنوع، یکی از غنی ترین مناطق جهان از لحاظ ذخایر ژنتیکی گلرنگ به شمار می رود. با این حال کشت گلرنگ در کشور رواج چندانی نداشته و دلایل عمده آن به احتمال زیاد، عدم ترویج و عملکرد پائین دانه ی ارقام آن است. در این پژوهش، به منظور بهینه سازی انتقال ژن به گیاه گلرنگ، برای اولین بار از روش غوطه ور سازی گل در سوسپانسیون اگروباکتریوم حامل ژن گلوفوزینات استفاده شده است. در حقیقت دسترسی به ارقام مهندسی شده می تواند نقش مهمی در توسعه کشت این گیاه داشته باشد. مواد و روش ها: در این مطالعه 9 لاین بومی و غیر بومی گلرنگ که بر اساس صفات مختلف زراعی و فنوتیپی انتخاب شده بودند به صورت مجزا با استفاده از ناقل بیان کننده ژن گلوفوزینات، با به کار گیری روش غوطه ور سازی گل در سوسپانسیون اگروباکتریوم با غلظت  (od600 nm)1 در حضور دو مقدار متفاوت از سیلوت77  مایه زنی شدند. نتایج: بررسی های ژنومیک و توالی یابی سنگر برای نسل t1 با استفاده از آغازگرهای ژن مقاومت به گلوفوزینات نشان دهنده موفقیت انتقال ژن گلوفوزینات در گیاه گلرنگ از طریق غوطه ور سازی گل بود. نتیجه گیری:از میان 9 ژنوتیپ مورد مطالعه و 17 گیاه ترنسفورم شده با استفاده از روش غوطه ور سازی در مطالعه‏ حاضر، 3 گیاه ترنسفورم شده با تائید توالی‏یابی به دست آمد که 1 گیاهچه متعلق به ژنوتیپ محلی یزد، 1 گیاهچه متعلق به ژنوتیپ محلی کرمان و 1 گیاهچه متعلق به ژنوتیپ پائیزه12 بود. هر سه گیاه با غلظت 40 میکرولیتر از سیلوت77 تلقیح شده بودند.

Evaluation of glufosinate gene transfer to safflower (Carthamus tinctorius L.) through floral dipping in Agrobacterium suspension

Objective Among Iran’s climatewelladapted oily plants, safflower (Carthamus tinctorius L.) is considered as a topranked plant since it is welladapted to areas with water shortage. Safflower is known as a model crop with a variety of fatty acids with a relatively high tolerance to salinity and drought, and also due to its high nutritional value that is related to the composition of 90 percent unsaturated fatty acids in its oil content. It has always been considered as a desirable and valuable oilseed plant and can play an important role in expanding the area under planting of oilseeds in the country. Although, Iran with its diverse climate, is one of the richest regions in the world in terms of safflower genetic resources, safflower planting is not very common in our country. One of the main reasons is probably the lack of promotion and low grain yield of its cultivars. In this study, For the first time the floral dipping was performed in Agrobacterium suspension in order that the glufosinate gene would be transferred to the safflower plant. Actually, the access to appropriate engineered cultivars will play a critical role in the development of safflower planting.   Materials and methods Nine safflower lines were selected from a worldwide collection genotypes based on the different agronomic and phenotypic traits. They were submerged in Agrobacterium suspensions with optical density (OD600 nm) of 1 and in the presence of two different amounts of silwet77.   Results The genomic analysis of T1 generations using glufosinate resistance gene primers indicated the success of glufosinate transfer in safflower plant through flower immersion.   Conclusions Among 9 studied genotypes and 17 transformed plants using the floral dipping method, 3 transgenic plants were obtained with sequencing confirmation: one seedling belongs to Mahali Yazd genotype, one seedling belongs to the Mahali Kerman and one seedling belongs to the Paeize 12 genotype. All transgenic plants were inoculated with 40μl concentration of silwet77.