فاکتورهای تاثیرگذار بر کارایی روش آگرواینجکشن برای بیان سیستمیک ژن خارجی در گیاه ذرت به‌واسطه ویروس موزائیک نیشکر

هدف: ذرت (zea mays l.) یکی از مهمترین گیاهان زراعی در سراسر دنیا و از گیاهان مدل خانواده غلات است. استقرار و بهینه‌سازی یک سیستم بیان موقت ژن موفق در ذرت علاوه بر قابلیت استفاده در پروژه‌های خاموشی ژن یا تولید پروتئین‌های نوترکیب، می‌تواند موجب تسهیل مطالعات عملکرد ژن در این گیاه شود. پژوهش حاضر با هدف بهینه‌سازی سیستم بیان سیستمیک ژن به‌واسطه آگروباکتریوم در گیاه ذرت با استفاده از یک ناقل مبتنی بر ویروس موزائیک نیشکر انجام پذیرفت.مواد و روش‌ها: برای این منظور از ژنوم ویروسی نوترکیب که در آن توالی رمزکننده پروتئین فلورسنت سبز (gfp)، در امتداد چهارچوب قرائت آزاد ویروس و در ناحیه بین توالی p1 و hcpro ویروس درج شده بود، استفاده شد. برای انتقال ژنوم ویروسی نوترکیب به گیاهان ذرت، از روش تزریق مستقیم آگروباکتریومی (آگرواینجکشن) به نواحی مریستمی گره کولئوپتیلی گیاهچه استفاده شد. کارایی دو سویه eha105 و gv3101 باکتری agrobacterium tumefaciens در انتقال ژنوم نوترکیب ویروس به سه واریته ذرت iochief، golden bantam (ذرت شیرین) و b73 (ذرت دندان اسبی) در دو مرحله رشدی (گیاهچه‌های سه و هفت روزه) مورد مقایسه قرار گرفت. پس از ظهور علائم موزائیک ویروسی در گیاهان تلقیح شده، بیان ژن خارجی gfp با استفاده از میکروسکوپ فلورسنت کانفوکال و همچنین rt-pcr در این گیاهان در مقایسه با گیاهان شاهد ارزیابی شد.نتایج: ‏ نتایج حاصل از rt-pcr و میکروسکوپ فلورسنت کانفوکال، نشان داد که سویه gv3101 در مقایسه با سویه eha105 به لحاظ آماری عملکرد بالاتری در انتقال ناقل نوترکیب به گیاهان ذرت دارد. همچنین در مقایسه واریته‌های مختلف ذرت، این روش در بیان پروتئین فلورسنت سبز در ذرت واریته گلدن‌بانتام به‌طور بسیار معنی‌داری موفق عمل نمود. اگرچه در مورد سویه eha105 درصد گیاهچه‌های سه روزه ذرت شیرین گلدن‌بانتام که به‌طور موفق ناقل محتوی ژن خارجی‌ را دریافت و بیان نمودند بالاتر بود، اما در مورد سویه gv3101 تفاوت معنی‌داری میان گیاهچه‌های سه و هفت روزه مشاهده نشد.نتیجه‌گیری: ذرت رقم گلدن‌بانتام و آگروباکتریوم سویه gv3101 در مراحل پیش از دوبرگی به‌عنوان یک سیستم مدل بهینه، سریع و کارآمد برای پروژه‌های تحقیقاتی بررسی عملکرد ژن و حوزه‌های پژوهشی مرتبط پیشنهاد می‌گردد.