بهینه سازی بیان موقت ژن به واسطه آگروباکتریوم (agroinfiltration) در برگ و جوانه گیاه جو (hordeum vulgare l.)

جو (hordeum vulgare l.) یکی از مهم ترین گیاهان زراعی در دنیا است و به عنوان یک سامانه تولید پروتئین های نوترکیب نیز در بیوتکنولوژی کشاورزی اهمیت یافته است. در گیاهانی مانند غلات که باززایی و تراریختی آن ها مشکل است، در برخی موارد بیان موقت یا گذرای ژن به عنوان جایگزینی برای روش پایدار در نظر گرفته می شود. بیان موقت ژن توسط آگروباکتریوم (agroinfiltration)، روشی ارزان و سریع برای بررسی عملکرد ژن ها و بررسی عملکرد عناصر موثر بر بیان ژن (نواحی ترجمه نشونده، اینترون ها، عوامل رونویسی و پروموترها) است. با استفاده از این روش، بررسی نحوه کارکرد سازه ژنی فقط با گذشت چند روز و بدون پشت سر گذاردن مراحل وقت‌گیر باززایی گیاه امکان پذیر است. به منظور بهینه سازی این روش در گیاه جو، اثر تیمارهای مختلف مانند نوع بافت، سن گیاه، محل برگ، غلظت استوسیرینگون، زمان بررسی پس از تلقیح، سویه آگروباکتریوم، غلظت (od) محیط القا، نوع روش، مدت زمان فعالیت پمپ خلا و تعداد آن و نیز ژنوتیپ بر بیان موقت ژن گزارشگر  ß-glucuronidaseدر برگ گیاه جو در این تحقیق بررسی شد. علاوه بر آن، اثر محیط القا، سویه آگروباکتریوم و ژنوتیپ بر بیان موقت ژن گزارشگر در جوانه گیاه جو نیز مورد مطالعه قرار گرفت. بیان موقت ژن ß-glucuronidase در تمامی نمونه های جوانه رقم بهمن و ژنوتیپ ec-82-6 گیاه جو که با سویه gv3301 آگروباکتریوم واجد این سازه در محیط القا با غلظت استوسیرینگون 200 میکرومولار به وسیله سوزن انسولین تلقیح شده بودند، مشاهده شد. بر اساس نتایج این تحقیق، یک روشی کارا و ارزان قیمت برای بیان موقت در گیاه جو با استفاده از آگروباکتریوم معرفی می شود.

Optimization of transient expression by Agrobacterium (agroinfiltration) in leaves and buds of barley (Hordeum vulgare L.)

Barley is one of the most important crops in the world and is also important in agricultural biotechnology as a recombinant protein production platform. In plants such as cereals, whose regeneration and transformation are difficult, in some cases transient gene expression is considered as a substitute for the stable method. Agrobacteriumbased transient expression (agroinfiltration) is an inexpensive and quick way to study the function of genes and to evaluate the elements that affect gene expression (untranslated regions, introns, transcription factors and promoters). By using this method, it is possible to evaluate the function of gene constructs without timeconsuming process of plant regeneration only within a few days. In order to optimize this method in barley, the effect of different treatments such as tissue type, plant age, leaves position, acetosyringone concentration, type of induction medium, time of assay after induction, Agrobacterium strain, OD of induction medium, type of procedure, duration and frequency of vacuum pump operation and barley genotype on transient expression of the ßglucuronidase reporter gene in leaves were evaluated in this research. Also, the effect of type of induction medium, Agrobacterium strain and barley genotype on transient expression of the reporter gene in buds were evaluated. Transient gene expression of ßglucuronidase were observed in all bud samples of Bahman cultivar and EC826 genotype of barley which were inoculated with GV3301 strain harboring the reporter gene construct suspended in the induction medium with acetosyringone concentration of 200 uM by using insulin syringe. According to the results of this study, an effective and lowcost Agrobacteriumbased transient expression system in barley is introduced.