efficient induction of embryogenic callus and biolistic-mediated transient transformation in the cp57-614 sugarcane cultivar (saccharum officinarum l.)

This study aimed to optimize embryogenic callus formation and transformation of the cp57-614 sugarcane variety using particle bombardment. young leaf explants were cultured on modified murashige and skoog (ms) medium containing different concentrations of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-d; auxin) (1, 2, and 4 mg l-1) and two dicamba concentrations (4 and 6 mg l-1). the highest callus induction rate was achieved with 2 mg l-1 of 2,4-d. subsequently, particle bombardment was used to introduce genetic constructs containing the uida reporter gene driven by three promoters (camv35s, ubiquitin, and actin1) into the embryogenic calli. we assessed the impact of various biological, physical, and dna parameters, including bombardment pressure, target distance, particle size, dna amount, and osmotic pretreatment, through histochemical gus assay to quantify blue spots. results showed that the most effective combination involved bombardment at 1100 psi, 6 cm target distance, 1 μm gold particles coated with 1 μg dna, under a vacuum of 25 inhg. additionally, the best osmotic pretreatment utilized a solution containing 0.2 m sorbitol and 0.2 m mannitol. notably, the construct driven by the ubiquitin promoter resulted in the highest transient expression of the uida gene, suggesting its superiority for gene expression in this system.

القای کارآمد کالوس جنین زا و ایجاد تراریختی موقت با استفاده از روش زیست پرتابی در رقم cp57-614 نیشکر (saccharum officinarum l.)

این مطالعه به منظور بهینه سازی شرایط القای کالوس جنین زا و تراریختی رقم cp57-614 نیشکر با بمباران ذره‌ای انجام شد. ریزنمونه‌های برگ‌های جوان بر روی محیط کشت تغییر یافته موراشیگ و اسکوگ حاوی غلظت‌های مختلف -2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-d) (1، 2 و 4 میلی‌گرم در لیتر) و دو غلظت dicamba(4 و 6 میلی گرم در لیتر) کشت شدند. حداکثر درصد القای کالوس از محیط حاوی 2 میلی گرم در لیتر2,4-d بدست آمد. سازواره‌های ژنتیکی حاوی ژن uida تحت کنترل پروموترهای camv35s ، ubiquitin و actin1 برای بمباران بافت‌های سوماتیک استفاده شدند. تاثیر پارامترهای مختلف بیولوژیکی، فیزیکی و dna با استفاده از روش هیستوشیمیایی gus برای کمی کردن و مقایسه تعداد لکه‌های آبی مورد ارزیابی قرار گرفت. این بررسی شرایط بهینه را برای دستیابی به بیان گذرای ژن uida در کالوس های جنین زا تعیین کرد. شرایط بهینه شناسایی شده به این شرح بود: کالوس ها در فشار psi 1100، با فاصله هدف 6 سانتی متر، ذرات طلا به اندازه 1 میکرومتر، پوشش داده شده با 1 میکروگرم dna ، اعمال فشار خلاء 25 اینچ جیوه بمباران شدند. علاوه بر این، کالوس ها با استفاده از محلولی حاوی 0.2 مولار سوربیتول و 0.2 مولار مانیتول تحت پیش تیمار اسمزی قرار گرفتند. قابل ذکر است، هنگامی که سازه حامل پروموتر ubiquitin استفاده شد، نرخ بیان بالاتری مشاهده شد. نرخ بیان افزایش یافته نشان داد که پروموتر ubiquitin موثرتر از سایر پروموترهای مورد بررسی قرار گرفته در این آزمایش بود.