تاثیر خاموشی ژن چالکون ایزومراز بر محتوای فلاونوئیدی گیاه اطلسی (petunia hybrida) با استفاده از فناوری rnai

رنگ گل یکی از مهم‌ترین اهداف برای به نژادگران گیاهی از دیدگاه باغبانی است. اخیراً ارقام جدیدی با رنگ گل تغییریافته با استفاده از فناوری‌های نوین از قبیل مهندسی ژنتیک حاصل شده‌اند که یکی از موثرترین روش‌های آن، کاهش مقدار رنگ‌دانه‌های داخلی گل به وسیله ممانعت از فعالیت آنزیم‌های ضروری مورد نیاز برای بیوسنتز آن‌ها می‌باشد. روش rnai امکان بررسی ژن‌های دخیل در تولید رنگ گل را فراهم کرده است. در این پژوهش، نقش ژن چالکون ایزومراز (chi) به‌عنوان یکی از ژن‌های کلیدی در مسیر بیوسنتزی آنتوسیانین‌ها با استفاده از روش rnai بررسی شد. در این آزمایش، با طراحی و ساخت سازه rnai ژن chi، انتقال پایدار سازه خاموشی به گیاه اطلسی مورد بررسی قرار گرفت. محتوای آنتوسیانین هر یک از گیاهان مورد بررسی نیز استخراج و اندازه گیری شد. بیشترین کاهش بیان ژن در فنوتیپ نوع 1 مشاهده شد که 5.6 برابر نسبت به شاهد کاهش نشان داد. مقدار نارنجنین نیز در لاین های تراریخت کاهش 24 درصدی را نسبت به شاهد نشان داد. به‌طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد که روش rnai می‌تواند به‌عنوان یک روش کارآمد در خاموشی ژن‌های مرتبط با مسیر تولید رنگ‌دانه گل‌های اطلسی عمل کند و از این طریق به نقش آن ژن‌ها در مسیر بیوسنتزی ترکیبات مختلف از جمله آنتوسیانین ها پی برد. علاوه‌بر این، نقش ژن چالکون ایزومراز به‌عنوان یکی از ژن‌های موثر در مسیر بیوسنتزی آنتوسیانین‌ها در گیاه اطلسی مشخص شد که می‌تواند در تولید رنگ در این گیاه نقش داشته باشد.

the effect of chalcone isomerase (chi) gene silencing on flavonoids content in petunia hybrida using rnai technology

from horticulture viewpoint, flower color is one of the key targets for plant breeders. new varieties have been bred with altered flower color using genetic engineering approaches. one of the most effective applications is the reduction of flower pigments by suppression of involved enzymes in their biosynthesis pathways. rna interference (rnai) has provided an effective tool for the knock down of genes involved in the production of flower pigments. in this study, a chi-rnai construct was designed for chalcone isomerase (chi) gene to transform petunia plants. transgenic lines in one phenotype showed 5.6 fold reduction in chi expression in comparison to the control. chalcone and naringenin were also extracted and quantified. a 24% reduction in naringenin content was obvious in all transgenic lines. generally, the results of this research showed that rnai technology can be used as an efficient method for silencing the flower pigments in petunia. in addition, the chalcone isomerase gene was identified as one of the effective genes in anthocyanin biosynthesis pathway in petunia plants which is involved in the production of color in these plants; hence, chi gene silencing resulted in clear phenotypic alterations in this plant.