:: دوره 9، شماره 1 - ( 1401 ) ::
جلد 9 شماره 1 صفحات 42-27 برگشت به فهرست نسخه ها
القا بیان پروتئین نوترکیب DrsB1-CBDAvr4 در ریشه‌های مویین و نا‌به‌جا گیاهان تراریخت T1
میترا خادمی ، مرضیه وارسته شمس ، فرهاد نظریان فیروزآبادی*
گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد ، nazarian.f@lu.ac.ir
چکیده:   (2400 مشاهده)
ریشه ­های مویین و نا‌به‌جا برای بیان پروتئین­ های نوترکیب کارآمد هستند. در مطالعه حاضر به بررسی مقایسه میزان پروتئین نوترکیب DrsB1-CBDAvr4 در ریشه­ های مویین و نا‌به‌جا پرداخته شد. برای این منظور ابتدا، تأثیر عوامل مختلف بر بهینه­ سازی شرایط کشت برای تولید ریشه­ هایی نا‌به‌جا و مویین در سه آزمایش جداگانه با ارزیابی تولید زیست ­توده در گیاه تراریخت DrsB1-CBDAvr4 مورد بررسی قرار گرفت. صحت تولید ریشه­ های القاء شده توسط اگروباکتریوم رایزوژنز و با آغازگر­های اختصاصی ژن rolC تأیید شد. همچنین با استفاده از PCR، ورود ژن­های پپتید نوترکیب درماسپتین B1 در ژنوم کلون­ های ریشه ­های مویین و نا‌به‌جا اثبات شد. سطح پروتئین نوترکیب با استفاده از آنالیز ELISA عصاره­ های کلون ریشه‌های موئین و نا‌به‌جا اندازه­ گیری شد. تجزیه واریانس داده­ های حاصل از تولید و القا ریشه نا‌به‌جا نشان داد که بیشترین تعداد و بلندترین طول ریشه در محیط­ های MS حاوی 1 میلی‌گرم بر لیتر NAA و 0.5 میلی­گرم بر لیتر IBA به­دست آمد. نتایج حاصل از زیست­ توده ریشه نا‌به‌جا نشان داد که محیط MS مایع حاوی 1 میلی­گرم بر لیتر از هورمون NAA روی میزان تولید زیست­ توده اثرات معنی­ داری (P ≤ 0.01) دارند. بیشترین زیست­ توده در محیط کشت MS حاوی میزان 1 میلی‌گرم بر لیتر هورمون NAA به‌دست آمد و کمترین وزن­ تر و خشک در محیط MS 1/4بدون هورمون NAA به­دست آمد. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد که سویه ATCC15834، در محیط MS همراه با ساکارز 3 درصد با مدت‌زمان تلقیح 10 دقیقه بهترین ترکیب تیماری جهت تحریک ریشه مویین در گیاه تراریخت بود. نتایج ELISA نشان داد که کلون­ های به ­دست آمده از هر دو ریشه تفاوت معنی ­داری از نظر میزان غلظت پروتئین کل نشان دادند. میزان پروتئین نوترکیب حاصل از کلون­ های ریشه مویین به‌مراتب بیشتر از پروتئین ریشه نابه‌جا بود.
واژه‌های کلیدی: پپتید نوترکیب، تنظیم‌کننده‌های رشد، ریشه مویین، ریشه نا‌به‌جا، زیست‌توده
متن کامل [PDF 1000 kb]   (563 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: ژنتیک مولکولی
پذیرش: 1401/5/22
فهرست منابع
1. Akramian, M., Tabatabaei, S.M.F. and Mirmasoumi, M. (2008). Virulence of different strains of Agrobacterium rhizogenes on genetic transformation of four Hyoscyamus species. American-Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences, 3: 759-763.
2. Bradford, M.M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72: 248-254. [DOI:10.1016/0003-2697(76)90527-3]
3. Carvalho, E.B. and Curtis, W.R. (1998). Characterization of fluid‐flow resistance in root cultures with a convective flow tubular bioreactor. Biotechnology and Bioengineering, 60: 375-384. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0290(19981105)60:3<375::AID-BIT15>3.0.CO;2-L [DOI:10.1002/(SICI)1097-0290(19981105)60:33.0.CO;2-L]
4. Chilton, M.D., Tepfer, D.A., Petit, A., David, C., Casse-Delbart, F. and Tempé, J. (1982). Agrobacterium rhizogenes inserts T-DNA into the genomes of the host plant root cells. Nature, 295: 432-434. [DOI:10.1038/295432a0]
5. Choi, S.M., Son, S.H., Yun, S.R., Kwon, O.W., Seon, J.H. and Paek, K.Y. (2000). Pilot-scale culture of adventitious roots of ginseng in a bioreactor system. Plant Cell,Tissue and Oorgan Culture, 62: 187-193. [DOI:10.1023/A:1006412203197]
6. Christey, M.C. and Braun, R.H. (2005). Production of hairy root cultures and transgenic plants by Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation. Transgenic Plants: Methods and Protocols. Humana Press Publisher, Totowa, New Jersey, USA.
7. Dashchi, S., Rahnama, H., Cheghamirza, K. and Zamani, K. (2021). Construction of plant expression vectors harboring WRI1 and LPAAT genes and Its transformation in tobacco plants. Plant Genetic Researches, 7(2): 41-54 (In Persian). [DOI:10.52547/pgr.7.2.4]
8. Gaosheng, H. and Jingming, J. (2012). Production of useful secondary metabolites through regulation of biosynthetic pathway in cell and tissue suspension culture of medicinal plants. Recent Advances in Plant In vitro Culture, 10: 53038. [DOI:10.5772/53038]
9. Giri, A. and Narasu, M.L. (2000). Transgenic hairy roots recent trends and applications. Biotechnology Advances, 18: 1-22. [DOI:10.1016/S0734-9750(99)00016-6]
10. Hussain, M.J., Abbas, Y., Nazli, N., Fatima, S., Drouet, S., Hano, C. and Abbasi, B.H. (2022). Root Cultures, a Boon for the Production of Valuable Compounds: A Comparative Review. Plants, 11: 439. [DOI:10.3390/plants11030439]
11. Kevers, C., Jacques, P., Thonart, P. and Gaspar, T. (1999). In vitro root cultures of Panax ginseng and P. quinquefolium. Plant Growth Regulation, 27: 173-179. [DOI:10.1023/A:1006266413919]
12. Khademi, M., Nazarian-Firouzabadi, F. and Ismaili, A. (2021). The effect of phosphorus and nitrogen on hairy roots production in Nicotiana tobaccum as a model plant. Journal of Plant Productions, 44: 13-24.
13. Khademi, M., Varasteh-Shams, M., Nazarian-Firouzabadi, F. and Ismaili, A. (2020). New Recombinant Antimicrobial Peptides Confer Resistance to Fungal Pathogens in Tobacco Plants. Frontiers in Plant Science, 11: 1236. [DOI:10.3389/fpls.2020.01236]
14. Khademi, M. and Nazarian-Firouzabadi, F. (2019). Expression and antimicrobial activity analysis of dermaseptin B1 recombinant peptides in tobacco transgenic plants. Plant Genetic Researches, 6(1): 139-150 (In Persian). [DOI:10.29252/pgr.6.1.139]
15. Mor, A., Hani, K. and Nicolas, P. (1994). The vertebrate peptide antibiotics dermaseptins have overlapping structural features but target specific microorganisms. Journal of Biological Chemistry, 269: 31635-31641. [DOI:10.1016/S0021-9258(18)31742-3]
16. Mor, A. and Nicolas, P. (1994). The NH2-terminal alpha-helical domain 1-18 of dermaseptin is responsible for antimicrobial activity. Journal of Biological Chemistry, 269: 1934-1939. [DOI:10.1016/S0021-9258(17)42116-8]
17. Osusky, M., Osuska, L., Kay, W. and Misra, S. (2005). Genetic modification of potato against microbial diseases: in vitro and in planta activity of a dermaseptin B1 derivative, MsrA2. Theoretical and Applied Genetics, 111: 711-722. [DOI:10.1007/s00122-005-2056-y]
18. Pop, T.I., Pamfil, D. and Bellini, C. (2011). Auxin control in the formation of adventitious roots. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 39: 307-316. [DOI:10.15835/nbha3916101]
19. Rahmat, E. and Kang, Y. (2019). Adventitious root culture for secondary metabolite production in medicinal plants: a review. Journal of Plant Biotechnology, 46: 143-157. [DOI:10.5010/JPB.2019.46.3.143]
20. Rodrigues, V., Kumar, A., Prabhu, K.N., Pragadheesh, V., Shukla, A.K. and Sundaresan, V. (2021). Adventitious root cultures of Decalepis salicifolia for the production of 2-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde, a vanillin isomer flavor metabolite. Applied Microbiology and Biotechnology, 105: 3087-3099. [DOI:10.1007/s00253-021-11262-6]
21. Shanmugaraj, B., I Bulaon, C.J. and Phoolcharoen, W. (2020). Plant molecular farming: A viable platform for recombinant biopharmaceutical production. Plants, 9: 842. [DOI:10.3390/plants9070842]
22. Sivanesan, I. and Jeong, B.R. (2009). Induction and establishment of adventitious and hairy root cultures of Plumbago zeylanica L. African Journal of Biotechnology, 8(20): 5294-5300.
23. Stone, S.L. and Gifford, D.J. (1997). Structural and biochemical changes in loblolly pine (Pinus taeda L.) seeds during germination and early-seedling growth. I. Storage protein reserves. International Journal of Plant Sciences, 158: 727-737. [DOI:10.1086/297484]
24. Sudha, G. and Ravishankar, G. (2002). Involvement and interaction of various signaling compounds on the plant metabolic events during defense response, resistance to stress factors, formation of secondary metabolites and their molecular aspects. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 71: 181-212. [DOI:10.1023/A:1020336626361]
25. Yang, X., Zhang, J., Lei, Z., Yan, X., Hu, X., Cheng, D. and Zhang, Z. (2019). Adventitious root cultures from leaf explants of Helicteres angustifolia L. as a novel source for production of natural bioactive compounds. Acta Physiologiae Plantarum, 41: 1-10. [DOI:10.1007/s11738-019-2964-0]
26. Yevtushenko, D.P. and Misra, S. (2007). Comparison of pathogen‐induced expression and efficacy of two amphibian antimicrobial peptides, MsrA2 and temporin A, for engineering wide‐spectrum disease resistance in tobacco. Plant Biotechnology Journal, 5: 720-734. [DOI:10.1111/j.1467-7652.2007.00277.x]
27. Ziemienowicz, A., Tzfira, T. and Hohn, B. (2008) Mechanisms of T-DNA integration in Agrobacterium: from Biology to Biotechnology. Springer, Berlin, DE. [DOI:10.1007/978-0-387-72290-0_11]



XML   English Abstract   Print



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 9، شماره 1 - ( 1401 ) برگشت به فهرست نسخه ها