بررسی کارایی انتقال ژن به سلول های گیاهی با استفاده از نانوذرات طلا به ابعاد ‭50 ‬تا ‭1000 ‬نانومتر و انتقال ژن های مقاومت به تنش های زیستی و غیرزیستی به برنج

به منظور مقایسه کارایی انتقال ژن به گیاه برنج به روش تفنگ ژنی با استفاده از نانوذرات طلا، ابتدا نانوذرات طلا به قطر ،‮‭100‬ ،‮‭600 200‬ و ‮‭1000‬ نانومتر تهیه شد. سپس پلاسمید ‭pAct‬1‭D ‬حاوی ژن ‭gus ‬بر روی ذرات مذکور رسوب داده شد و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار به روش تفنگ ژنی به کالوس های جنین زای برنج منتقل گردید تا اندازه بهینه ذرات برای استفاده در انتقال ژن اصلی به دست آید. نتایج نشان داد که کارایی استفاده از نانوذرات طلا حداقل به اندازه ی میکروذرات مرسوم می باشد. سپس سه سازه پلاسمیدی مشتمل بر دو سازه پلاسمیدی حاوی ژن کولین اکسیداز ‭(CodA) ‬یکی برای تجمع گلایسین بتایین در سیتوزول ‭(pABRII-Cyt) ‬و دیگری برای تجمع گلایسین بتایین در کلروپلاست ‭(pABRII-Chl) ‬و یک سازه پلاسمیدی حاوی ژن مانیتول-1-فسفات دهیدروژناز ‭(mtld) ‬موسوم به ‭pABRII-mtld ‬برای ایجاد تحمل به تنش های غیرزیستی به خصوص شوری و خشکی ساخته شد، و به همراه دو سازه پلاسمیدی دیگر که یکی حاوی ژن ‭cryIA(c) ‬برای ایجاد تحمل نسبت به تنش زیستی آفات پروانه ای موسوم به ‭pUBC ‬و دیگری حاوی ژن هیگرومایسین فسفوترانسفراز ‭(hph) ‬به عنوان ژن گزینشگر گیاهی موسوم به ‭pTra‬‮‭132‬ بود، مورد استفاده قرار گرفت. سپس این پلاسمیدها در روش تراریزش توام برای تراریزش کالوس جنین زای برنج که از کشت بذور بالغ برنج رقم هاشمی به دست می آمد، به کار گرفته شد. گیاهچه های تراریخته احتمالی به دست آمده از این برنامه های جداگانه انتقال ژن توسط آنالیزهای مولکولی مختلف شامل آنالیز واکنش زنجیره ای پلی مراز ‭(PCR)‬، آنالیز سادرن و آنالیز واکنش زنجیره ای پلی مراز با رونوشت برداری معکوس ‭(RT-PCR) ‬مورد بررسی دقیق قرار گرفتند و در نهایت صحت انتقال ژن، ادغام حداقل یک نسخه از ژن های مورد انتقال در ژنوم و نیز رونویسی برای بیان این ژن ها در گیاهان مزبور به اثبات رسید. بررسی دقیق تر اثرات ژن های انتقال یافته به انجام آزمایش های فیزیولوژیکی دقیق تر و زیست سنجی به خصوص در نسل های آینده بستگی دارد. واژه های کلیدی: برنج، ‭Oryza sativa L.‬، تراریزش، نانوذرات طلا، ‭cryIA(c) ‬، مانیتول، گلایسین بتایین، سادرن، ‭RT-PCR.