تولید سیب زمینی (l. solanum tuberosum) تراریخت مقاوم به بید سیب زمینی (phthorimaea operculella zeller) از طریق انتقال ژن cry1ab

تظاهر ژن های bt در بخش های خوراکی گیاهان تراریخت، از جمله غده های سیب زمینی، باعث نگرانی هایی برای مصرف کنندگان از نظر ایمنی غذایی شده است. بنابراین یک استراتژی مهم برای هدفمند کردن بیان ژن ها و تولید سیب زمینی bt ایمن تر احتمالا استفاده از پیشبرهای وی‍ژه-مکانی یا -بافتی و یا -زمانی به جای پیشبرهایی با بیان دائمی است. پیشبر(phosphoenolpyruvate carboxylase) pepc که از گیاه ذرت ( (c4 (zea mays) جدا گردیده است، سبب تظاهر ژن در بافت های سبز گیاه می گردد. در این مطالعه، برای رسیدن به این اهداف از انتقال ژن رمزکننده پروتئین cry1ab تحت کنترل پیشبر pepc به رقم سیب زمینی مارفونا برای بدست آوردن گیاهان تراریخت مقاوم به بید سیب زمینی استفاده شد. برای تراریختی سیب زمینی از میانگره به عنوان جداکشت به کمک agrobacterium tumefaciens سویه aglo1 استفاده شد. آنالیز pcr ژن cry1ab و nptii برای 55 گیاه از 60 گیاه باززاده تراریخت احتمالی با فنوتیپ نرمال مثبت بود. بررسی سطح پلوییدی گیاهان تراریخت با فلوسایتومتر نشان داد که این گیاهان همانند گیاهان شاهد تتراپلویید می باشند. بررسی از طریق دورگ سازی سادرن سه لاین گیاه سیب زمینی تراریخت، درج یک نسخه سالم و کامل از ژن cry1ab در ژنوم گیاهان تراریخت را تایید کرد. آنالیز rt-pcr ژن cry1ab بیان این ژن را در سطح rna در برگ های گیاه ثابت کرد. انجام تست نواری پروتئین cry1ab روی عصاره های حاصل از برگ ها و غده های سیب زمینی تراریخت در دو سطح غده های نور دیده سبزرنگ و نورندیده درون خاکی، بیان پروتئین cry1ab را در بخش های سبز گیاه شامل برگ ها و غده های سبز رنگ و عدم بیان را در غده های نورندیده درون خاکی تایید کرد. زیست سنجی برگی نه لاین تراریخت، مقاومت کامل به بیدسیب زمینی را در هشت لاین نشان داد. انجام زیست سنجی گلخانه ای در 6 لاین نشان داد که لاین های انتخاب شده هیچ خسارتی از آفت ندیدند. زیست سنجی غده های سبز رنگ نشان داد که غده های سبز رنگ لاین های تراریخت خسارتی از آفت ندیدند و حشره در همان لایه بیرونی سبز رنگ با تغذیه از این بافت مرده و غده ها سالم ماندند. زیست سنجی غده های درون خاکی که تحت نور قرار نگرفته بودند نشان داد که این غده ها به اندازه گیاه شاهد خسارت دیدند. بنابراین این امر حاکی از عدم بیان ژن cry1ab در بافت خوراکی لاین های تراریخت سیب زمینی میباشد. از طرفی این امر بیانگر آن است که پروتئین کریستالی در غده هایی که بیرون از خاک قرار می گیرد و بیشتر در معرض حمله و تخم ریزی حشره قرار دارد بیان می شود. بر اساس این نتایج، بیان مکانی ژن cry1ab با استفاده از پیشبر نوری pepc می تواند بید سیب زمینی را در مزرعه کنترل، به طور معنی داری انتقال این آفت را به انبار کاهش دهد. از طرفی عدم بیان ژن یا به حداقل رسیدن بیان آن در غده ها می تواند تاحدودی نگرانی های ایمنی غذایی مصرف کنندگان سیب زمینی bt را کاهش دهد.