بررسی عملکرد ژن atpap17 رمزکننده ی یک آنزیم فسفاتاز در گیاه آرابیدوپسیس تالیانا

فسفر به عنوان یکی از ضروری ترین عناصر موثر در رشد و نمو گیاهان، از اجزای اصلی ساختمان تشکیل‏دهنده مولکول های زیستی از جمله اسیدهای نوکلئیک و فسفولیپید ها محسوب می شود و در واکنش های حیاتی گیاه از جمله تنفس و فتوسنتز نقشی اساسی ایفا می کند. با این حال غلظت فسفات قابل جذب توسط ریشه گیاهان در خاک حدود 1 تا 10 mµ بوده و غلظت یون فسفات در سلول‏ها‏ی گیاهی بین 5 تا 20 mm است. به همین دلیل فسفر عنصر محدود کننده رشد و نمو گیاهان و به دنبال آن محصولات کشاورزی در زمین های قابل کشت است. در مطالعه حاضر با هدف رفع محدودیت فسفر گیاهان و توانمند نمودن آن ها در جذب و به چرخش در آوردن فسفر، عملکرد atpap17، یکی از ژن های اسیدفسفاتاز ارغوانی گیاه آرابیدوپسیس تالیانا که در خلال تنش کمبود فسفات بیان فراوانی دارد، مورد بررسی واقع شد. به منظور بررسی عملکرد ژن atpap17، cdna ژن مذکور در سازه ی parm2 تحت پیش برنده camv-35s به روشfloral dip و vaccum infiltration به گیاهان آرابیدوپسیس تالیانا منتقل شدند که پس از غربالگری گیاهان تراریخت احتمالی در محیط انتخابی (حاوی آنتی‏بیوتیک کانامایسین) و تایید نهایی با استفاده از آغازگر های اختصاصی، تعداد 19 ژنوتیپ بیش بیان که 12 ژنوتیپ از این مجموعه دارای یک نسخه از ژن درج شده در ژنوم، 3 ژنوتیپ دارای دو نسخه درج شده در دو کروموزوم مختلف و 4 ژنوتیپ دارای دو نسخه درج شده به صورت cis بودند، شناسایی شدند و با گیاهان جهش یافته دارای درج t-dna در ژن atpap17 و همچنین گیاهان طبیعی آرابیدوپسیس تالیانا در دو شرایط فاقد فسفات و فسفات کافی (به ترتیب صفر و mm 2/1 فسفر) مورد مقایسه واقع شدند. نتایج حاکی از افزایش معنی دار 7/23 % فعالیت فسفاتازی گیاهان بیش بیان و همچنین کاهش معنی دار 4/71 % گیاهان جهش یافته نسبت به گیاهان طبیعی در محیط واجد فسفات بود. همچنین بیشترین مقدار فسفات آزاد در شرایط فسفات کافی مربوط به گیاهان بیش بیان با 4/111 % افزایش و کمترین مقدار آن مربوط به گیاهان جهش یافته با 8/37 % کاهش نسبت به گیاهان طبیعی مشاهده گردید. این نتایج حاکی از نقش کلیدی ژن atpap17 در شبکه ژنی حفظ هموستازی فسفر در جهت آزادسازی و چرخش فسفر آزاد از منابع فسفر خارج سلولی (محیط اطراف ریشه) و همچنین موثر در تعیین ساختار و گسترش ریشه در گیاه آرابیدوپسیس تالیانا می باشد.