بررسی تأثیر تشدید بیان ژن توکوفرول سیکلاز در تحمل به تنش خشکی در توتون (Nicotiana tabacum)

تنش‌های محیطی دامنة گسترده‌ای از پاسخ‌های گیاهی مانند تغییر در بیان ژن تا تغییرپذیری‌ها در سوخت‌وساز (متابولیسم) درون‌یاخته‌ای و رشد را راه‌اندازی می‌کنند. واکنش‌های گیاهی مختلفی برای رویارویی با اثرگذاری‌های زیانبار بالقوة ایجادشده توسط نور، خشکی، شوری، عفونت ناشی از بیمارگر و تنش‌های دیگر وجود دارد. آلفا توکوفرول[1] ترکیب عمدة ویتامین E است که در کلروپلاست برگ یافت می‌شود. این ضداکسنده (آنتی‌اکسیدان)، گونه‌های فعال اکسیژن مشتق‌شده از نورساخت (فتوسنتز) را غیرفعال کرده و از انتشار پراکسیداسیون چربی (لیپید) توسط پاکسازی رادیکال‌های پروکسیل چربی در غشاهای تیلاکوئید جلوگیری می‌کند. در این تحقیق گیاهان توتون دارای سازة ژنی pBin:At.TC  که در آنها ژن توکوفرول سیکلاز (یکی از ژن‌های کلیدی مسیر ساخت ویتامین  E که تبدیل 2 و 3-دی متیل-5-فیتیل-1 و 4-بنزوکوئینون را به گاما – توکوفرول[2] کاتالیز می‌کند) تشدید بیان یافته بود، استفاده شدند. به منظور بررسی اثر ژن منتقل‌شدۀ گیاهان تراریخت (تراژن) حاصل تحت تنش خشکی قرار گرفتند و ویژگی‌های فیزیولوژیک مانند محتوای سبزینه (کلروفیل)ها و کاروتنوئید، محتوای آمینواسید پرولین، میزان نفوذپذیری نسبی غشا و محتوای آب نسبی گیاه در گیاهان تراریخت و شاهد بررسی و تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که گیاهان تراریخت محتوای سبزینه، پرولین و آب نسبی بالاتر و همچنین میزان نشت یونی کمتری در سطوح تنشی 40 و 60 درصد در مقایسه با گیاهان شاهد داشتند. به‌طورکلی تشدید بیان ژن توکوفرول سیکلاز در گیاه توتون به‌احتمال موجب افزایش مقاومت آن در شرایط تنش خشکی می‌شود. [1] . α-tocopherol [2] . 2,3-dimethyl-5-phytyl-1,4-benzoquinone (DMPBQ)