بررسی پایداری و وراثت پذیری ژن مقاومت به قارچ فوزاریوم دانه گندم در گیاه تراریخته گندم

گندم از جمله مهم ترین محصولات زراعی جهان و ایران به شمار می رود. تقریبا یک ششم از کل زمین های زراعی جهان زیر کشت گندم است. در دنیای امروز گندم نه تنها به عنوان یک ماده غذایی مهم و اساسی است بلکه از لحاظ سیاسی نیز از اهمیتی به اندازه نفت و حتی برتر از آن برخوردار است. در کشورمان هر ساله به علت افزایش جمعیت به مصرف گندم افزوده می شود .برای افزایش تولید دو راه بیشتر وجود ندارد: 1- افزایش سطح زیر کشت. 2- بالا بردن میزان تولید در واحد سطح. افزایش سطح زیر کشت به علت محدود بودن اراضی قابل کشت و وجود عوامل محدود کننده مثل آب و لزوم توسعه کشت گیاهان دیگر مقدور نیست. ولی بالا بردن تولید در واحد سطح با رعایت اصول به زراعی و به نژادی و کاهش خسارت و آفات و بیماری ها می تواند موثرترین راه برای رسیدن به خود کفایی باشد . بیماری فوزاریومی سنبله گندم یکی از بیماری های مهم شایع گندم در مناطق مرطوب و نیمه مرطوب جهان بوده و پراکندگی وسیعی در مناطق معتدله و گرمسیری دارد. بلایت سنبله گندم یکی از مهم ترین عوامل کاهش عملکرد گندم محسوب می شود که در اثر بروز اپیدمی آن افت بیش از 50 درصد در عملکرد گزارش شده-است. در ایران بیماری بلایت سنبله در سال 1371 در استان های مازندران و گلستان و در سال 1375 در استان های فارس و هرمزگان به صورت اپیدمی ظاهر شده و خسارت جبران ناپذیری را وارد کرده است. روش-های شیمیایی برای کنترل بیماری های قارچی ( فوزاریوم و سفیدک ) به دلیل تاثیر سایر عوامل رشد بر کنترل شیمیایی، مشکل بودن تعیین زمان استفاده، ایجاد مقاومت در جمعیت های قارچی نسبت به قارچ کش ها کارایی لازم را ندارد یکی از روش های اصلاح نباتات سنتی برای کنترل بیماری های قارچی روش تلاقی بر گشتی است، از بزرگ ترین معایب روش تلاقی برگشتی طولانی بودن این روش است که چندین سال طول می کشد. از آنجائی که مبارزه با این بیماری ها توسط قارچ کش ها کارایی لازم را ندارد و استفاده از روش های اصلاح سنتی مشکل و وقت گیر است. تنها راه موثر، کشت ارقام مقاوم حاصل از مهندسی ژنتیک است. با استخراج ژن های مقاومت به قارچ و انتقال آنها به گیاهان زراعی حساس مورد نظر، مقاومت در برابر عوامل بیماری زای قارچی حاصل می شود. در حال حاضر اکثر استراتژی ها برای تولید گیاهان تراریخته مقاوم به بیماری های قارچی، روی معرفی ژن های کد کننده پروتئین های مربوط به بیماریزایی از جمله کیتیناز و گلوکز ناز متمرکز شده است. تحت شرایط طبیعی اکثر این پروتئین های مربوط به بیماری زایی در اثر حمله عوامل بیماری زا در گیاه تحریک می شوند. بنابراین گیاهانی که در اثر مهندسی ژنتیک تولید می شوند، به طور ساختاری یک یا چند ژن کد کننده پروتئین های مربوط به بیماری زایی را بیان کرده و به این طریق در مقابل شماری از عوامل بیماری زا محافظت می شوند. برای تولید گیاهان مقاوم به بیماری با مقاومت پایدار ضروری است که گیاهان به همه ژنوتیپ های عامل بیماری زا مقاوم باشند. تولید گیاهانی که دارای چند ژن کد کننده پروتئین های ضد قارچی ( کیتیناز و گلوکو ناز ) تحت پیشبرهای مستقل قوی باشد راهکار مناسبی جهت تولید گیاهان تراریخته مقاوم به قارچی می باشند.این ژن ها با تخریب کتین و گلوکان که از اجزای اصلی تشکیل دهنده دیواره قارچ می باشد باعث ایجاد مقاومت به بیماری های قارچی از جمله فوزاریوم خوشه می شوند. ، در صورت تولید گیاهان ترا ریخته حاوی ژن های کیتیناز و گلوکوناز نیازی به واردات سم، سم پاشی و هزینه سم-پاشی نخواهد بود و سلامت انسان ، دام و محیط زیست نیز تامین خواهد شد. کاهش واردات گندم، افزایش تولید و عملکرد، کاهش واردات سموم، کاهش هزینه های تولید، کاهش خسارت های زیست محیطی و کاهش هزینه های درمان مسمومین از نتایج اقتصادی این پروژه است. آنالیز گیاهان تراریخته با روش pcr انجام گرفت.در این مطالعه در30 گیاه از هر لاین آزمایشی حضورژن های مقاومت به قارچ و ژن نشان گر انتخابی با استفاده از روش pcr و پرایمرهای اختصاصی طراحی شده برای هر ژن بررسی می شود تا توارث هم زمان آنها مشخص شود.به طور کلی نتایج به دست آمده از این مطالعه نشان می دهد که از 30 گیاه مورد بررسی فقط تعدادی از آن ها توانستند در نسل دوم حضور ژن را نشان دهند. هم چنین توارث ترانس ژن ها نیز با آزمون chi-square بررسی گردید که نشان داد توارث از اصول مندلی تبعیت نکرده و تفرق ژنی به صورت غیر مندلی می باشد که نشان دهنده ناپایداری انتقال و بیان کم ترانس ژن ها می باشد.