جداسازی و شناسایی ژنvvdreb از انگور و تشدید تظاهر این ژن به منظور افزایش تحمل تنش های اسمزی در گیاه مدل توتون

خشکی، شوری و سرما از جمله تنش های محیطی متداولی هستند که گیاهان را از رسیدن به پتانسیل ژنتیکی کامل باز داشته و تولید محصولات گیاهی را محدود می سازند. مطالعات مولکولی نشان می دهد که در پاسخ به تنش های اسمزی، ژن های بسیاری در گیاهان القا شده و آن ها را با شرایط محیطی سازگار می سازند. محصولات این ژن ها با توجه به خصوصیاتشان در دو گروه پروتئین های عملکردی و تنظیمی قرار می گیرند. پروتئین های تنظیمی شامل عوامل نسخه ‍ برداری و پروتئین کینازها می باشند که در انتقال پیام تنش و کنترل بیان ژن های پاسخ دهنده به تنش اسمزی نقش مهمی ایفا می نمایند. یکی از پروتئین های تنظیم کننده مهم، عامل نسخه برداری dreb (پروتئین متصل شونده به عنصر پاسخ دهنده به کم آبی) است که بیان ژن های پاسخ دهنده به تنش های محیطی را تنظیم می کند. در سال های اخیر نقش افزاینده ژن های گروه dreb در تحمل چندگانه و مطلوب تنش های اسمزی، مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته و در بسیاری از خانواده های گیاهی شناسایی، جداسازی و عملکرد آن ها بررسی شده است. این تحقیق به منظور شناسایی و جداسازی ژن vvdreb و ارتولوگ ژن sbdreb2a از ژن های خانواده dreb در انگور انجام پذیرفت. به این منظور گیاهچه های رشدیافته در شرایط کشت بافت، تحت تنش شوری (nacl درغلظت 150 میلی مولار) قرار گرفتند و rna کل از آن ها استخراج گردید. آغازگرهای اختصاصی براساس دو ژن vvdreb و هومولوگ ژن sbdreb2a گیاه نمک salicornia brachiata طراحی و ژن های vvdreb و dreb like 2c (ارتولوگ sbdreb2a) از انگور جدا گردید. نتایج مطالعه زیست رایانه ای نشان داد که ژن vvdreb با ژن های dreb گروه 2 خانواده سویا در حدود 85% و دو ژن sbdreb2aو dreb like 2c درحدود 80? شباهت دارد. رسم ساختار ثانویه پروتئین vvdreb و پروتئین های dreb2 سویا نشان داد که در ناحیه حفاظت شده ap2 آن ها ساختار helix مشابه وجود دارد. مطالعه و مقایسه موتیف های پروتئین vvsdreb و sbdreb2a در سایت elm حاکی از عدم وجود پنج موتیف متفاوت (brct, mapk, pkb, nes, nls) در پروتئین vvsdreb بود که احتمال می رود دلیل بر ناکارایی موثر عملکرد آن باشد. به منظور بررسی بیان ژن vvdreb در گیاه توتون، دستواره حاوی cdna ژن vvdrebتحت پروموتور دائم camv35s در ناقل دوگانه pbi121 تهیه شد وتوسط باکتری agrobacterium tumefaciens نژادlba4404 به توتون انتقال یافت. گیاهان تراریخت رشد یافته در محیط حاوی کانامایسین 100 mg/ml ، تحت تنش شوری (nacl 100 میلی مولار) و کم آبی (محیط جامد آگاردار معادل -0.8 mpa) قرار گرفتند و گیاهان متحمل انتخاب شدند. حضور و بیان ژن در گیاهان تراریخت توسط روش های مولکولی، pcr و rt-pcr تایید گردید. تظاهر ژن vvdrebدر گیاهان تراریخت منجر به افزایش تحمل به شوری و کم آبی در مقایسه به گیاهان شاهد شد. با توجه به نتایج حاصل از بررسی ملکولی و زیست رایانه ای ژن vvdreb و همچنین افزایش تحمل گیاهان تراریخت به شوری و کم آبی، تعلق ژن تنظیم کننده vvdreb به گروه dreb2 با احتمال زیاد تأیید می گردد.