با به کار گیری فناوری های زیست ملکولی در گیاهان می توان بسیاری از داروها را به قیمت ارزان تر در گیاهان تولید نمود جذابیت سیستم های گیاهی به دلیل مزایایی همچون ایمنی بالا، هزینه پایین تغییرات پس از ترجمه وحجم بالای تولید است، که نسبت به سیستم های کلاسیک (مثل باکتری ها، مخمرها وسلول های جانوری ) دارند. پروتئین دارویی انسولین که برای درمان دیابت به کار میرود یکی از این مواد است. از راههای انتقال ژن به گیاه که به دلیل طبیعی بودن و راندمان بالا مقبولیت زیادی دارد استفاده از آگروباکتریوم برای انتقال ژن می باشد. گوجه فرنگی نیز یکی از گیاهان مدل، از نظر ژنتیکی است که به عنوان یک میزبان خوب برای آگروباکتریوم شناخته می شود. در این تحقیق نخست عوامل موثر بر روی انتقال ‍‍ژن از طریق آگروباکتریوم به گیاه گوجه فرنگی واریته cal-jn3 در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفت. ریز نمونه های کوتیلدونی به دست آمده از گیاه گوجه فرنگی 11 روزه ی واریته cal-jn3 که در درون شیشه ودر فیتوترون کشت شده بود با آگروباکتریوم تومورزا سویه lba4404 حامل ناقل pcambia 1304 که حاوی ژن گزینشگر مقاومت به هیگرومایسین (بیان کننده هیگرومایسین فسفوترانسفراز) وژن پروانسولین انسانی هست تلقیح شد شرایط مطلوب انتقال ‍ژن توسط آگروباکتریوم به واریته cal-jn3 که در این تحقیق بررسی وبهینه شدند عبارت بودند از: قرارگرفتن ریزنمونه های کوتیلدونی 11روزه در محیط کشت پیش تیمار شامل (ms جامد+ grl -1 30ساکارز + mgl -1 2 ازهورمون tdz) به مدت 24-48 ساعت سپس آلودگی نمونه های کوتیلدونی با سوسپانسیون آگروباکتریومی با 1 =od 260 به مدت 10 دقیقه وبعد از خشک کردن نمونه ها، به مدت 24 ساعت در محیط هم کشتی مشابه محیط پیش تیمارقرارگرفتند و سپس به محیط کشت پیش انتخابی حاوی (ms جامد+ grl -1 30 ساکارز+ mgl -1 2 هورمون tdz+ سفوتاکسیم) انتقال یافتند بهترین غلظت آنتی بیوتیک سفوتاکسیم گیاه mgl -1 300 وبه مدت 4 روز در این تیمار قرار گرفتند. در مرحله بعدی نمونه ها به محیط کشت انتخابی انتقال یافتند که علاوه برترکیبات بالا حاوی آنتی بیوتیک هیگرومایسین بهترین غلظت آنتی بیوتیک هیگرومایسین برای جدا کردن گیاهان تراریخته احتمالی طی آزمایشی 25 میلی گرم بر لیتر تعیین شد. سپس نمونه ها به منظورباززایی مستقیم بر روی محیط کشت هایی حاوی ترکیبات ms، grl -1 30 ساکارز ونسبت های مختلف هورمونی شامل نسبت های (mgl -11،2،3 ) هورمون bap ، ( mgl -11،2،3) هورمون tdz، ونسبت های هورمونی شامل(1 به 0.05-2به0.05-3 به 0.05 ) میلی گرم بر لیتر bap به naa که ph همه تیمارها روی7/5 تنظیم شده بود، کشت شدند وداخل اتاقک کشت با دمای شب 17 درجه سانتیگراد و روز25 درجه سانتیگراد با 8 ساعت تاریکی و16 ساعت روشنایی قرار گرفت و طی چهار هفته از دوجنبه تعداد ریز نمونه های باززایی شده وتعداد شاخه در هر نمونه بررسی شدند..نتایج به دست آمده نشان داد بهترین تیمارها ازنظر تعداد نمونه های باززایی شده mgl -1 2 هورمون tdz بود وmgl -12 هورمونbap بین سطوح bap ترجیح داده می شود واز نظر تعداد شاخساره بیشترین تعداد شاخه متعلق به تیمارهاییmgl -12 هورمونtdz بود بهترین تیمار برای ریشه زایی نیز متعلق به تیمار 2/1 ترکیبات ms، grl -1 20 ساکارز، grl -18 آگار وmg l-1 1 هورمون ایندول بوتیریک اسید بود که بهترین تاثیر را بر روی ریشه زایی داشتند. گیاهان سپس به گلدان وگلخانه منتقل شدند. وجود ژن مقاومت به هیگرومایسین وپروانسولین در گیاهان رشد یافته در محیط کشت انتخابی حاوی هیگرومایسین با pcrبه اثبات رسید. همچنین بررسی در سطحrna نیز صورت گرفت و با ساخت cdna و pcr بیان ژن در سطح rna نیز نشان داده شد.

تولید زیست داروها و پروتئین های با ارزش از طریق گیاهان را اصطلاحاً زراعت مولکولی (molecular farming) می گویند. زراعت مولکولی دارای پتانسیل بالائی در تولید نامحدود واکسنها، آنتی بادیها، پروتئین های داروئی و آنزیمها می باشد. دیابت بیماری است که بدن نمی تواند انسولین تولید کند یا به درستی از آن استفاده کند. بنابراین افراد مبتلا نیاز به مصرف روزانه انسولین دارند که تاکنون مصرف انسولین با تزریق تنها راه موثر برای درمان بوده است. در حال حاضر تحقیقات بر روی روشهای دیگر تولید از جمله تولید پروتئین های نو ترکیب وپروتئین انسولین به منظور امکان سنجی خوراکی کردن انسولین و واکسن های خوراکی در گیاهان متمرکز شده است. گیاه توت فرنگی ) (fragaria × ananassa duch. یک گیاه مناسب برای تولید پروتئین های نوترکیب بویژه واکسنهای خوراکی می باشد. اگر هر ژنی را به یک گیاه انتقال داده شود بر اساس نسبت مندلی حداقل یک چهارم گیاهان نسل بعد غیر تراریخت خواهند بود. اما گیاه توت فرنگی به علت تکثیر رویشی، داشتن ساقه های رونده (runner) که یک کلون از گیاه مادری می باشد می تواند به عنوان یک گیاه مدل بسیار مناسب برای بررسی بیان ژن انتقال داده شده مطرح باشد. در این پژوهش ژن پروانسولین در ناقل pcambia1304 تحت کنترل پیشبرنده camv35s و خاتمه دهنده nos همسانه سازی شده بود. مهندسی ژنتیک توت فرنگی به یک روش موثر و قابل اتکا کشت بافت نیاز دارد. برای این منظور فاکتورهای مختلف موثر بر کشت بافت و باززایی توت فرنگی از قبیل ژنوتیپ، ریزنمونه ، جوانه زنی بذرهای توت فرنگی با استفاده از تیمارهای شیمایی و غلظت های مختلف هورمونی بر نوساقه زایی توت فرنگی بررسی شد. برای انتقال ژن پروانسولین به توت فرنگی از باکتری agrobacterium tumefaciens سوش های lba4404،agl1 ، eha105،eha101 ،c58 ، (pgv2260)، (pgv3101) و انتقال ژن به ریشه های نابجا از باکتری a. rhizogenes سوش های k599، r1000، a4 و msu440. حاوی ناقل pcamins استفاده شد. با استفاده از آنالیز pcr حضور ژن پروانسولین انسانی در ژنوم توت فرنگی و ریشه های نابجا اثبات گردید و همچنین انجام rt-pcr نسخه برداری از روی این ژن را تایید نمود. آنالیز گیاهان، میوه و ریشه های نابجا تراریخته در سطح پروتئین با بهره گیری از آزمون های elisa , dot blot sds-page, و الکتروکمی لومینسانس وجود پروتئین در گیاهان و ریشه های نابجا تراریخت را تایید کردند. تخلیص پروتئین پروانسولین انسانی از بافتهای گیاهی توت فرنگی با استفاده از روش کروماتوگرافی تمایلی انجام پذیرفت و در نهایت آزمون زیست سنجی پروانسولین نو ترکیب بر روی موش های دیابتی، غیر دیابتی انجام گرفت. در ادامه ی آزمایشات تکمیلی از گیاهان تراریخت بذر گیری به عمل آمد و نسل دوم(t1) در سطح dna و پروتئین آنالیز گردید.

در ایران خربزه گیاهی مهم و اقتصادی می باشد. در این تحقیق برای بررسی نحوه توارث عملکرد و اجزای عملکرد در خربزه از تلاقی های دای آلل و نیز تجزیه میانگین نسل ها استفاده شد. هفت رقم خربزه شامل 6 رقم محلی ایرانی با نام های ایوانکی، عباسعلی، تاشکندی، حوض سرخ، مشهدی و میرپنجی و یک رقم خارجی به نام آناناسی در یک طرح دای آلل کامل تلاقی داده شدند. در 15 فروردین 1384، ژنوتیپ ها (شامل 21 تلاقی مستقیم، 21 تلاقی معکوس و 7 والد) در ایستگاه تحقیقاتی کبوتر آباد در قالب دو طرح لاتیس جداگانه برای شرایط هرس و بدون هرس در 4 تکرار کشت گردیدند. در 30 فروردین 1385، ژنوتیپ ها برای ارزیابی در سال دوم تنها در شرایط هرس کشت شدند. برای بررسی رابطه عملکرد با اجزای عملکرد از یک مدل تجزیه ضرایب مسیر ترتیبی استفاده شد که در آن صفات وابسته به عملکرد در دو رتبه ردیف اول و ردیف دوم قرار گرفتند. براساس مقادیر شامل عامل تورم واریانس و نیز بزرگی اثرات مستقیم، میانگین وزن میوه و تعداد میوه به عنوان متغیرهای ردیف اول در توجیه صفت وابسته عملکرد انتخاب شدند. برآورد درجه غالبیت نشان داد که طول میوه، عرض میوه، ضخامت گوشت و وزن هر دو شرایط با اثر غالبیت نسبی ژن ها کنترل می شود، در حالیکه عملکرد در شرایط هرس تحت تاثیر ژنهای با اثر فوق غالبیت کنترل می گردد، ولی در شرایط غیرهرس غالبیت نقشی در کنترل عملکرد نداشت. والد میرپنجی بیشترین قابلیت ترکیب پذیری عمومی را برای صفات عملکرد، عملکرد قابل قبول و میانگین وزن میوه داشت. هتروزیس مطلوب براساس والد برتر در شرایط هرس برای صفات میانگین وزن میوه، عملکرد و عملکرد قابل قبول مشاهده شد. بیشترین قابلیت ترکیب پذیری خصوصی برای صفات عملکرد و عملکرد قابل قبول در هر دو شرایط برای تلاقی تاشکندی × نهاوند ثبت شد. در ادامه این تحقیق نسل های p1، p2، f1، f2، bc1 و bc2 حاصل از تلاقی های میرپنجی × تاشکندی و میرپنجی × عباسعلی تهیه و در 15 فروردین 1387 در مزرعه کبوترآباد و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار کاشته شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تفاوت معنی داری بین نسل ها از نظر صفات مطالعه شده وجود دارد. بررسی عمل ژن ها با استفاده از مدل شش پارامتری بر اساس فرمول های متر و جینکز نشان داد که در تلاقی تاشکندی × میرپنجی مدل ساده افزایشی- غالبیت در توجیه نحوه عمل ژنها در همه صفات بررسی شده به غیر از روز تا رسیدگی و طول میوه کفایت می کند. با استفاده از 6 نسل این تلاقی مشخص شد که در کنترل صفات عملکرد و عملکرد قابل قبول هر دو اثرات افزایشی و غالبیت نقش دارند ولی اثرات اپیستازی نقشی نداشتند. در تلاقی میرپنجی× عباسعلی آماره کای اسکور و نیز آزمون های مقیاس بیانگر عدم کفایت مدل ساده افزایشی- غالبیت در کنترل صفات بررسی شده بود.