بهینهسازی و ارائه دستورالعمل استخراج و باززایی پروتوپلاست سیبزمینی و تراریختی آن
نویسندگان
1 دانشیار گروه بیوتکنولوژی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.
2 دانشجوی دکتری رشته بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان
3 دانشیار گروه بیوتکنولوژی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.
doi
10.22103/jab.2022.18985.1384چکیده
هدف: ویژگیهای منحصر بفرد پروتوپلاستهای گیاهی، آنها را به ابزاری قدرتمند برای محققین، جهت مطالعه تغییرات ژنتیکی سلولی تبدیل کرده است. مهمترین پیشنیاز استفاده از پروتوپلاستها، توانایی استخراج ساده در مقادیر بالا، کشت و باززایی آنها جهت تشکیل کلونی سلولی و تولید گیاه است. معمولترین روش استخراج پروتوپلاست از بافتهای گیاهی، روش آنزیمی است. غلظت و ترکیب آنزیمها و مراحل جداسازی و کشت، از عوامل کلیدی استخراج پروتوپلاست میباشد. هدف این تحقیق، بررسی اثر فاکتورهای مذکور بر روی پروتوپلاستهای گیاهان درونشیشهای سیبزمینی (Solanum tuberosum L.) و معرفی روشی کارا و مناسب برای استخراج، تراریختی و کالوسزایی/باززایی از این گیاه است.مواد و روشها: برای جداسازی پروتوپلاست سیبزمینی رقم رایج تجاری آگریا، تیمارهای مختلف غلظت آنزیمهای سلولاز و مسروزیم، مدت نگهداری در محلول آنزیمی و مراحل جداسازی بر روی بافت برگ، ساقه و بخشهای هوایی گیاهچههای درونشیشهای و اثر غلظت هورمنهای مختلف برکشت و باززایی پروتوپلاست مورد بررسی قرار گرفت. پس از جداسازی، کارآیی تراریختی پروتوپلاستها بهواسطهی PEG 4000 با استفاده از ناقل pBin61-GFP ارزیابی شد.نتایج: بهترین نتایج از ریزنمونههای برگی و بالاترین تعداد پروتوپلاست (106 × 2 پروتوپلاست بر میلیلیتر)، پس از 16 ساعت نگهداری در محلول آنزیمی (حاوی 1 درصد سلولاز و 2/0 درصد مسروزیم) از بافتهای مزوفیل برگ حاصل شد. کارآیی تراریختی پروتوپلاستها بهواسطهی PEG با غلظت 40 درصد و مدت زمان 30 دقیقه ،50 درصد بود. بهترین تیمار محیط کشت برای القای کالوسزایی، محیط MS حاوی 5 میلیگرم بر لیتر NAA و 1/0 میلیگرم بر لیتر BAP بدست آمد که در این تیمار هورمونی، 100 درصد پروتوپلاستها بعد از حدود یک ماه کالوس تشکیل دادند. بهترین تیمار باززایی از کالوس ترکیب هورمونی 2 میلیگرم برلیتر Zeatin با 1/0 میلیگرم بر لیتر GA3 بههمراه 01/0 میلیگرم بر لیتر NAA با راندمان 86 درصد بود.نتیجهگیری: بر اساس نتایج حاصل، دستورالعمل استخراج پروتوپلاست و انتقال ژن توصیف شده در این تحقیق برای مهندسی ژنتیک، انتقال و بیان ژن در گیاه سیبزمینی کارآیی لازم را دارد.