محمدصادق تقی زاده - دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
محمد مهدی سوهانی - دانشیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
رضا شیرزادیان خرم آباد - استادیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

انتقال ژن به گیاهان با استفاده از Agrobacterium tumefaciens دارای مزایای بسیاری است، اما مشکل مهم این سیستم کارآیی پایین آن است. بر این اساس، یکی از راه های بهبود کارآیی، افزایش فعالیت ژن های بیماری زایی یا vir است که نقش اصلی را در انتقال تراژن به داخل ژنوم گیاه میزبان ایفا می کنند. برخی متابولیت­های فنلی و قندها القاگر ژن های vir هستند که به­طور سینرژیک عمل می­کنند. در این تحقیق جهت بررسی شرایط بهینه بیان پروموتر ژن­های بیماری زا از دو سویه موتانت A. tumefaciens به نام­های (MX۲۴۳)A۳۴۸  و A۳۴۸ (MX۳۱۱) استفاده شد که در سویه موتانت MX۲۴۳ ژن گزارشگر فاقد پروموتر lacZکد کننده آنزیم β-گالاکتوزیداز با پروموتر ژن های virB۲ امتزاج یافته (virB۲::lacZ) و در سویه موتانت MX۳۱۱ پروموتر virD۲ با ژن گزارشگر فاقد پروموتر lacZامتزاجیافته (virD۲::lacZ) است. بر این اساس، فعالیت پروموترهای این دو ژن بیماری زا با میزان فعالیت آنزیم β-گالاکتوزیداز تحت سه تیمار قندی گلوکز، مانوز و داکسی­مانوز در ترکیب با تیمار فنلی استوسیرینگون در سطوح مختلف در دو تکرار بیولوژیکی و سه تکرار تکنیکی اندازه­گیری شد. ملاک ارزیابی و مقایسه در این خصوص، کشت سه روزه A. tumefaciens شامل مرحله اول رشد رویشی و مرحله دوم القای ژن­های بیماری­زا به عنوان پروتکل استاندارد القاء بود. نتایج این آزمایش نشان داد که استفاده از تیمار قندی مانوز در ترکیب با ۵۰ میکرومولار استوسیرینگون برای القای بهینه پروموتر ژن virB۲و تیمار قندی مانوز در ترکیب با ۱۰۰ میکرومولار استوسیرینگون برای القای بهینه پروموتر ژن virD۲ بالاترین فعالیت آنزیم β-گالاکتوزیداز را به همراه داشت. همچنین تحت شرایط عدم حضور استوسیرینگون، تیمار قندی گلوکز نسبت به مانوز و داکسی­مانوز قدرت القا و بیان بالاتر پروموتر ژن­های بیماری­زا را داشت. بنابراین، به منظور بهبود القا و بیان ژن­های بیماری زای virB۲ و virD۲ پساز مرحله تکثیر رویشی تا زمان هم کشتی باکتری و نمونه های گیاهی، پیشنهاد می­شود از تیمار قندی مانوز به عنوان منبع کربن جایگزین گلوکز در ترکیب با غلظت ۵۰ میکرومولار استوسیرینگون در محیط کشت استفاده شود.

استوسیرینگون, داکسی مانوز, سنجش آنزیمی, گلوکز, مانوز, β-گالاکتوزیداز