انتقال ژن های OsEXPA8، OsNAC5 وDRO1 به برنج به منظور تغییر ساختار ریشه و تحمل به خشکی

اصلاح ساختار ریشه می تواند با بهبود رشد، استقرار در خاک، جذب آب و مواد مغذی و بیوسنتز اسیدهای آمینه و هورمون ها به افزایش عملکرد دانه و کیفیت مطلوب بذر منجر شوند و با استفاده کارآمد از مواد مغذی، مقاومت به ورس و تحمل به خشکی، مرتبط است. با در نظر گرفتن بحران کم آبی در کشور، تولید گیاهان متحمل در برابر خشکی حائز اهمیت خواهد بود. در این پژوهش برای ایجاد گیاه برنج متحمل به خشکی، سه ژن تغییردهنده ساختار ریشه برنج که در افزایش طول، تعداد، قطر و زاویه رشد ریشه نقش دارند پس از ساخت یک سازه سه ژنی برای انتقال به گیاه برنج رقم هاشمی استفاده شدند. ژن های OsEXPA8، OsNAC5 و DRO1 برگرفته از ارقام وحشی برنج طی مراحلی تحت پیشبر مختص ریشه و پیشبر دائمی بر اساس ماهیت ژن کاندید همسانه سازی و در ناحیه T-DNA ناقل دوگانه اگروباکتریومی قرار داده شدند. سازه حاصل موسوم به pUhrN5ExDro به آگروباکتریوم سویه EHA105 منتقل و برای انتقال ژن به جنین های نارس برنج رقم هاشمی مورد استفاده قرار گرفت. پس از انجام مراحل انتقال ژن، گیاهان باززاشده حاصل از جنین های نارس که در محیط انتخابی حاوی 50 میلی گرم بر لیتر هیگرومایسین در مراحل مختلف کالوس زایی، باززایی و ریشه زایی زنده مانده و رشد کرده بودند به محلول یوشیدا و سپس به گلدان منتقل شدند. گیاهان تراریخته احتمالی توسط واکنش زنجیره ای پلیمراز مختص سازه و مختص ژن مورد تایید قرار گرفتند. تعیین تعداد نسخه های احتمالی انتقال یافته تراریخته ها با استفاده از Real time-PCR حضور یک کپی از تراژن ها را در یکی از رخدادهای برنج تراریخته حاصل نشان داد. محل الحاق تراژن با واکنش زنجیره ای پلیمراز معکوس در کروموزوم 10 برنج تعیین شد. مقایسه فنوتیپ ریشه با گیاه شاهد تفاوت ظاهری در ساختار ریشه نشان داد. در حال حاضر گیاهان تراریخته حاصل در گلخانه تراریخته پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی برای تولید بذر نگهداری می شوند. سازه چند ژنی حاصل را می توان با هدف تغییر ساختار ریشه و تحمل به خشکی برای انتقال ژن به سایر گیاهان نیز مورد استفاده قرار داد. امید است تولید برنج تراریخته با تغییر ساختار ریشه بتواند تحمل به خشکی را در این محصول مهم زراعی افزایش و سبب کاهش مصرف آب در کشت برنج شود.