خاموشی ژن انتهایی بیوسنتز آلکالوئیدهای پاپاورین و سنگوینارین (DBOX) در گیاه دارویی شقایق با استفاده از فن VIGS

در این پژوهش، به‏منظور بررسی تاثیر خاموشی بر بیان ژن کلیدی DBOX (که آنزیم نهایی بیوسنتز دو آلکالوئید سنگوینارین و پاپاورین را کد می کند)، از فن VIGS در گونه ای از خشخاش (Papaver somniferum L.) استفاده شد.
قطعه 350 جفت بازی از توالی ژن DBOX (در محدوده bp1462-1112) براساس تولید بیشترین تعداد siRNA با طول 21 نوکلئوتید انتخاب شد. پس از همسانه سازی این قطعه در ناقل واسط pTZ57R/T و انتقال به ناقل ویروسی pTRV2، مایع تلقیح آگروباکتریوم حاوی سازه خاموشی به برگ های بوته های گیاه تزریق شد. گیاهان تراریخت اولیه توسط واکنش PCR با استفاده از آغازگرهای ژن کد کننده پوشش پروتئینی ویروس (CP) انتخاب و غربالگری ثانویه توسط تکنیک PCR نیمه کمی صورت گرفت. در مرحله بعد نمونه هایی با بیشترین خاموشی (کمترین بیان) ژن مورد نظر توسط تکنیک real-time RT-PCR مورد بررسی قرار گرفتند.
صحت همسانه سازی در پلاسمیدهای pTZ57R/Tو pTRV2 با استفاده از واکنش های PCR و هضم آنزیمی تائید شد. براساس نتایج PCR نیمه کمی، تعداد 5 بوته تراریخت با کمترین بیان برای ژن DBOX انتخاب شدند. نتایج نهایی real-time RT-PCR به‏طور متوسط بیانگر کاهش نسبی 81 درصدی در بیان رونوشت های ژن DBOX در گیاهان تراریخت در مقایسه با گیاهان کنترل (تلقیح شده با پلاسمید خالی pTRV2) بود.
به‏طور کلی نتایج نشان داد که فن VIGS به‏طور موفقیت آمیزی می تواند میزان بیان ژن DBOX را در گیاه خشخاش کاهش دهد. به‏علاوه از نتایج به‏دست آمده در خصوص این ژن، می توان در درک بیشتر مسیر بیوسنتزی آلکالوئیدهای گیاه خشخاش و تولید گیاهان تراریخت با اهداف مهندسی متابولیت بهره برد.