بیان فراوان ژن. . پرولین -5- کربوکسیلات سنتتاز (p5cs)، با هدف افزایش مقاومت به تنش های اسموتیک در گیاه تراریخت توتون (Nicotiana tabacum cv. Xanthi)

پرولین به عنوان یک اسمولایت مهم، در تعدیل فشار اسمزی سلول تحت تنش کم آبی نقش اساسی دارد. در سلول های گیاهی، آنزیم دلتا-1- پرولین -5- کربوکسیلات سنتتاز(P5CS) وجود دارد که تحت شرایط خشکی، فعالیت این آنزیم تشدید شده و مقدار پرولین را درداخل سلول به حدی بالا می برد که از خسارت زیاد کم آبی به گیاه جلوگیری می کند. در این پژوهش، ژن کد کننده آنزیم P5CS که تحت کنترل پروموتور 35S ویروس موزاییک گل کم قرار داشت در ناقل دوگانه pBI121 حاوی ژن های gusو nptII کلون شد و سپس این ناقل به باکتری Agrobacterium tumefaciens سویه C58(pGV3101) انتقال یافت. باکتری اخیر برای تولید گیاهان توتون تراریخته حاوی ژن p5cs به کار گرفته شد. با تکثیر قطعه 765 جفت بازی توالی داخل ژن p5cs از گیاهان تراریخته و نیز تشکیل رنگ آبی در بافت این گیاهان، انتقال موفقیت آمیز کلون حاوی ژن p5cs به داخل گیاهان توتون به روش انتقال با آگروباکتریوم تایید شد.
میزان پرولین تولید شده در این گیاهان تحت آبیاری معمولی و نیز تنش 5 روزه کم آبی اندازه گیری شد و نتایج آزمایش نشان داد که در مقایسه با گیاهان شاهد، توتون های تراریخته مقدار زیادی پروتئین در حد 96.91 تا 1330.891 میلی گرم پرولین در هر گرم برگ در شرایط آبیاری طبیعی تولید کرده اند. این غلظت پرولین در شرایط تنش 5 روزه کم آبی بیشتر بوده و در حدود 204.454 تا 2039.77 تخمین زده شد. تفاوت تولید سطح پرولین در گیاهان شاهد و نیز گیاهان تراریخته، تحت آبیاری معمولی و کم آبی، نشان داد که بیان ژن p5cs در گیاهان تراریخت باعث افزایش تحمل به تنش خشکی در این گیاهان می شود که این یافته ها شاید بتواند برای یافتن راه حلی برای مقابله با تنش کم آبی در محصولات مهم کشاورزی مفید باشد.