شناسایی و مطالعه ژن DRO1 در برنج رقم هاشمی و انتقال همزمان آن با ژن OsCKX4 به منظور مهندسی ریشه

بهبود ساختار ریشه منجر به افزایش عملکرد دانه و کیفیت بالاتر بذر می شود و این امر از طریق بهبود رشد گیاه، استقرار بهتر در خاک، جذب بیشتر آب و تغذیه و بیوسنتز اسیدهای آمینه و هورمون ها حاصل شده و باعث افزایش کارایی استفاده از مواد مغذی و تحمل تنش در گیاه می شود. خشکسالی یک چالش جدی در کشور است و بنابراین تولید محصولات متحمل به خشکی دارای اهمیت خواهد بود. در این پژوهش حضور ژن DRO1 (تغییر دهنده ساختار ریشه برنج) که در تغییر زاویه رشد ریشه نقش دارد در برنج رقم هاشمی بررسی و با توالی مشابه آن در برنج رقم Kinandang Patong مورد مقایسه قرار گرفت. سپس این ژن در کنار ژن OsCKX4 (موثر در بهبود ساختار ریشه) قرار داده شد. ژن های OsCKX4 و DRO1 برگرفته از ارقام خودرو برنج طی مراحلی به ترتیب تحت پیش برنده مختص ریشه و پیش برنده دایمی همسانه سازی و در ناحیه T-DNA حامل دوگانه اگروباکتریومی قرار داده شدند. سازه حاصل موسوم به pUhrCkDro به اگروباکتریوم سویه EHA105 منتقل و برای انتقال ژن به برنج رقم هاشمی مورداستفاده قرار گرفت. پس از انجام مراحل انتقال ژن، گیاهان باززا شده حاصل در محیط انتخابی حاوی 50 میلی گرم بر لیتر هیگرومایسین در مراحل مختلف کالوس زایی، باززایی و ریشه زایی زنده مانده و رشد کرده و به محلول یوشیدا و سپس به گلدان منتقل شدند. گیاهان تراریخته احتمالی توسط واکنش زنجیره ای پلیمراز تایید قرار و رخدادهای مستقل مشخص شدند. مقایسه فنوتیپ ریشه با گیاه شاهد تفاوت ظاهری در ساختار ریشه نشان داد. گیاهان تراریخته حاصل در گلخانه تراریخته پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی بذرگیری و در نسل های T1 و T2 تحت آزمون های مولکولی برای تشخیص رخدادهای خالص قرار گرفتند. با توجه به نتایج این پژوهش احتمالا سازه چند ژنی حاصل می تواند با هدف تغییر ساختار ریشه و تحمل به خشکی برای انتقال ژن به سایر گیاهان نیز موثر واقع شود. امید است تولید برنج تراریخته با ساختار ریشه قوی تر منجر به تحمل خشکی، کاهش مصرف آب و بهبود عملکرد در شرایط تنش خشکی شود.