بررسی مقاومت ایجاد شده به بیماری ریزومانیا با استفاده از سازه کایمر القا کننده‌ی خاموشی RNA علیه 6 ژن BNYVV
عنوان دوره: بیست و دومین کنگره گیاهپزشکی ایران
نویسندگان
بهاره زارع ، فریده هدایتی ، مریم خوش نامی ، محمدصادق ثابت ، زهرا مختارزاده ، شیوا حمزه ، پیمان نوروزی ، مصطفی برغمدی ، علی اصغر بهروز ، محمد علی ملبوبی*
چکیده
بیماری ریزومانیا یکی از پرخسارت‌ترین بیماری‌های چغندرقند در سرتاسر جهان است. این بیماری توسط ویروس زرد نکروتیک رگبرگ چغندرقند (BNYVV) ایجاد می‌شود که ناقل آن قارچ Polymyxa betae است. به‌خاطر کاهش بیوماس و محتوای قند ریشه چغندر قند، این بیماری ممکن است تا 90% به محصول خسارت وارد کند. ناکارآمدی ضدعفونی کننده‌های شیمیایی، نیاز به استفاده‌ی مکرر از آنها و نگرانی‌های ایمنی زیستی، مدیریت بیماری را با مشکل مواجه کرده است. در پژوهش حاضر میزان مقاومت ایجاد شده توسط سازوکار خاموشی RNA برای مدیریت بیماری ریزومانیا مورد بررسی قرار گرفته است. به‌این منظور، یک سازه‌ی کایمر ایجاد کننده‌ی ساختار سنجاق سری (ihpRNA) براساس 6 ژن مختلف BNYVV طراحی شد. بخش‌های کوچکی از ژن‌های رمز کننده‌ی P21 (پروتئین پوششی)، P13 (پروتئین حرکتی)، P14 (پروتئین سرکوب کننده‌ی خاموشی)، P42 (پروتئین حرکتی)، P237 (RNA پلیمراز مربوط به RNA) و P31 (دارای نقش در سیستمیک شدن ویروس، سرکوب خاموشی و شدت بیماری‌زایی) مربوط به ژنوم BNYVV انتخاب شده، در نرم افزار SeqBuilder به‌هم متصل شده و یک قطعه‌ی کایمر طراحی شد. به قطعه‌ی طراحی شده جایگاههای برش آنزیمی مناسب برای ایجاد امکان همسانه‌سازی در ناقل‌های مناسب افزوده و برای سنتز به شرکت Genray سفارش داده شد. قطعه حاصل پس از سنتز با استفاده از جایگاههای برش آنزیمی تعبیه شده به‌صورت سنس و آنتی‌سنس در ناقل pAINT همسانه سازی شده و ناقل pAIHP-CF ایجاد شد. ناقل حاصل به باکتری‌های Agrobacterium tumefaciens GV3101 و Agrobacterium rhizogenes 15834 منتقل شد. کارایی ناقل pAIHP-CF برای ایجاد مقاومت به بیماری ریزومانیا در سه سیستم مستقل ریشه‌مویین گیاه چغندرقند، گیاه تراریخت Nicotiana benthamiana و بیان موقتی در برگ Chenopodium quinoa مورد بررسی قرار گرفت. به‌این منظور، A. tumefaciens GV3101 حاوی ناقل pAIHP-CF برای تراریختی ریزنمونه‌های گیاه توتون و A. rhizogenes 15834 حاوی ناقل فوق برای تراریختی ریزنمونه‌های گیاه چغندرقند مورد استفاده قرار گرفت. ناقل فوق با استفاده از روش Agro-infiltration به برگ‌های گیاه کنوپودیوم منتقل شد. هر دو شیوه‌ی بیان پایدار و موقتی منجر به ایجاد مقاومت مؤثر به ریزومانیا درشرایط خاک آلوده، درون شیشه‌ای و چالش مکانیکی شد. در هر سه سیستم مورد بررسی، در بیش از 90 درصد گیاهان مقاومت کامل به بیماری ریزومانیا مشاهده شد. همچنین نتایج آزمون الایزا نشان داد که بین میانگین جذب نوری حاصل از گیاه توتون تراریخت و نوع وحشی، تفاوت معنادار در سطح 05/0 وجود دارد. به‌این ترتیب سازه کایمر مورد استفاده می‌تواند به‌طور مؤثر موجب ایجاد مقاومت به بیماری ریزومانیا شود و شاید بتوان نتیجه گرفت که انتقال پایدار این سازه به گیاه چغندر قند موجب مقاومت این گیاه به ریزومانیا خواهد شد.
کلیدواژه ها