لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

یکی از ژنهایی که در سنتز جیبرلین در گیاه شناخته شده و موقعیت آنها در ژنوم آرابیدپسیس مشخص شده است، RGL2 می باشد که در این بررسی کلن گردید. با استخراج DNA از آرابیدوپسیس، اکوتیپ کلمبیا و استفاده از آغازگرهای اختصاصی که بر اساس توالی ژن مورد نظر ساخته شده بودند، این ژن تکثیر شد. پلاسمید PET-32a(+) و ژن تکثیر شده با استفاده از دو آنزیم برشی خاص به نامهای Nco I و Sal I برش داده شدند. پس از اتصال ژن مورد نظر به پلاسمید ناقل، پلاسمید حاوی ژن به باکتری E-coli سوش XL10-Gold منتقل گردید. با اجرای PCR بر روی نتایج حاصل از انتقال پلاسمید ناقل، کلن شدن این ژن مورد تایید قرار گرفت.

هدف از انجام این تحقیق بررسی اثرات توام جیبرلین با مواد شیمیایی بازدارنده رشد و مطالعه اثرات متقابل احتمالی آنها بر جوانه زنی و رشد گیاهچه آرابیدوپسیس بود. بر این اساس اثر کلیه ترکیب های چهار غلظت از جیبرلین با پنج غلظت از ایزوکسابین و نیز کلیه ترکیب های همان غلظت از جیبرلین با پنج غلظت از اورایزالین به عنوان دومین بازدارنده رشد بر رشد گیاهچه آرابیدوپسیس در قالب دو طرح آزمایشی مستقل مطالعه شد. جیبرلین و ایزوکسابین تاثیر معنی داری بر رشد رویشی آرابیدوپسیس از خود نشان دادند ولی اثر متقابلی بین سطوح این مواد مشاهده نگردید. اورایزالین نیز اثرات معنی داری در سطح یک درصد بر طول ریشه و ضخامت مریستم گذاشت. روند عمومی اثر متقابل اورایزالین و ایزوکسابین با جیبرلین بر ویژگی های رویشی گیاهچه آرابیدوپسیس یکسان بود. در هر دو مورد اثر سطوح مواد بر افزایش و کاهش طول و ضخامت هیپوکتیل، ریه و مریستم انتهایی از حالت خطی خارج شد. ولی سرعت و مقدار تاثیر آنها با یکدیگر تفاوت آشکاری را نشان داد. سطوح بالای جیبرلین در اکثر سطوح ایزوکسابین و اورایزالین منجر به افزایش رشد هیپوکتیل گشت. با افزایش سطح ایزوکسابین و اورایزالین طول هیپوکتیل کاهش یافت ولی سرعت کاهش طول هیپوکتیل در سطوح مختلف اورایزالین بیشتر از سرعت کاهش طول هیپوکتیل در سطوح مختلف ایزوکسابین بود. سرعت افزایش ضخامت مریستم انتهایی در دو حالت مطالعه شده نیز شبیه سرعت کاهش طول ریشه و هیپوکتیل بود.

استریکتوسیدین سینتاز یک آنزیم کلیدی مسییر بیوسنتز ایندول الکالوئیدهای مونوترپنی می باشد. آرابیدوپسیس قادر به تولید ترکیبات آلکالوئیدی نیست اما، ژن هایی مشابه استریکتوسیدین سینتاز در آن شناسایی شده است. ژن SSL6 از اعضاء خانواده ژنی شبه استریکتوسیدین سینتاز آرابیدوپسیس می باشد که در این تحقیق پاسخ ژن آن به تیمار شوری بصورت کمی بررسی و سپس در گیاه آرابیدوپسیس فرابیان شد. بمنظور تولید موتانت فرابیان ژن RNA SSL6 کل استخراج و رشته اول cDNA با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن ساخته شد. کلون سازی ابتدایی در ناقل pJET انجام و متعاقبا به سازه فرابیانی گیاهی (pPZPY:SSL6) منتقل شد. در ترانسفورماسیون آرابیدوپسیس از اگروباکتریوم نژاد (GV3101 (PMP90 و تکنیک غوطه وری گل آذین استفاده شد. آنالیز گیاهان تراریخت احتمالی در ابتدا با کشت بذرهای حاصل از گیاهان تلقیح شده بر روی محیط گزینشی حاوی آنتی بیوتیک جنتامایسین و گزینش گیاهچه های مقاوم انجام شد. در ادامه گیاهان تراریخت احتمالی در طی واکنش PCR با پرایمرهای اختصاصی ژن SSL6 با تولید الگوهای باندی متفاوت در الکتروفورز در مقایسه با گیاهان وحشی و همچنین پرایمرهای اختصاصی ژن مارکر جنتامایسین جداسازی شدند. میزان افزایش بیان ژن انتقال یافته نسبت به گیاه مادری با واکنش Real-Time PCR بر روی گیاهان نسل T2 انجام و نتایج نشان داد افزایش بیان ژن SSL6 در گیاهان تراریخته به طور قابل ملاحظه ای بالاتر از گیاه مادری بوده است. تعدادی لاین تراریخت حاوی یک نسخه تراژن از طریق تفرق صفت مقاومت به آنتی بیوتیک جنتامایسین در محیط کشت انتخابی در نسل T2 و T3 انتخاب شدند. بررسی کمی بیان ژن SSL6 در گیاهان وحشی Col-0 نیز نشان داد که تنش شوری موجب افزایش معنی دار بیان ژن، شش ساعت پس از اعمال تیمار شد.

چرخه سلولی اساس تقسیم سلولی و رشد موجودات زنده است که تنظیم آن از دقت بالایی برخوردار است. تنظیم بیان ژن ها سازوکار مهمی در کنترل چرخه سلولی در موجودات زنده می باشد. در این تحقیق با استفاده از کشت سلولی همزمان شده آرابیدوپسیس توسطaphidicolin ، روند تغییرات بیان ژن های موثر در مراحل مختلف چرخه سلولی و نیز الگوی بیان تعدادی از ژن های مربوط به چرخه سلولی شامل 69 ژن  پایه چرخه سلولی و 81 ژن عامل رونویسی و نقش احتمالی آنها در چرخه سلولی بوسیله تکنیک بسیار حساس qRT-PCR مورد بررسی قرار گرفت. از میان ژن هایی که طی پیشرفت چرخه سلولی تغییر سطح بیان نشان دادند، ژن های سایکلین نوع A و B و ژن های CDK نقش کلیدی داشتند. اغلب ژن های سایکلین نوع A و B الگوی تظاهر بسیار مشابهی داشتند. ژن های CYCA3 با حداکثر سطح تظاهر در مرحله S از کینازهای اصلی مرحله S می باشند. ژن های CDK نیز در مراحل گذر G1/S و G2/M نقش مهمی دارند. سطح تظاهر ژن های خانواده های مختلف عوامل رونویسی در چرخه سلولی با نوساناتی همراه بود که در کنترل دقیق فرآیندهای چرخه سلولی نقش اساسی ایفا می کنند.

نیترات یکی از مهمترین منابع نیتروژنی معدنی برای اکثر گیاهان می باشد. مطالعات فیزیولوژیکی نشان داده است در گیاهان حداقل دو سیستم ناقل با تمایل پایین و بالا برای جذب نیترات به ترتیب برای غلظتهای زیاد و کم نیترات در محیط وجود دارد. از طرفی مطالعات مولکولی نشان داده است که خانواده ژنی NRT2 ناقلین سیستم با تمایل بالا Transporter Systems High Affinity (HATS)  نیترات را کد می کنند. در گیاه Arabidopsis thaliana با توجه به رابطه قوی بین الگو های بیان ژن و میزان فعالیت HATS، پیشنهاد شده است که ژن AtNRT2.1 نقش اصلی را در جذب نیترات از محیط از طریق HATS ایفا می نماید. در میان ژنهای دیگر از خانواده AtNRT2، ژنهای AtNRT2.4 و AtNRT2.5 الگوی بیان مشابهی را نشان داده اند، هرچند عملکرد شان در جذب نیترات نامشخص است. بنابراین برای درک بهتر نقش ژن AtNRT2.4 در جذب نیترات از طریقHATS ، گیاهانA.thaliana  جهش یافته در این ژن به همراه گیاهان تیپ وحشی بر روی شن و محلول غذایی کامل دارای 10 میلی مولار نیترات کشت شدند. بعد از 35 روز، گیاهان با محلول غذایی کامل و فاقد نیتروژن آبیاری و در زمانهای صفر، 10 و 17 روز بعد از آغاز محرومیت نیتروژن برداشت شدند. تاثیر محرومیت نیتروژن بر روی بیوماس، میزان نیترات و اسید های آمینه بافتی، در صد نیتروژن کل و میزان بیان ژنهای  AtNRT2.1و AtNRT2.4 مورد مطالعه قرار گرفت. به طور کلی برای هر دو ژنوتیپ، میزان نیترات بافتی به موازات مدت زمان محرومیت نیتروژن از یک روند کاهشی تبعیت نمود. این شرایط منجر به کاهش درصد نیتروژن کل هم در گیاهان جهش یافته و هم در گیاهان تیپ وحشی گردید. نتایج حاصل از Real - time PCR نشان داد که فقر نیتروژن منجر به افزایش بیان ژن AtNRT2.4 می گردد، در حالی که میزان بیان AtNRT2.1 را کاهش می دهد. با توجه به تغییرات مهم و معنی دار در میزان شاخصهای فیزیولوژیکی و مولکولی به نظر می رسد که 10 روز محرومیت نیتروژن به عنوان یک نقطه بحرانی جهت القای مسیرهای علایم درگیر در تشخیص و پاسخ به شرایط کمبود نیترات حایز اهمیت باشد. همچنین تصور می شود که ژن AtNRT2.4 در مسیر انتقال علایم نقش مهمی را ایفا نمایند.