fa انتقال ژن‌های OsEXPA8، OsNAC5 وDRO1 به برنج به منظور تغییر ساختار ریشه و تحمل به خشکی مهندسی ژنتیک گیاهی Plant پژوهشي Research <strong><span style="font-family:b zar;">اصلاح ساختار ریشه می‌تواند با بهبود رشد، استقرار در خاک، جذب آب و مواد مغذی و بیوسنتز اسیدهای آمینه و هورمون‌ها به افزایش عملکرد دانه و کیفیت مطلوب بذر منجر شود</span></strong><strong><span dir="LTR">.</span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"> ساختار ریشه با جذب مواد مغذی، مقاومت به ورس و تحمل به خشکی، مرتبط است. با در نظر گرفتن بحران کم آبی در کشور، تولید گیاهان متحمل در برابر خشکی اهمیت دارد. در این پژوهش برای ایجاد گیاه برنج متحمل به خشکی، سه ژن تغییردهنده ساختار ریشه برنج که در افزایش طول، تعداد، قطر و زاویه رشد ریشه نقش دارند پس از ساخت یک سازه سه ژنی برای انتقال به گیاه برنج رقم هاشمی استفاده شدند. ژن&shy;های </span></strong><strong><em><span dir="LTR">OsEXPA8</span></em></strong><strong><em><span style="font-family:b zar;">، </span></em></strong><strong><em><span dir="LTR">OsNAC5</span></em></strong><strong><em><span style="font-family:b zar;"> و </span></em></strong><strong><em><span dir="LTR">DRO1</span></em></strong> <strong><span style="font-family:b zar;">برگرفته از ارقام وحشی برنج طی مراحلی تحت پیشبر مختص ریشه و پیشبر دائمی بر اساس ماهیت ژن کاندید همسانه‌سازی و در ناحیه </span></strong><strong><span dir="LTR">T-DNA</span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"> ناقل دوگانه اگروباکتریومی قرار داده شدند. سازه حاصل موسوم به </span></strong><strong><span dir="LTR">pUhrN5ExDro</span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"> به آگروباکتریوم سویه </span></strong><strong><span dir="LTR">EHA105</span></strong><strong><span style="font-family:b zar;"> منتقل و برای انتقال ژن به جنین&shy;های نارس برنج رقم هاشمی مورد استفاده قرار گرفت. پس از انجام مراحل انتقال ژن، گیاهان باززا شده حاصل از جنین&shy;های نارس که در محیط انتخابی حاوی 50 میلی&shy;گرم بر لیتر هیگرومایسین در مراحل مختلف کالوس زایی، باززایی و ریشه‌زایی زنده مانده و رشد کرده بودند به محلول یوشیدا و سپس به گلدان منتقل شدند. گیاهان تراریخته حاصل توسط واکنش زنجیره‌ای پلیمراز مختص سازه و مختص ژن مورد تایید قرار گرفتند. محل الحاق تراژن با واکنش زنجیره‌ای پلیمراز معکوس در کروموزوم 10 برنج تعیین شد. مقایسه فنوتیپ ریشه با گیاه شاهد تفاوت ظاهری در ساختار ریشه نشان داد. سازه چند ژنی حاصل را می‌توان با هدف تغییر ساختار ریشه به منظور تحمل به خشکی برای انتقال ژن به سایر گیاهان نیز مورد استفاده قرار داد. امید است تولید برنج تراریخته با تغییر ساختار ریشه بتواند تحمل به خشکی را در این محصول مهم زراعی افزایش و سبب کاهش مصرف آب در کشت برنج شود.</span></strong><strong><span dir="LTR"><span style="color:red;"><span style="font-family:times new roman,serif;"></span></span></span></strong> Root architecture modification can increase grain yield and seed quality. These can be achieved by better anchorage of the plant in soil, more effective use of water and nutrients, and through biosynthesis of amino acids and hormones. These will result in more effective use of nutrients and drought tolerance. Considering drought stress in Iran, production of drought tolerant plants is important. In this study three genes involved in modification of root length, number, thickness and growth angle were cloned into a construct for Agrobacterium-mediated transformation of rice plant. The genes, <em>OsEXPA8</em>, <em>OsNAC5,</em> and <em>DROI,</em> from native cultivars of rice were cloned under the control of constitutive and root specific promoters; afterwards, they were placed in T-DNA region of Agrobacterium-mediated transformation binary vector. The resulted construct, pUhrN5ExDro, was transferred into <em>Agrobacterium tumefactions</em> strain EHA105 and used for transformation of immature embryo of rice cultivar Hashemi. Selective medium containing 50 mgl^-1 hygromycin B was used for selection of transgenic plants. Construct specific and gene specific PCR confirmed three putative transgenic lines and one copy of transgene were detected in one of them using Real time-PCR. Inverse PCR revealed that T-DNA was integrated in chromosome 10 of this rice event. Comparison of the phenotype and root structure of the transgenic plants with the control in the Root Box and in the same growth conditions showed that transgenic plants displayed stronger root phenotype compared with non-transgenic ones. The resulting multi-genic construct can be used for transformation of other crops in order to root structure modification and drought tolerance. It is hoped that the production of rice with modified root structure can increase drought tolerance in this important crop and reduce water consumption in rice cultivation. برنج تراریخته, تحمل به خشکی, سازه چند ژنی, مهندسی معماری ریشه Transgenic rice, Drought tolerance, multi-genic construct, Root architecture modification 77 89 http://gebsj.ir/browse.php?a_code=A-10-233-2&slc_lang=fa&sid=1 Milad Zandi میلاد زندی mdzandi@yahoo.com 10031947532846003124 10031947532846003124 No Biotechnology Dept., Imam Khomeini International University,Gazvin, Iran گروه بیوتکنولوژی کشاورزی دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین Ramin Hosseini رامین حسینی r.hosseini@ikiu.ac.ir 10031947532846003125 10031947532846003125 No Biotechnology Dept., Imam Khomeini International University,Gazvin, Iran گروه بیوتکنولوژی کشاورزی دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین Motahhareh Mohsenpour مطهره محسن پور mthrhm@yahoo.com 10031947532846003126 10031947532846003126 Yes Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Agricultural Research Education and Extension Organization (AREO), Karaj, Iran. پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی Ghasem Hosseini Salekdeh قاسم حسینی سالکده hsalekdeh@yahoo.com 10031947532846003127 10031947532846003127 No Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Agricultural Research Education and Extension Organization (AREO), Karaj, Iran. پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی Ghaereyazie Behzad بهزاد قره یاضی ghareyazie@yahoo.com 10031947532846003128 10031947532846003128 No Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Agricultural Research Education and Extension Organization (AREO), Karaj, Iran. پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی