شکل۴-۹ نقوش الکتروفورزی PCR با پرایمرهای تخصصی ژن WDREB جهت اطمینان از صحت cDNA……………………………………………………………………………………………………
۸۶
شکل۴-۱۰ نمودار نشان دهنده تک باند بودن و تخصصی بودن پرایمر ……………………………….
۸۷
شکل۴-۱۱ آزمون Real Tim PCR ژن WDREB………………………………………………………..
۸۷
شکل۴-۱۲ الگوی بیان ژن در گیاهان ترایخت نسبت به گیاه غیرتراریخت…………………………..
۸۸
فصل اول
مقدمه
فنون های سنتی بهنژادی گیاهان شامل تلاقیهای مختلف و انتخاب بوده و فنون های درون شیشه ای مکمل این روش ها در ایجاد گیاهان با صفات مطلوب میباشند. در سالهای اخیر ظهور فنون های جدید مهندسی ژنتیک به عنوان ابزاری جدید در تحقیقات کشاورزی همسو با بهنژادی سنتی در گسترش روشهای جدید برای دستورزیهای ژنتیکی گیاهان نقش بسیار مهمی ایفا کرده است. یکی از شاخه های زیست فناوریگیاهی، انتقال ژن های خاص به سلولهای گیاهی و باززایی گیاه از این سلول ها با بهره گرفتن از روش های کشت بافت گیاهی می باشد. بنابراین زیست فناوری این پتانسیل را دارد که با تولید گیاهان با خصوصیات بهبود یافته مکمل روشهای سنتی بهنژادی گیاهان شود. بر خلاف روشهای بهنژادی سنتی که در آن ها دستهای از ژن ها منتقل می شود، در روشهای مبتنی بر زیست فناوری میتوان یک ژن مشخص را از هر موجودی انتخاب و به جاندار دیگر انتقال داد. با توجه به نقش گیاهان زراعی و بخصوص گندم در تامین غذای مردم دنیا این گیاهان اهداف مناسبی جهت مطالعه و دستورزیهای ژنتیکی میباشند.
( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
جمعیت جهان به گونه ای روز افزونی در حال افزایش است. این جمعیت که در سال ۱۹۳۰ میلادی تنها ۲ میلیارد نفر بود، در سال ۱۹۹۰ به ۳/۵ میلیارد نفر رسید و در سال ۲۰۰۰ میلادی از ۶ میلیارد نفر تجاوز کرد (امام، ۱۳۸۶) و پیش بینی می شود که جمعیت دنیا تا سال ۲۰۲۵ به ۸ میلیارد نفر برسد ( FAO, 2006).
بیشتر مدل ها پیش بینی کرده اند که کمبود جدی مواد غذایی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک جهان تشدید خواهد شد. پیشبینی شده است که جمعیت ایران بر مبنای نرخ رشد ۲ درصد، در سال ۱۴۰۰ از۱۲۰ میلیون نفر تجاوز کند (امام، ۱۳۸۶). تقاضا برای مصرف مواد غذایی در کشور های کمتر گسترش یافته از سال ۱۹۸۰ تا ۲۰۳۰ حدود ۷/۲ برابر خواهد شد (FAO, 2006). بنابراین، بحران غذایی از مسایلی است که انسان امروزی با آن روبرو خواهد.
غلات مهمترین گیاهان غذایی کرهی زمین و تأمین کنندهی ۷۰ درصد غذای مردم کرهی زمین میباشند. گندم و برنج (Oryza sativa) روی هم تقریباً ۶۰ درصد انرژی مورد نیاز بشر را تأمین میکنند به طور کلی بیش از سه چهارم انرژی و یک دوم پروتئین مورد نیاز بشر از غلات تأمین میشود و به راستی غلات پایهی اصلی تغذیه و بقای بشر به شمار میروند (امام، ۱۳۸۶).
محصول گندم در بسیاری از کشورها از جمله ایران، عاملی بسیار مهم برای پایداری سیاسی و اقتصادی و همچنین عاملی مهم در بهبود درآمد بیشتر کشاورزان است. در اکثر کشورهای در حال گسترش، به دلیل اهمیت غلات در امنیت غذایی جمعیت زیاد این کشورها، دولت تجارت غلات را تحت انحصار خود درمی آورد (صحرائیان و بخشوده، ۱۳۸۶).
گندم (Triticum spp) مهم ترین گیاه زراعی دنیا است (Martin et al., 1976) و در مساحت وسیعی از زمین های کشاورزی دنیا کشت می گردد. توانایی سازگاری گندم با اقلیم های مختلف به حدی است که در سراسر کره زمین قابلیت زراعت دارد (Slafer, 1994).
۵۲% زمین های قابل کشت جهان به غلات و دو سوم این میزان به کشت گندم اختصاص دارد (Slafer, 1994). سابقه کشت گندم به ۱۰ تا ۱۵ هزار سال پیش از میلاد بر می گردد (Slafer, 1994; Arnon, 1972)
گندم یکی از ارزشمندترین منابع انرژی برای مردم جهان است که دستورزیهای ژنتیکی آن جهت افزایش عملکرد و به حداقل رساندن کاهش محصول به علت شرایط نا مناسب محیطی و حمله آفات و بیماریها انجام می شود. در اوایل دهه ۶۰ بهنژادی سنتی همراه با بهبود مدیریت مزرعه منجر به افزایش قابل توجه عملکرد گندم در جهان شد که انقلاب سبز نام گرفت و به دنبال آن دستورزی های ژنتیکی گندم به سوی تنش های محیطی زیستی و غیر زیستی که باعث کاهش محصول میشوند، تغییر پیدا کرد. با توجه به این تغییر سیاست در دهههای اخیر، زیست فناوری با کاهش هزینه تولید از طریق تولید گیاهان مقاوم به تنش های زیستی و غیرزیستی و افزایش کیفیت محصول راه حلی مناسب می باشد.
عوامل رو نویسی DREB[1] عضوی از خانواده AP2/ERF هستند. این خانواده گروه مهمی از عوامل رونویسی را شامل می شود که در پاسخ به تنش های غیر زیستی نقش بسزایی دارند. بررسی ناحیه پروموتری ژن های درگیر درپاسخ به تنش های آبی و دماهای پایین و غیر وابسته بهABA منجر به کشف یک ناحیه ٩ جفت بازی با توالی TACCGACAT شده که آن را DRE نامیده اند (Kasuga et al., 1999). DRE شامل یک توالی مرکزی محافظت شده ۵ جفت بازی به صورت CCGAC است که آن را توالی تکراری C می نامند. پروتئینهای کد شده توسط ژن های DREB به این توالی متصل و منجر به تنظیم بیان ژن ها می شود .( Kasuga et al., 1999) عوامل رونویسی متصل شونده به موتیفCRT/DRE متعددی در غلات از جمله گندم ، برنج ، ذرت و جو شن
اخته شده است. عامل رونویسی WDREB2یاTaDREB در گندم، یک پروتئین باند شونده به توالی CRT/DRE را کد می کند. این ژن از نظر توالی همولوژی بالایی با ژن DREB2در آرابیدوپسیس داشته و بیان آن تحت تاثیر تنش خشکی ، سرما ، اسید آبسیزیک و شوری القا می شود. القای بیان این ژن منجر به بیان سایر ژن های پایین دست القا شونده به وسیله این عامل رونویسی که در مقاومت به تنش های غیر زیستی موثرند، می شود (Egawa et al., 2006).
با توجه به اهمیت تنش های غیر زیستی خشکی و سرما و خسارت های ناشی از آنها بر گیاهان، این پژوهش با هدف زیر انجام شد.
- انتقال ژن WDREB2 به گندم جهت بهبود مقاومت به تنش های محیطی غیر زیستی
فصل دوم
۲- مرروی بر پژوهشهای پیشین
۲-۱- گندم
محصول گندم در بسیاری از کشورها از جمله ایران، عاملی بسیار مهم برای پایداری سیاسی و اقتصادی و همچنین عاملی مهم در بهبود درآمد بیشتر کشاورزان است. در اکثر کشورهای در حال گسترش، به دلیل اهمیت غلات در امنیت غذایی جمعیت زیاد این کشورها، دولت تجارت غلات را تحت انحصار خود درمی آورد (صحراییان و بخشوده، ۱۳۸۶).
گندم (Triticum spp) مهم ترین گیاه زراعی دنیا است (Martin et al., 1976) و در مساحت وسیعی از زمین های کشاورزی دنیا کشت می گردد. توانایی سازگاری گندم با اقلیم های مختلف به حدی است که در سراسر کره زمین قابلیت زراعت دارد (Slafer., 1994). 52% زمین های قابل کشت جهان به غلات و دو سوم این میزان به کشت گندم اختصاص دارد (Slafer., 1994). سابقه کشت گندم به ۱۰ تا ۱۵ هزار سال پیش از میلاد بر می گردد (Slafer., 1994; Arnon., 1972). اجداد وحشی گندم در منطقه خاورمیانه، غرب ایران، شرق ترکیه و شمال عراق پیدا شده و هم اکنون هم در این مناطق وجود دارند (Evans., 2001). بسیاری از پژوهشگران خاستگاه گندم را منطقه هلال حاصلخیز دانسته اند. بیشترین سطح زیر کشت گندم (۹۰ درصد) و بیشترین میزان تولید (۹۴ درصد تولید جهانی) مربوط به گونه ی Triticum aestivum یا گندم نان می باشد (امام، ۱۳۸۶).