การศึกษาเทคนิคการถ่าย antisense ของยีน flavanone 3-hydroxylase (F3H) เข้าสู่บัวหลวงบุณฑริก (Nelumbo nucifera Geartn.) โดยใช้อะโกรแบคทีเรียมเป็นพาหะ เพื่อกดการแสดงออกด้วย RNA interference (RNAi)
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การกดการแสดงออกของยีน flavanone 3-hydroxylase (F3H) มีผลไปขัดขวางการสังเคราะห์สารกลุ่มแอนโทไซยานินเกี่ยวข้องกับการเกิดสีของดอกไม้ จึงได้การศึกษาการถ่าย antisense ของยีน F3H ในพลาสมิด pJA8F3H โดยใช้อะโกรแบคทีเรียมเป็นพาหะ เพื่อกดการแสดงออกของยีน F3H ด้วยเทคนิค RNA interference (RNAi) ในบัวหลวงบุณฑริก (Nelumbo nucifera Geartn.) ในพลาสมิดมียีนคัดเลือกในพืช คือ phosphinothricin acetyl transferase (bar gene) ต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืช Basta® (glufosinate ammonium) พบว่าความเข้มข้นที่เหมาะสมของ Basta® คือ 10 มิลลิกรัมต่อลิตร และสารปฏิชีวนะ augmentin ที่ความเข้มข้น 500 มิลลิกรัมต่อลิตร เป็นความเข้มข้นที่เหมาะสมในการกำจัดเชื้ออะโกรแบคทีเรียม สายพันธุ์ GV3101 ผลการเปรียบเทียบการแสดงออกของยีน F3H ด้วยวิธี RT-PCR ชุดไพรเมอร์ F3H sense F และ F3H sense R เกิดแถบ DNA ขนาด 300 คู่เบส ซึ่งมีความจำเพาะกับยีน F3H ซึ่งพบว่าในบัวหลวงต้นที่ได้รับการถ่ายโอนพลาสมิดมีการแสดงออกที่ลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับต้นที่ไม่ได้รับการถ่ายยีน สอดคล้องกับผล qRT-PCR เมื่อคำนวณค่าการแสดงออกของยีน F3H (relative gene expression) พบว่าต้นควบคุมมีค่าการแสดงออกเท่ากับ 1 ในขณะที่ต้นที่ได้รับการถ่ายโอนพลาสมิดจำนวน 5 ต้น มีค่าการแสดงออกของยีนเฉลี่ยเพียง 0.149 เท่า ดังนั้น การถ่ายยีน F3H ในรูปแบบของ RNAi จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการเปลี่ยนแปลงและปรับปรุงพันธุ์สีของไม้ดอกในอนาคต
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
คณิตา เลขะกุล. 2535. บัว ราชินีแห่งไม้น้ำ. สำนักพิมพ์ มูลนิธิสวนหลวง ร. 9, กรุงเทพฯ.
คำรพ รัตนสุต. 2553. วิศวกรรมเมแทบอลิกของสีดอกไม้. วารสารวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยขอนแก่น. 38: 171-181.
ชัยวรกุล ไชยปัญญา. 2555. การโคลนยีน flavanone 3-hydroxylase (F3H) จากปทุมชาติ (Nelumbo nucifera Gaertn.) และอุบลชาติ (Nymphaea spp.) และการสร้าง DNA สายผสมเพื่อยับยั้งการแสดงออกของยีน F3H ด้วยเทคนิค RNA interference. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. กรุงเทพฯ.
พัชรี บุญศิริ, เปรมใจ อารีจิตรานุสรณ์, อุบล ชาอ่อน และปีติ ธุวจิตต์. 2551. ตำราชีวเคมี. สำนักพิมพ์ โรงพิมพ์คลังนานาวิทยา, ขอนแก่น.
มณฑินี ธีรารักษ์. 2550. การผลิตไม้ดอกสีเหลืองโดยการเปลี่ยนวิถีสังเคราะห์ฟลาโวนอยด์. วารสารเกษตรพระจอมเกล้า. 25: 95-102.
รวีวธู บัวทอง. 2554. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อและการถ่ายยีน antisense ของ dihydroflavonol 4-reductase (DFR) เข้าสู่บัวหลวงพันธุ์บุณฑริกโดยวิธียิงอนุภาค. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. กรุงเทพฯ.
วิลาสินี ลีทวีทรัพย์. 2554. การถ่ายยีน antisense ของ dihydroflavonol 4-reductase (DFR) เข้าสู่บัวหลวงพันธุ์บุณฑริกโดยใช้อะโกแบคทีเรียเป็นพาหะ. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. กรุงเทพฯ.
เสริมลาภ วสุวัต. 2547. บัวประดับในประเทศไทย. สำนักพิมพ์ เนชั่นบุค, กรุงเทพฯ.
สุรเชษฐ์ จิตตะวิกุล และปัญญา โพธิ์ฐิติรัตน์. 2535. เทคนิคการปลูกบัว. ภาควิชาเทคโนโลยีการผลิตพืช คณะเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง, กรุงเทพฯ.
สุภาภรณ์ เอี่ยมเข่ง, ปัทมา สีน้ำเงิน และอรวรรณ ชัชวาลการพาณิชย์. 2547. ผลของสารปฏิชีวนะ timenin และ augmentin ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของ Agrobacterium tumefaciens ในการถ่ายยีนเข้าสู่มะเขือเทศ. น. 118-125. ใน การประชุมทางวิชาการของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ครั้งที่ 42. คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.
Britsch, L., B. Ruhnau-Brich, and G. Forkmann. 1992. Molecular cloning, sequence analysis, and in vitro expression of flavonone 3 beta-hydroxylase from Petunia hybrid. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 267: 5380-5387.
Chabaud, M., P. Ratet, S. de Sousa, A. Lopes, A. Duque, M. Harrison, and D. G. Barker. 2007. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation and in vitro plant regeneration of Madicago truncatula. Plant Cell Biotechnology. 127: 1-34.
Christey, M. C., R. H. Braun, J. K. Reader, J. S. Lambie, and M. E. Forbes. 1999. Field testing transgenic Basta® resistant forage kale and forage rape. Crop and Food Research Christchurch. 47: 87-101.
Daud, M. K., M. T. Variath, S. Ali, M. Jamil, M. T. Khan, M. Shafi, and Z. Shuijil. 2009. Genetic transformation of Bar Gene and its inheritance and segregation behavior in the resultant transgenic cotton germplasm (BR001). Journal of Biotechnology. 41: 2167-2178.
Dedicova, B., C. Bermudez, M. Prias, E. Zuniga, and C. Baondani. 2015. High-throughput transformation pipeline for a Brazilian japonica rice with bar gene selection. Protoplasma. 252: 1071-1083.
Ho, C.-K., S.-H. Chang, J.-Y. Tsay, C.-J. Tsai, V.-L. Chiang, and Z.-Z. Chen. 1998. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of Eucalyptus camaldulensis and production of transgenic plants. Plant Cell Reports. 17: 675-680.
Humara, J. M., M. López, and R. J. Ordas. 1999. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of Pinus pinea L. cotyledons: an assessment of factors influencing the efficiency of uidA gene transfer. Plant Cell Reports. 19: 51-58.
Jiang, F., J.-Y. Wang, H.-F. Jia, W.-S. Jia, and H.-Q. Wang. 2013. RNAi-mediated silencing of the flavanone 3-hydroxylase gene and its effect on flavonoid biosynthesis in strawberry fruit. Journal of Plant Growth Regulation. 32: 182-190.
Lee, S. H., D. G. Lee, H. S. Woo, K. W. Lee, D. H. Kim, S. S. Kwak, J. S. Kim, H. Kim, N. Ahsan, Y. K. Yang, and B. H. Lee. 2006. Production of transgenic orchard grass via Agrobacterium-mediated transformation of seed-derived callus tissues. Plant Science. 171: 404-414.
Livak, J. K., and T. D. Schmittgen. 2001. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-ΔΔCp method. Elsevier Journal. 25: 402-408.
Miyawaki, K., S. Fukuoka, Y. Kadomura, H. Hamaoka, T. Mito, H. Ohuchi, W. Schwab, and S. Noji. 2012. Establishment of a novel system to elucidate the mechanisms underlying light-induced ripening of strawberry fruit with an Agrobacterium-mediated RNAi technique. Plant Biotechnology. 29: 271-277.
Montoro, P., N. Teinseree, W. Rattana, P. Kongsawadworakul, and N. Michaux-Ferriere. 2000. Effect of exogenous calcium on Agrobacterium tumefaciens-mediated gene transfer in Hevea brasiliensis (rubber tree) friable calli. Plant Cell Reports. 19: 851-855.
Murashinge, T., and F. Skoog. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue culture. Plant Physiology. 15: 473 – 497.
Nakatsuka, T., Y. Abe, Y. Kakizaki, S. Yamamura, and M. Nishihara. 2007. Production of red flowered plants by genetic engineering of multiple flavonoid biosynthetic genes. Plant Cell. 26: 1951-1959.
Nishihara, M., T. Nakatsuka, and S. Yamamura. 2005. Flavonoid components and flower color change in transgenic tobacco plants by suppression of chalcone isomerase gene. Federation of European Biochemical Societies Journal. 579: 6074-6078.
Ono, E., M. Fukuchi-Mizutani, N. Nakamura, Y. Fukui, K. Yonekura-Sakakibara, M. Yamaguchi, T. Nakayama, T. Tanaka, T. Kusumi, and Y. Tanaka. 2006. Yellow flowers generated by expression of the aurone biosynthetic pathway. Plant Biology. 103: 11075-11080.
Quisen, R., Y. de Oliveira, M. Pileggi, F. Cuquel, and M. Quoirin. 2009. Selective Agent and Agrobacterium tumefaciens Overgrowth-control Antibiotics in Eucalyptus camaldulensis Cotiledonary Culture. Brazilian Archives of Biology and Technology. 56: 1485-1492.
Qwens, D. K., K. C. Crosby, J. Runac, B. A. Howard, and B. S. J. Winkel. 2008. Biochemical and genetic characterization of Arabidopsis flavanone 3’-hydroxylase. Elsevier Journal. 46: 833-843.
Southerton, S. G. 2007. Early flowering induction and Agrobacterium transformation of the hardwood tree species Eucalyptus occidentalis. Journal of Plant Biology. 34: 707-713.
Sreeramanan, S., M. Maziah, M. P. Abdullah, N. M. Rosli, and R. Xavier. 2006. Potential selectable marker for genetic transformation in banana. Biotechnology. 5: 189–197.
Tan, C., S. Qin, Q. Zhang, P. Jiang, and F. Zhao. 2005. Establishment of micro-particle bombardment transformation system for Dunaliella salina. The Journal of Micrological. 43: 361-365.
Tsuda, S., Y. Fukui, N. Nakamura, Y. Katsumoto, K. Ohira, Y. Ueyama, H. Ohkawa, T. A. Holton, T. Kusumi, and Y. Tanaka. 2004. Flower color modification of Petunia hybrida commercial varieties by metabolic engineering. Plant Biotechnology. 21: 377-386.
Vergauwe, A., E. V. Geldre, M. V. Montagu, and V. D. Eeckhout. 1996. The use of amoxicillin and ticarcillin in combination with a beta-lactamase inhibitor as decontaminating agents in the Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of Artemisia annua L. Journal of Biotechnology. 52: 89-95.
Yong, W. T. L., J. O. Abdullah, and M. Mahmood. 2006. Optimization of Agrobacterium-mediated transformation parameters for Melastomataceae spp. using green fluorescentprotein (GFP) as a reporter. Scientia Horticulturae. 109: 75-85.
