Green Fluorescence Expression in Two Aquarium Plant Species by Agrobacterium-Mediated gfp Gene Transferred into the Target Tissues

Authors

  • Panom Krachangpoj Sodsuk Retired government officer, Department of Fisheries, Phahonyothin Rd., Chatuchak, Bangkok 10900, Thailand
  • Ponlachart Pewnane Aquaculture Genetics Research and Development Division, Department of Fisheries, Pathum Thani 12120, Thailand
  • Sujitra Pechkong Aquaculture Genetics Research and Development Division, Department of Fisheries, Pathum Thani 12120, Thailand
  • Sureeporn Yensuwan Aquaculture Genetics Research and Development Division, Department of Fisheries, Pathum Thani 12120, Thailand
  • Jarinya Suwannakha Aquaculture Genetics Research and Development Division, Department of Fisheries, Pathum Thani 12120, Thailand

DOI:

https://doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2025.6

Keywords:

green fluorescence, gfp expression, target tissue for gene transfer, aquarium plants

Abstract

The development of plants containing novel characteristics can be done using gene transfer of the target gene into the plant genome. This study aimed to obtain information on the green fluorescence expression of the gfp gene in 2 aquarium plant species, Anubias nana and Hygrophila difformis. The Agrobacterium-mediated gene transfer was used to transfer the gfp gene and other necessary genes for the process of expression into the plant target tissues. Somatic callus was used as the target tissue for gene transfer in A. nana, while somatic callus and shoots were used in H. difformis. The results found that the transformation efficiency was 280 cells of the Agrobacterium with plasmid (pCAMBIA1304) inside per 1 µg of the plasmid used. The gfp gene with all necessary other genes was successfully transferred, confirmed by the blue spots by the GUS gene from histochemical analysis, the occurrence of the target 327 bp band of the gfp DNA by the PCR technique, and the gfp expression as green fluorescence of the GFP protein. However, in six-month-old T1 plants produced from tissue culture from the original gene-transferred plantlets (T0) of both A. nana and H. difformis, which the callus was used as the target tissue, did not show the gfp band, which was probably due to chimeras. But the T1 of H. difformis that the shoot was used as the target tissue showed the gfp band. It can be concluded that callus should not be used as the target tissue for gfp gene transfer in these two aquarium plant species, whereas shoots can be used as the target tissue in H. difformis.

References

นุชจรี ทัดเศษ. 2552. การถ่ายยีนโปรตีนเรืองแสงสีเขียวเข้าสู่พรรณไม้น้ำสกุล Cryptocoryne โดยใช้ Agrobacterium tumefaciens. วิทยานิพนธ์ปริญญาโท สาขาเทคโนโลยีชีวภาพเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. 134 หน้า.

พลชาติ ผิวเณร พนม กระจ่างพจน์ สอดศุข สุจิตรา เพชรคง สุรีย์พร เย็นสุวรรณ และจริญญา สุวรรณนาคะ. 2562. การถ่ายฝากยีนเรืองแสง gfp ในไม้น้ำอนูเบียสโดยใช้อะโกรแบคทีเรียม. หน้า 117-128. ใน: รายงานการประชุมวิชาการประมง ประจำปี 2562. เอกสารฉบับที่ 5/2562. กลุ่มบริหารงานวิจัย กองแผนงาน กรมประมง. 590 หน้า.

ยี่โถ ทัพภะทัต. 2564. การสร้างเทคโนโลยีฐานในการปรับปรุงพันธุ์ไม้ดอกไม้ประดับ. แหล่งข้อมูล: https://www.nstda.or.th/nac/2021/2021/03/05/agro05-gene-editing/index.html. สืบค้น: 1 สิงหาคม 2567.

วิทยา หวังเจริญพร กำชัย ลาวัณยวุฒิ กาญจนรี พงษ์ฉวี และชัชวาลย์ จตุพร. 2540. การจัดตู้และเพาะเลี้ยงพรรณไม้น้ำ. สถาบันพัฒนาปลาสวยงามและพรรณไม้น้ำ กรมประมง. 44 หน้า.

ศิริวรรณ บุรีคำ. 2550. การเตรียมเนื้อเยื่อพืชสำหรับการถ่ายยีน. ใน: เอกสารประกอบการฝึกอบรมเชิงปฏิบัติการเรื่อง การถ่ายยีนเข้าสู่พืช. สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.

สุจิตรา เพชรคง นพพร สิทธิเกษมกิจ สุรางค์ สุมโนจิตราภรณ์ และชมพูนุช มรรคทรัพย์. 2551. การชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์ในไม้น้ำอนูเบียสใบกว้างโดยการฉายรังสีแกมม่า. เอกสารวิชาการฉบับที่ 1/2551. สถาบันวิจัยและพัฒนาพันธุกรรมสัตว์น้ำ กรมประมง. 19 หน้า.

สุจิตรา เพชรคง พลชาติ ผิวเณร พนม กระจ่างพจน์ สอดศุข สุรีย์พร เย็นสุวรรณ และจริญญา สุวรรณนาคะ. 2563. การถ่ายฝากยีนเรืองแสง gfp ในไม้น้ำดาวกระจายโดยใช้อะโกรแบคทีเรียม. เอกสารวิชาการฉบับที่ 3/2563. กองวิจัยและพัฒนาพันธุกรรมสัตว์น้ำ กรมประมง. 22 หน้า.

สุรางค์ สุมโนจิตราภรณ์ และสุจิตรา เพชรคง. 2551. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อและการปรับปรุงพันธุ์พรรณไม้น้ำ. เอกสารการฝึกอบรมหลักสูตร การเพาะพันธุ์และปรับปรุงพรรณไม้น้ำสวยงาม. สำนักพัฒนาและถ่ายทอดเทคโนโลยีการประมง กรมประมง. 38 หน้า.

สุรีย์พร เย็นสุวรรณ พนม กระจ่างพจน์ สอดศุข พลชาติ ผิวเณร สุจิตรา เพชรคง และจริญญา สุวรรณนาคะ. 2563. พัฒนาวิธีการเลี้ยงโซมาติกแคลลัสของไม้น้ำสวยงามเพื่อการถ่ายฝากยีน. เอกสารวิชาการฉบับที่ 2/2563. กองวิจัยและพัฒนาพันธุกรรมสัตว์น้ำ กรมประมง. 19 หน้า.

อรุณี รอดลอย. 2563. การบริหารจัดการ การผลิต และการตลาดพรรณไม้น้ำสวยงามในประเทศไทยเพื่อการส่งออก และการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืน. แหล่งข้อมูล: https://www4.fisheries.go.th/local/file_document/20200611094900_1_ file.pdf. สืบค้น: 1 สิงหาคม 2567.

Chalfie, M., Y. Tu, G. Euskirchen, W.W. Ward and D.C. Prasher. 1994. Green fluorescent protein as a marker for gene expression. Science. 263(5148): 802-805.

Dong, J.Z. and A. McHughen. 1993. Transgenic flax plants from Agrobacterium mediated transformation: Incidence of chimeric regenerants and inheritance of transgenic plants. Plant Science. 91(2): 139-148.

Doyle, J.J. and J.L. Doyle. 1987. A rapid DNA isolation procedure from small quantities of fresh leaf tissues. Phytochemical Bulletin. 19: 11-15.

EDVOTEK. 2024. How to calculate transformation efficiency. The Biotechnology Education Company. Available at: https://www.edvotek.com/how-to-calculate-transformation-efficiency. Accessed: October 9, 2024.

Flachowsky, H., M. Riedel, S. Reim and M.V. Hanke. 2008. Evaluation of the uniformity and stability of T-DNA integration and gene expression in transgenic apple plants. Electronic Journal of Biotechnology. 11(1): 26-40.

Li, D.D., W. Shi and X.X. Deng. 2003. Factors influence Agrobacterium-mediated embryogenic callus transformation of Valencia sweet orange (Citrus sinensis) containing the pTA 29-barnase gene. Tree Physiology. 23(17): 1209-1215.

Mitiouchkina, T., A.S. Mishin, L.G. Somermeyer, N.M. Markina, T. V. Chepurnyh, E.B. Guglya, and K.S. Sarkatisyan. 2020. Plants with genetically encoded autoluminescence. Nature Biotechnology. 38(8): 944-946.

Murashige, T. and F. Skoog. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia. Plantarum. 15(3): 473-479.

Perez-Pineiro, P., J. Gago, M. Landin and P.P. Gallego. 2012. Agrobacterium-mediated transformation of wheat: General overview and new approaches to model and identify the key factors involved. pp. 3-26. In: Transgenic Plants-Advances and Limitations. Y.O. Ciftci (ed.). InTech Open Access Publisher.

Wang, W., C. Wang, B.L. Huang and B. Huang. 2008. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of Lesquerella fendleri L., a potential new oil crop with rich lesquerolic acid. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 92: 165-171.

Published

2025-04-29

How to Cite

Krachangpoj Sodsuk, P. ., Pewnane, P., Pechkong, S., Yensuwan, S., & Suwannakha, J. (2025). Green Fluorescence Expression in Two Aquarium Plant Species by Agrobacterium-Mediated gfp Gene Transferred into the Target Tissues. Thai Agricultural Research Journal, 43(1), 66–77. https://doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2025.6

Issue

Section

Technical or research paper