การถ่ายฝากยีนสังเคราะห์ในรูปอินทรอนแฮร์พิน RNAi เวคเตอร์ของยีน ERD15 เข้าสู่ต้นยาสูบ
DOI:
https://doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2020.19คำสำคัญ:
ERD15, ารยับยั้งการแสดงของยีน, ihpRNAi, เวคเตอร์อินทรอน แฮร์พินอาร์เอ็นเอบทคัดย่อ
ยีน ERD15 (Early Responsive to Dehydration 15) เกี่ยวข้องกับการควบคุมการลด (negative regulator) การตอบสนองต่อ ABA (Abscisic acid) การกระตุ้นหรือตอบสนองต่อ สภาวะขาดน้ำและความเย็น รวมทั้งควบคุมการปิดเปิดของปากใบ เกี่ยวข้องในกระบวนการถอดรหัสของยีนและความทนแล้งในพืช การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างโครงสร้าง intron-hairpin RNA ของยีน ERD15 ที่มีอินทรอนคั่นกลางของยีน ภายในโครงสร้าง โดยใช้ระบบการโคลนนิ่งแบบ high-throughput ด้วยวิธีการ one-tube restriction-ligation system สำหรับนำไปใช้ถ่ายฝากเข้าสู่ยาสูบ พบว่า การโคลนชิ้นส่วนแบบเต็มสายยีนสังเคราะห์ ERD15 ขนาด 609 bp (GenBank accession number MN816266) ที่มีจุดตัด BsaI ทั้งสองทิศทาง sense และ antisense ด้วยการใช้พลาสมิด pRNAi-GG (Golden Gate) ตามวิธีการโคลนนิ่งแบบโกลเด้นเกท ให้ชื่อว่า โครงสร้างยีนสังเคราะห์ pRNAi-ERD15 เมื่อวิเคราะห์ผลการถ่าย ฝากยีน ERD15 เข้าต้นพืชยาสูบโดยวิธี Agrobacterium-mediated transformation ด้วยวิธีการพีซีอาร์โดยใช้ไพรเมอร์ 35S CaMV (reverse) และ Nos (forward) พบว่า ต้นยาสูบจำนวน 4 ต้นจาก จำนวน 17 ต้น ได้รับการถ่ายฝากยีน หรือคิดเป็นร้อยละ 24 และเมื่อนำลำดับนิวคลีโอไทด์ไปเปรียบเทียบกับฐานข้อมูล GenBank พบว่า มีความเหมือนอย่างสูงกับยีน ERD15 ของพืชยาสูบที่ปรากฏในฐาน ข้อมูล ซึ่งผลสำเร็จในการสร้างโครงสร้างพลาสมิด (ihpRNAi) ของยีน ERD15 จากงานวิจัยนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการถ่ายฝากยีนในพืชอื่น ๆ เพื่อให้ต้นพืชแสดงลักษณะต่าง ๆ ตามต้องการต่อไปได้
เอกสารอ้างอิง
Cattivelli, L., F. Rizza, F-W. Badeck, E. Mazzucotelli A.N, E. Francia, C. Mare, A. Tondelli, and A.M. Stanca. 2008. Drought tolerance improvement in crop plants: an integrated view from breeding to genomics. Field Crops Res. 105(1):1-14.
Froehlich, J.E., C. G. Wilkerson, W.K. Ray, R.S. Mc Andrew, K.W. Osteryoung, D.A. Gage, and B.S. Phinney. 2003. Proteomic study of the Arabidopsis thaliana chloroplast envelop membrane utilizing alternatives to traditional two-dimensional electrophoresis. J Proteome Res. 2(4): 413-425.
Janack, B., P. Sosoi, K. Krupinska, and K. Humbeck. 2016. Knockdown of WHIRLY1 Affects Drought Stress-Induced Leaf Senescence and Histone Modifications of the Senescence-Associated Gene HvS40. Plants (Basel). 6:5(3). pii: E37. doi: 10.3390/plants5030037.
Kariola, T., G. Brader, E. Helenius, J. Li, P. Heino, and E.T. Palva. 2006. EARLY RESPONSIVE to DEHYDRATION 15, a negative regulator of abscisic acid responses in Arabidopsis. Plant Physiol. 142(4):1559-1573.
Kiyosue, T., K. Yamaguchi-Shinozaki, and K. Shinozaki. 1994. Cloning of cDNAs for genes that are early-responsive to dehydration stress (ERDs) in Arabidopsis thaliana L. identification of three ERDs as HSP cognate genes. Plant Mol. Biol. 25(5):791-798.
Kiyosue, T., K. Yamaguchi-Shinozaki, and K. Shinozaki. 1994. Plant Gene Register. ERD15, cDNA for a Dehydration-Induced Gene from Arabidopsis thaliana. Plant Physiology. 106: 1707.
Levitt, J. 1980. Responses of Plants to environmental stresses. Vol. 1, Acad. Press, 496 Pages.
Li, D.H., L. Hui, Y.L. Yang, P.P. Zhen, and J.S. Liang. 2009. Down-regulated expression of RACK1 gene by RNA interference enhances drought tolerance in rice. Rice Science. 16(1). 14-20.
Liu, W.C., Y.H. Li., H.M. Yuan, B.L. Zhang, S. Zhai, and Y.T. Lu. 2017. WD40-REPEAT 5a functions in drought stress tolerance by regulating nitric oxide accumulation in Arabidopsis. Plant Cell Environ. 40(4):543-552.
Smith, N. A., S.P. Singh., M. Wang., P.A. Stoutjesdijk., A.G. Green, and P.M. Waterhouse. 2000 Total silencing by intron-spliced hairpin RNAs. Nature 407: 319-320.
Sun Q., D. Kong, C. Miao, Q. Duan, T. Yang, A. Ye, Z. Di, and W. Gong. 2014. Variations in global temperature and precipitation for the period of 1948 to 2010. Environ Monit Assess. 186(9):5663–5679.
Shinozaki, K., and K. Yamaguchi-Shinozaki. 2007. Gene networks involved in drought stress response and tolerance. J. Exp. Bot. 58:221-227.
Wang, J., L. Zhang, Y. Cao, C. Qi, S. Li, L. Liu, G. Wang, A. Mao, S. Ren, and Y.D. Guo. 2018.
CsATAF1 Positively Regulates Drought Stress Tolerance by an ABA-Dependent Pathway and by Promoting ROS Scavenging in Cucumber. Plant Cell Physiol. 59(5):930-945.
Williams, M., G. Clark, K. Sathasivan, and A.S. Islam. 2004. RNA Interference and its Application in Crop Improvement. 1-18.
Yan, P., W. Shen, X. Gao, J. Duan, and P. Zhou. 2009. Rapid one-step construction of hairpin
RNA. Biochem. Biophys. Res. Commun. 383(4):464-468.
Yan, P., W. Shen, X.Z. Gao, X. Li, P. Zhou, and J. Duan. 2012. High-Throughput Construction of Intron-Containing Hairpin RNA Vectors for RNAi in Plants. PLoS ONE 7(5):e38186. Doi:10.137/journal.pone.0038186.
Yan, P., W. T. Shen, W.Y. Li, and P. Zhou. 2013. Progress in Construction of hpRNA Vector for
Plant RNAi (In Chinese). Biotechnol. Bulletin. 9:45-48.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2020 วารสารวิชาการเกษตร
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
วารสารวิชาการเกษตร
