Production of Transgenic Tomato Plants Tolerant to Drought and Salinity = إنتاج نباتات طماطم محورة وراثيا تتحمل الملوحة و الجفاف

أحمد أحمد أحمد القزاز; محي الدين سليمان; حسين سيد طه; هبة الله محسب; ألاء مصطفي هيكل; إيمان عبد المطلب محمود

doi:10.12816/0026674

Article Details

Production of Transgenic Tomato Plants Tolerant to Drought and Salinity = إنتاج نباتات طماطم محورة وراثيا تتحمل الملوحة و الجفاف

Authors:

أحمد أحمد أحمد القزاز | محي الدين سليمان | حسين سيد طه | هبة الله محسب | ألاء مصطفي هيكل | إيمان عبد المطلب محمود

Publisher:

The Egyptian Academic Society for Environmental Development

Main Topics:

Agriculture | Plants

Journal:

International Journal of Development 2014 Vol.3 Issue 1, pp.47-65

Document Type:

Article

Publication Date:

6/2014

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

87348

Frequency:

Annual

eISSN:

23145544

pISSN:

23145536

DOI:

10.12816/0026674

Descriptors:

Keywords:

Abstract:

 Two kinds of glyoxalase genes named Tri-Gly I and Vic-Gly II were isolated from fenugreek plant (Trigonella foenum L.) and faba beans (Vicia faba L.) respectively and were transferred to three tomato genotypes named Castle rock, Edkawy and super strain B and that for the propose to make that genotypes tolerant to drought and salinity. These genes individually or together have been transferred to plant parts. The results showed that the plant parts which transferred by those genes show its abilities to regenerate new plants under the stress conditions represent as different concentrations of sodium chloride as saline-stimulating material and polyethylene glycol as drought-stimulating factor. The study showed that the number of the transgenic regenerants generally and gradually decreased with increasing the stress factors. Some transgenic regenerants were isolated on the higher saline concentration that was 500 mM of NaCl, also on 125 g/l of the drought simulating factors the polyethylene glycol. That isolated regenerants were acclimatized and confirmed to the foundation of the transformed genes using PCR, that test referred the foundation of the transferred genes rather than individually or together. That acclimatized plants were cultivated in pots and watered by the higher concentrations of the saline solution for four weeks and some of them were watered once and left to the end of four weeks without watering to test its ability to tolerate drought and salinity. Chlorophyll decomposition test under stress conditions showed that the content of the leaves from the chlorophyll was lower as possible in control plants and its leaves discs were yellowish in color. The leaves of plants containing gene Tri-Gly I or Vic-Gly II individually its Chlorophyll content was medium and the leaves appeared with colored green light while the leaves of plants containing both genes, its Chlorophyll content was not affected by the two kinds of stress and did not diverge from Control plants in this content or the color of the leaves suggesting that these genes are playing an important role in salinity and drought tolerance, and when they are together, not individually. The presented work is an effective protocol for the transfer of important genes to add a new recipe not found in plants or to increase the expression of some important traits in plants

 لقد تم نقل نوعين من الجينات وهي Tri-Gly I و Vic-Gly II ,والمعزولة علي الترتيب من الحلبة والفول البلدي الي ثلاث انواع من الطماطم وهي Castle Rock, Edkawy Egyptian cultivar, and Super strain B وذلك بغرض جعل هذه الأصناف متحملة للملوحة والجفاف. وقد تم نقل هذه الجينات منفردة او معا الي الأجزاء النباتية. واظهرت النتائج ان الأجزاء النباتية المنقول لها الجينات قد اظهرت قدرتها علي استيلاد نباتات جديدة منها تحت عوامل الحفز والمتمثلة في تركيزات مختلفة من الصوديوم كلوريد كعامل حفز ملحي وكذلك مادة poly ethylene glycol كعامل حفز للجفاف. واوضحت الدراسة ان المستولدات النباتية عددها يقل بشكل عام وبشكل مضرد بزيادة تركيزات عوامل الحفز مع الأجزاء المنقولة وراثيا بالجينات تحت الدراسة وقد تم عزل مستولدات علي اعلي تركيزات من الملوحة والتي بلغ mM 500 من الصوديوم كلوريد وكذلك علي g/l 125 poly ethylene glycol بينما تحملت مستولدات الكنترول حتي mM 200 من الصوديوم كلوريد g/l 50 poly ethylene glycol. هذا وتم اقلمة هذه المستوى الدات وتم اختبار وجود الجينات المنقولة في النباتات الناتجة وذلك باستخدام تحليل الـ pcr والذي اوضح وجودها بشكل منفرد في بعض الأفراد او معا في افراد اخري. هذا وقد تم نقل هذه النباتات الي اصص والتي تم ريها بمحلول ملحي يحتوي علي اعلي تركيز تم استيلاد النباتات عليه. وقد تم اجراء اختبار تحلل الكلوروفيل تحت تأثير المواد المحفزة واوضحت الدراسة ان محتوي الأوراق من الكلوروفيل كان ادني ما يمكن في اوراق الكنترول واصفرت الأوراق أما اوراق النباتات المحتوية علي جين Tri-Gly I و Vic-Gly II بشكل منفرد فقد كان محتوي الأوراق من الكلوروفيل بها متوسطا وظهرت بلون اخضر فاتح بينما كانت الأوراق المحتوية علي الجينين معا لم يتأثر محتوي الكلوروفيل بها ولم تفترق عن الكنترول في هذا المحتوي او لون الأوراق مما يدل علي ان هذان الجينان يلعبان دورا هاما في تحمل الملوحة والجفاف وعندما يكونان معا وليس بشكل منفرد. العمل المقدم هو بروتوكول فعال لنقل الجينات الهامة لإضافة صفة جديدة غير موجودة في النباتات أو لزيادة التعبير لبعض الصفات المهمة في النباتات.

Article Details

Production of Transgenic Tomato Plants Tolerant to Drought and Salinity = إنتاج نباتات طماطم محورة وراثيا تتحمل الملوحة و الجفاف

Authors:

أحمد أحمد أحمد القزاز | محي الدين سليمان | حسين سيد طه | هبة الله محسب | ألاء مصطفي هيكل | إيمان عبد المطلب محمود

Publisher:

The Egyptian Academic Society for Environmental Development

Main Topics:

Agriculture | Plants

Journal:

International Journal of Development 2014 Vol.3 Issue 1, pp.47-65

Document Type:

Article

Publication Date:

6/2014

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

87348

Frequency:

Annual

eISSN:

23145544

pISSN:

23145536

DOI:

10.12816/0026674

Descriptors:

BOTANY

GENETIC ENGINEERING

SALINITY

TOMATOES

DROUGHT

EGYPT

Genetic transformation

tolerant to drought and salinity

In vitro culture

Issues

Article Details

Authors: أحمد أحمد أحمد القزاز | محي الدين سليمان | حسين سيد طه | هبة الله محسب | ألاء مصطفي هيكل | إيمان عبد المطلب محمود

Publisher: The Egyptian Academic Society for Environmental Development

Main Topics: Agriculture | Plants

Journal: International Journal of Development 2014 Vol.3 Issue 1, pp.47-65

Document Type: Article

Publication Date: 6/2014

Document Language: English

Document ID (Org No.): 87348

Frequency: Annual

eISSN: 23145544

pISSN: 23145536

DOI: 10.12816/0026674

Descriptors:

Issues

Authors:

أحمد أحمد أحمد القزاز | محي الدين سليمان | حسين سيد طه | هبة الله محسب | ألاء مصطفي هيكل | إيمان عبد المطلب محمود

Publisher:

The Egyptian Academic Society for Environmental Development

Main Topics:

Agriculture | Plants

Journal:

International Journal of Development 2014 Vol.3 Issue 1, pp.47-65

Document Type:

Article

Publication Date:

6/2014

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

87348

Frequency:

Annual

eISSN:

23145544

pISSN:

23145536

DOI:

10.12816/0026674