مهندسی ژنتیک در گیاهان

یکی از خاصیت‌های مهم گیاهان این است که می‌توان در آزمایشگاه، از یک سلول گیاه، یک گیاه بالغ پدید آورد. این خاصیت را ” باززایی “ می‌گویند.
بنابراین، اگر بتوان فقط یک سلول گیاه را تغییر داد، می‌توان با کنترل رشد و تمایز آن سلول در آزمایشگاه، یک گیاه بالغ با خصوصیات جدید تولید کرد.
وکتوری که برای انتقال ژن‌ها به درون سلول‌های گیاهی به‌کار می‌رود،‌ پلازمیدی است که از باکتری Agrobacterium tumefaciens استخراج می‌شود. در طبیعت، این باکتری گیاهان را آلوده می‌کند و تومورهایی را به‌نام گال‌های تاجی در آن‌ها ایجاد می‌کند. پلازمیدی که مسؤول ایجاد تومور است، ”پلازمید Ti“ نامیده می‌شود. پلازمید Ti قسمتی از DNA خود را، که TDNA نام دارد، به درون DNA کروموزومی سلول گیاه میزبان وارد می‌کند. برای اهداف مهندسی ژنتیک، پژوهشگران از پلازمیدی استفاده می‌کنند که خاصیت بیماری‌زایی آن ازبین رفته است.
ژنی را که می‌خواهند وارد گیاه کنند، درون پلازمید Ti قرار می‌دهند. پلازمید نوترکیبی را که به این ترتیب ساخته می‌شود می‌توان به دو صورت به‌کار گرفت:
(1) می‌توان آن را به باکتری آگرو باکتریوم بازگرداند و بعد با این باکتری، گیاهی را که در محیط کشت قرار دارد، آلوده کرد.
(2) می‌توان آن را مستقیما به درون سلول‌های گیاه وارد کرد. به این ترتیب پلازمید به درون DNA کروموزومی وارد می‌شود. با بهره‌گیری از خاصیت باززایی سلول‌هایی که پلازمید را دریافت کرده‌اند، می‌توان گیاهان بالغی ساخت که نه تنها حاوی ژن مورد نظر باشند، بلکه بتوانند آن را به نسل‌های بعد نیز انتقال دهند.
مشکلی که در راه استفاده از آگروباکتریوم وجود دارد این است که فقط گیاهان دولپه با این باکتری آلوده می‌شوند. گیاهان تک لپه، مثل ذرت و گندم که از نظر اقتصادی حائز اهمیت‌اند، نمی‌توانند با آگروباکتریوم آلوده شوند. مهندسان ژنتیک برای وارد کردن DNA به این سلول‌ها از روش‌های جدید‌تری بهره می‌گیرند که یکی از آن‌ها، استفاده از تفنگ ژنی است.