Enhancers of Agrobacterium-mediated Transformation of Tibouchina semidecandra Selected on the Basis of GFP Expression

Trop Life Sci Res. 2010 Dec;21(2):115-30.

Abstract

Genetic engineering is a powerful tool for the improvement of plant traits. Despite reported successes in the plant kingdom, this technology has barely scratched the surface of the Melastomataceae family. Limited studies have led to some optimisation of parameters known to affect the transformation efficiency of these plants. The major finding of this study was to optimise the presence of selected enhancers [e.g., monosaccharides (D-glucose, D-galactose and D-fructose), tyrosine, aluminium chloride (AICI3) and ascorbic acid] to improve the transformation efficiency of Tibouchina semidecandra. Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 harbouring the disarmed plasmid pCAMBIA1304 was used to transform shoots and nodes of T. semidecandra. Different concentrations of the transformation enhancers were tested by using green fluorescent protein (GFP) as a reporter. The results obtained were based on the percentage of GFP expression, which was observed 14 days post-transformation. A combination of 120 μM galactose and 100 μM tyrosine supplemented with 600 μM AICI3 in the presence of 15 mg/l ascorbic acid gave the highest percentage of positive transformants for T. semidecandra shoots. Whereas 60 μM galactose and 50 μM tyrosine with 200 μM AICI3 in the presence of 15 mg/l ascorbic acid was optimum for T. semidecandra nodes. The presence of the hygromycin phosphotransferase II (hptII) transgene in the genomic DNA of putative T. semidecandra transformants was verified by PCR amplification with specific primers.

Kejuruteraan genetik adalah satu peralatan canggih untuk memperbaiki ciri tumbuhan. Walaupun dilaporkan berjaya dalam alam tumbuhan, teknologi ini hanya mencalar sedikit permukaan famili Melastomataceae. Kajian terhad telah dilakukan untuk memperolehi keputusan yang terbaik bagi parameter yang diketahui mempengaruhi kecekapan transformasi tumbuhan ini. Hasil utama kajian ini adalah penemuan keadaan yang terbaik dengan kehadiran perangsang yang tertentu [contohnya, monosakarida (D-glukosa, D-galaktosa dan D-fruktosa), tirosina, aluminium klorida (AICI3) dan asid askorbik] dalam meningkatkan kecekapan transformasi Tibouchina semidecandra. Agrobacterium tumefaciens stren LBA4404 dengan plasmid pCAMBIA1304 telah digunakan dalam transformasi keratan pucuk and tunas ketiak T. semidecandra. Pelbagai kepekatan perangsang transformasi telah dikaji dengan menggunakan green fluorescent protein (GFP) sebagai penanda. Keputusan yang diperolehi adalah berdasarkan kepada peratusan ekspresi GFP yang diperhatikan pada hari ke-14 selepas transformasi dilakukan. Kombinasi 120 μM galaktosa dan 100 μM tirosina berserta dengan 600 μM AICI3 dan kehadiran 15 mg/l asid askorbik telah memberi peratus kejadian transformasi yang tertinggi bagi keratan pucuk T. semidecandra. Sedangkan 60 μM galaktosa dan 50 μM tirosina berserta dengan 200 μM AICI3 dan kehadiran 15 mg/l asid askorbik adalah terbaik bagi keratan tunas ketiak T. semidecandra. Kehadiran hygromycin phosphotransferase II (hptII) transgen di dalam DNA genomik bagi putatif T. semidecandra transforman telah dikaji dengan amplifikasi PCR menggunakan primer yang spesifik.

Keywords: Aluminium Chloride; Ascorbic Acid; GFP Transient Expression; Monosaccharide; Tyrosine.