مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی
سال:1396 | دوره:6 | شماره:1 |تعداد مقالات:15

فسفر پس از نیتروژن مهمترین عنصر ضروری در گیاهان است. پیشرفت های گذشته در زیست شناسی مولکولی، فرصتی را برای مهندسی گیاهان به منظور به حداکثر رساندن مکانیسم جذب فسفر فراهم آورده است. ساخت سازه های ژنی چند منظوره که بتوانند علاوه بر افزایش کارایی جذب فسفر که بهبود عملکرد گیاه را در پی خواهد داشت، دارای ژن های اقتصادی رایج در گیاهان تراریخته دنیا مانند تحمل به علفکش باشند، در مهندسی ژنتیک گیاهی با ارزش خواهند بود. در این پژوهش با جداسازی ژن PSTOL1از برنج وحشی رقم کاسالاس و همسانه سازی آن در کنار ژن ایجاد کننده تحمل به علفکش گلایفوسیت تحت پیشبر و پایانبر مستقل، کارایی جذب فسفر و عملگرا بودن ژن توسط آزمایش اندازه گیری عنصر فسفر در محیط کشت باکتری نشان داده شد. علاوه بر آن انتظار می رود ژنPSTOL1 ساختار ریشه گیاهی را نیز بهبود بخشد و در ایجاد تحمل گیاه به خشکی نیز موثر باشد. به منظور بررسی عملکرد ژن PSTOL1 و به دلیل اینکه ژن مذکور تحت پیشبر CaMV35S همسانه سازی شد و امکان شناسایی این پیشبر توسط عوامل رونویسی باکتریایی وجود دارد، بنابراین میزان جذب فسفر توسط باکتری با اندازه گیری این عنصر در محیط کشت مورد بررسی قرار گرفت. باکتری های حاوی سازه نوترکیب PSTOL1 نسبت به باکتری های فاقد این پلاسمید حدود دو برابر فسفر بیشتری را از محیط کشت جذب کردند. بدین ترتیب عملگرا بودن و بیان ژن مذکور تایید شد. انتظار بر این است استفاده از اگروباکتریوم حاوی سازه نوترکیب ساخته شده در این پژوهش (pUEs-PSTOL1) در انتقال ژن به گیاهان مختلف بتواند با افزایش کارایی جذب فسفر، سبب افزایش عملکرد، بهبود ساختار ریشه، تحمل به خشکی و نیز باعث جایگزینی استفاده از علفکش ایمن گلایفوسیت شود.

پوسیدگی اسکلروتینیایی ریشه و طوقه که توسط قارچ Sclerotinia sclerotiorum ایجاد می شود، یکی از مهم ترین بیماری های قارچی آفتابگردان در ایران به شمار می رود. استفاده از ژنوتیپ های مقاوم به بیماری یکی از اقتصادی ترین روش های کنترل آن است. در این تحقیق، میزان بیان ژن های فنیل آلانین آمونیالیاز 2 (PAL2) و پروتئین شبه توماتین (TLP) در ژنوتیپ های LC106-C وRHA265 آفتابگردان بعد از آلودگی با جدایه ی SSU53 قارچ عامل بیماری و با روش Real time PCR بررسی شد. نتایج نشان داد که اثر ژنوتیپ، زمان پس از آلودگی و همچنین اثر متقابل ژنوتیپ × زمان بر میزان بیان هر دو ژن PAL و TLP معنی دار است. نتایج برش دهی اثر متقابل نشان داد که در رابطه با ژن PAL بین دو ژنوتیپ در زمان های 6 و 48 ساعت پس از آلودگی و در رابطه با ژن TLP در 48 ساعت پس از آلودگی اختلاف معنی دار وجود دارد. بیشتر بودن میزان بیان ژنهای مورد مطالعه در لاین مقاوم (LC106-C) در مقایسه با لاین حساس (RHA265)، تأییدی بر دخالت ژن های فوق در مقاومت جزئی آفتابگردان به بیماری اسکلروتینیا و مقاومت لاین LC106-C در سطح مولکولی است. نتایج این پژوهش می تواند در برنامه های به نژادی آفتابگردان برای تولید ارقام مقاوم به بیماری اسکلروتینیا مفید واقع گردد.

صفات تولید شیر و ترکیبات آن جزو صفات کمی و چندژنی هست و تحت تأثیر تعداد زیادی ژن قرار دارند. این تحقیق به منظور شناسایی چندشکلی ژن های آلفالاکتالبومین و بتالاکتوگلوبولین در گاومیش بومی استان آذربایجان شرقی با استفاده از تکنیک PCR-SSCP صورت گرفت. از تعداد 150 رأس گاومیش های استان آذربایجان شرقی نمونه شیر تهیه و استخراج DNA نمونه ها از شیر با روش پروناز صورت گرفت. بعد از انجام مراحل استخراج DNA، واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) جهت تکثیر یک قطعه 392 جفت بازی از اگزون 1 و اینترون 2 ژن آلفالاکتالبومین و قطعه 452 جفت بازی از ناحیه اگزون 2 ژن بتالاکتوگلوبولین انجام شد. برای تعیین چندشکلی نمونه ها، الکتروفورز محصولات PCR پس از تک رشته شدن قطعات (روش SSCP) و الکتروفورز روی ژل آکریلامید و رنگ آمیزی ژل به روش نیترات نقره انجام شد. در نمونه های مورد مطالعه سه الگوی باندی مختلف 1، 2 و3 برای ژن آلفالاکتالبومین به ترتیب با فراوانی 5/87، 71/10، 78/1 و پنج الگوی باندی مختلف1، 2، 3، 4 و 5 برای ژن بتالاکتوگلوبولین به ترتیب با فراوانی80/9، 82/58، 60/19، 80/9 و 96/1مشاهده شد. نتایج بیانگر الگو های متفاوت بود که می تواند ناشی از وجود چندشکلی در این جایگاه ها باشد.

شیرین بیان (Glycyrrhiza glabra)، یکی از مهم ترین گیاهان دارویی است که دارای ترکیبات فعال زیستی مانند ساپونین تری ترپنوئیدها (گلیسیریزین) و فیتواسترول ها است. سکوالن سینتاز (Squalene Synthase)، آنزیم (EC 2. 5. 1. 21) متصل به غشا است که دو مولکول فارنسیل دی فسفات را به سکوالن تبدیل می کند. سکوالن پیش ماده اصلی بیوسنتز تری ترپن ها و استرول ها است. در این مطالعه توالی بیان کننده سکوالن سینتاز 1 شیرین بیان بومی ایران در وکتور pTZ57R/T همسانه سازی و ویژگی های بیوانفورماتیکی پلی پپتید با استفاده از نرم افزارها پیش بینی شد. cDNAسکوالن سینتاز 1، 1242 جفت باز دارد و یک پلی پپتید 413 آمینواسیدی را بیان می کند. بررسی های بیوانفورماتیکی نشان داد که پلی پپتید سکوالن سینتاز 1 شیرین بیان، بیشترین شباهت را با سکوالن سینتاز 1 جنس Glycyrrhiza دارد. بررسی جایگاه درون سلولی نشان داد که فعالیت پروتئین در ارتباط با شبکه آندوپلاسمی است. وزن مولکولی پروتئین 3/47 کیلودالتون و نقطه ایزوالکتریک آن 18/8 است. در توالی آمینواسیدی دو ناحیه فراغشایی و دو بخش حفاظت شده مشخص شد. ساختار سه بعدی پروتئین با استفاده از نرم افزار I-TASSER پیشگویی شد. در ساختار پروتئین پیشگویی شده، مارپیچ فراغشایی، آمینواسیدهای آب گریز، توالی حفاظت شده و آمینواسیدهای سطح پروتئین با نرم افزار Chimera مشخص شد. الگوی بیان ژن سکوالن سینتاز 1 نشان داد که بیشترین و کمترین بیان به ترتیب مربوط به ریشه و اندام سبز گیاه است.

پلی آمین اکسیدازها (PAO) آنزیم های وابسته به فلاوین آدنین دی نوکلئوتید هستند که در کاتابولیسم پلی آمین ها در پراکسی زوم، آپوپلاست و سیتوپلاسم نقش دارند. گزارش های زیادی در زمینه اهمیت ژن های PAO گیاهان در پاسخ به تنش ها ارائه شده است با این حال مطالعه جامعی در مورد تعداد، روابط تکاملی، ساختار ژنی و الگوی بیانی ژن های PAO در انگور موجود نیست. در مطالعه حاضر با استفاده از روش های بیوانفورماتیکی، هشت ژن محتمل PAO (VvPAO1-VvPAO8) در ژنوم انگور 12X شناسایی شد. بر اساس مطالعه فیلوژنتیکی ژن-های VvPAO به سه گروه تقسیم می شوند که هر گروه از نظر جایگاه سلولی و کارکرد اختصاصی است. ژن های VvPAO دارای صفر تا 9 اینترون می باشند و بر روی 6 کروموزوم از 19 کروموزوم انگور قرار گرفته اند. وجود چندین عنصر تنظیمی cis پاسخ به تنش ها و هورمون ها در پیشبر این ژن ها دلالت بر نقش احتمالی آن ها در پاسخ به تنش ها دارد. بررسی داده های ریزآرایه ژن های اورتولوگ PAO انگور در آرابیدوپسیس در شرایط تنش های غیر زیستی نشان داد که سطح رونویسی این ژن ها در پاسخ به تنش های غیر زیستی افزایش می یابد که نشان دهنده نقش این ژن ها در پاسخ انگور به تنش ها است. نتایج این مطالعه داد های پایه برای پژوهش های بیشتر در مورد نقش ژن های PAO در انگور را فراهم می سازد.

شوری یکی از مشکلات اساسی در تولید محصولات کشاورزی به شمار می رود. کلزا به علت کیفیت بالای روغن دانه، مقادیر زیاد اسیدهای چرب اشباع نشده و عملکرد بیشتر روغن در واحد سطح نسبت به دیگر دانه های روغنی، برتری دارد. اگرچه کلزا جزو گیاهان نیمه متحمل به شوری طبقه بندی می شود ولی در شوری بالاتر از حد آستانه، کاهش عملکرد بیشتری از سایر نباتات زراعی نشان می دهد، به همین دلیل اصلاح آن برای افزایش تحمل به تنش شوری ضروری به نظر می رسد. جهت شناسایی مکانیسم های مولکولی و مورفوفیزیولوژیکی تحمل به تنش شوری، تغییرات بیان پروتئین های رقم متحملSafi7 تحت تنش شوری مورد بررسی قرار گرفت. شوری از نوع کلرید سدیم با سطوح صفر (شاهد)، 150 و 300 میلی مولار (mM) باعث کاهش معنی دار وزن خشک اندام هوایی، ارتفاع بوته، پتاسیم برگ و نسبت K+/Na+ برگ و افزایش میزان سدیم برگ گردید. الکتروفورز دو بعدی منجر به شناسایی 110 لکه پروتئینی تکرار پذیر شد، که از بین آنها 37 لکه براساس شاخص فاکتور القا (Induction Factor)، دارای تغییرات بیان معنی‫ دار بودند. پنج لکه پروتئینی در سطح احتمال 5% معنی‫ دار گردید، که یک لکه افزایش بیان و چهار لکه دیگرکاهش بیان نشان دادند. شناسایی این لکه ها با استفاده از روش طیف سنجی جرمی LC-MS/MS صورت گرفت، که پروتئین های شناسایی شده در چرخه تولید انرژی و فتوسنتز نقش داشتند.

ژن داخلی مناسب در بررسی کیفیت DNA ژنوم و آنالیز محصولات تراریخته از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این پژوهش، به منظور دستیابی به ژن داخلی مناسب در پنبه، از ژن SadI استفاده شد. ابتداDNA ژنومی استخراج گردید، سپس با استفاده از آغازگرهای اختصاصی طراحی شده با نرم افزار Vector NTI، واکنش PCR انجام گرفت. محصول واکنش PCR دو قطعه 623 و 544 جفت بازی بود. قطعات موردنظر در پلاسمید pTZ57R/T همسانه شدند. پلاسمیدهای نوترکیب از طریق PCR کلونی با آغازگرهای اختصاصی و آغازگرهای M13 شناسایی شدند. در ادامه توالی یابی صورت گرفت. بررسی توالی نوکلئوتیدی نشان داد که این دو قطعه مربوط به نسخه های مختلف ژن Sad1 هستند، که در نسخه اول یک حذف 79 جفت بازی در ناحیه اینترون دوم اتفاق افتاده است. این تحقیق، اولین گزارش از توالی یابی ژن داخلی است که با اثبات وجود دو نسخه متفاوت برای ژن Sad1، می توان در مطالعات مختلف به عنوان ژن داخلی مناسب از آن استفاده کرد.

آلودگی با فلزات سنگین از مهمترین عوامل جهانی آلودگی خاک می باشد آلاینده های فلزی به دلیل غیر قابل تجزیه بودن آنها و اثرات فیزیولوژیکی آنها بر موجودات زنده و انسان حتی در غلظت های کم سرطانزا می باشند. به منظور بررسی تاثیر عنصر سرب (0، 1، 2، 3، 4 و 5 میلی گرم در لیتر) موجود در محیط کشت گیاه بر رشد و نمو (درصد جوانه زنی بذر، وزن تر و خشک گیاه، تعداد، طول و عرض برگ) و برخی ویژگی های فیزیولوژیک (محتوای سرب برگ و ریشه، محتوای نسبی آب برگ، محتوای مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن، پروتئین، کلروفیل و فاکتور غلظت زیستی) گیاه شاهی(Lepidium sativum) آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. بذور ضدعفونی شده در محیط MS کشت شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت سرب در محیط کشت از 3 به 5 میلی گرم در لیتر بر محتوای پراکسیدهیدروژن و آنزیم مالون دی آلدئید افزوده شد. بیشترین تجمع سرب در غلظت 5 میلی گرم در لیتر سرب در برگ و ریشه مشاهده گردید. بیشترین میزان فاکتور غلظت زیستی در تیمارهای 1 و 3 میلی گرم در لیتر سرب مشاهده شد. بالاترین میزان تعداد برگ، کلروفیلa و پروتئین در تیمار شاهد و 1 میلی گرم در لیتر سرب و کمترین میزان کلروفیلb در تیمار 5 میلی گرم در لیتر سرب مشاهده شد. افزایش غلظت سرب از 2 میلی گرم در لیتر، تاثیر بازدارنده بر جوانه زنی طول و عرض برگ داشت. براساس یافته های تحقیق حاضر (BCF≥ 1) می توان عنوان نمود که شاهی جزو گیاهان انباشت گر فلز سرب می باشد و باید از کاشت این گیاه در محیط های آلوده به فلز سرب در صورتیکه هدف از کاشت مصرف خوراکی آن باشد اجتناب نمود. ولی اگر هدف از کاشت این گیاه در طبیعت به منظور گیاه پالایی باشد شاهی گیاهی مناسب برای این منظور می باشد.

تنش خشکی از جمله مهمترین عوامل کاهش کمی و کیفی محصول در کشت گندم محسوب می شود. در سال های گذشته در راستای مقابله با تنش ها به ویژه تنش خشکی، توجه پژوهشگران کشاورزی به شناخت ژن های مقاومت در گیاهان و شناخت ساز و کار عمل این ژن ها معطوف شده است. دسته بسیار مهمی از ژن ها که در فرآیند ایجاد مقاومت نسبت به تنش های زیستی و غیر زیستی در گیاهان نقش اساسی ایفا می کنند، ژن های کد کننده عوامل رونویسی می باشند. در این مطالعه، میزان تظاهر ژن عامل رونویسی TaMYB73 در برخی ارقام گندم نان (چمران 2، کلک افغانی، سیستان، ارگ و افق) بعد از اعمال تنش خشکی (پنج سطح: 5، 10، 15، 20 و 25 درصد خشکی) با روش Real-time PCR بررسی و میزان فعالیت آنزیم کاتالاز و گایاکول پراکسیداز در شرایط تنش خشکی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بیان ژن TaMYB73 و میزان آنزیم های کاتالاز و گایاکول پراکسیداز در رقم متحمل ارگ بیشتر از ارقام دیگر بود.

شوری یکی از مهم­ ترین تنش­ های محیطی است که رشد و عملکرد گیاهان را تحت تاثیر قرار می­ دهد. پاسخ گیاهان به شوری بسته به ژنوتیپ، شدت و مدت تنش شوری متفاوت است. کده­ بندی یونNa+ مهم­ ترین مکانیسم گیاهان در تحمل شوری است. در این مطالعه الگوی بیان ژن Na+ Transporter در ریشه سه ژنوتیپ جو (Sahara3771 و لاین امید بخش ایرانی متحمل به شوری و Clipper حساس به شوری) توسط Real-Time PCR کمی مطالعه شد. گیاهان در مرحله­ ­ گیاهچه­ ای تحت تیمار صفر، 100 و 200 میلی مولار NaCl قرار گرفتند و در سه مرحله 24 ساعت، سه روز و سه هفته پس از اعمال شوری نمونه برداری از ریشه انجام شد. طول، وزن تر و وزن خشک ریشه نیز در این سه مرحله اندازه گیری شد. نتایج نشان دهنده کاهش وزن تر و خشک ریشه با افزایش شدت و مدت تنش شوری بود. تجزیه واریانس بر مبنای اختلاف بیان ژن بین سطوح شوری نشان دهنده وجود اختلاف معنی دار بین ژنوتیپ­ ها، تیمارهای شوری و مراحل نمونه برداری بود. اثرات متقابل شوری×ژنوتیپ، شوری×زمان نمونه برداری، ژنوتیپ× زمان نمونه برداری و شوری×ژنوتیپ×زمان نمونه برداری معنی دار بود. تحمل به شوری در ارتباط با افزایش بیان ژن Na+ Transporter بود. در پاسخ به شوری 100 و 200 میلی مولار NaCl، میزان رونوشت­ های ژن Na+ Transporter در Clipper کاهش یافت. بیان ژن در Sahara3771 و لاین امید بخش در پاسخ به شوری 100 و 200 میلی مولار NaCl به ترتیب کاهش و سپس افزایش یافت. افزایش بیان ژن در لاین امید بخش بیشتر از Sahara3771 بود. احتمالا تحمل این ژنوتیپ­ ها به شوری در ارتباط با توانایی بالای آن­ ها در تجمع دادن یون­ های Na+ در واکوئل­ ها است.

با توجه به افزایش روزافزون زمین های شور به واسطه کم آبی و آبیاری با آبهای شور به نظر می رسد بررسی راهکارهای افزایش تحمل به تنش شوری ضروری می باشد. همچنین جهت غلبه بر تأثیر منفی تنش شوری، استفاده از مکمل یون کلسیم در محیط رشد برای بهبود عامل تنش اجتناب ناپذیر است. در راستای بررسی این موضوع آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفیبا سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل تنش شوری در پنج سطح (آب دیونیزه شده) شاهد، 3، 6، 9، 12 دسی زیمنس بر متر) و کلرید کلسیم در دو سطح شاهد و پنج میلی مولار بود. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش سطح تنش شوری به ترتیب میزان عنصر سدیم و مقدار بیوماس و فعالیت آنزیم کاتالاز کاهش یافت. در سطوح شوری بالا و حضور سطح بالای کلرید کلسیم و فعالیت آنزیم های پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز افزایش اما میزان پرولین کاهش یافت. نتایج حاصل از الکتروفورز دو بعدی نیز نشان داد که میزان بیان برخی از پروتئین ها در سطح بالای شوری و سطح بالای کلرید کلسیم افزایش یافت و همچنین پروتئین های متفاوتی با شاهد بیان گردیدند که به احتمال زیاد این پروتئین ها مربوط به ایجاد مقاومت در برابر شوری می باشند.

بیماری پوسیدگی اسکلروتینیایی یقه ساقه از بیماری های قارچی مهم آفتابگردان می باشد که رشد و عملکرد محصول را کاهش می دهد. هدف از این پژوهش بررسی مقاومت ژنوتیپ ها و راستی آزمایی صحّت تجزیه QTL انجام گرفته برای مقاومت به این بیماری در پژوهش های پیشین به منظور استفاده در برنامه های به نژادی آفتابگردان می باشد. در این پژوهش بیان ژن های کد کننده عوامل رونویسی (AP2 Domain، HD-Zip و MYB Family) دخیل در مقاومت به بیماری در لاین های حساس (RHA265) و مقاوم (LC106-C) آفتابگردان به جدایهSSU53 عامل بیماری اسکلروتینیا (Sclerotinia sclerotiorum) با روش Real Time PCR مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان بیان ژن کدکننده عوامل رونویسی مورد مطالعه در لاین های حساس و مقاوم آفتابگردان متفاوت است. به طوری که میزان بیان ژن کد کننده عوامل رونویسی AP2 Domain و MYB Family در لاین مقاوم LC106-C در مقایسه با لاین حساس RHA265 به طور معنی داری افزایش یافت. نتایج نشان دهنده نقش مثبت عوامل رونویسی AP2 Domain وMYB Family در مکانیسم مقاومت گیاه آفتابگردان در پاسخ به آلودگی قارچ عامل اسکلروتینیا می باشد. طبق این نتایج، لاین LC106-C می تواند به عنوان لاین مقاوم به بیماری اسکلروتینیا در آفتابگردان معرفی گردد. همچنین بیشتر بودن میزان بیان ژن در لاین مقاوم و کمتر بودن آن در لاین حساس نیز، خود تأییدی بر ارتباط صحیح بین فنوتیپ و نشانگر و صحت تجزیه QTL انجام گرفته در پژوهش های پیشین است. نتایج این پژوهش می تواند در برنامه های به نژادی آفتابگردان برای تولید ارقام مقاوم به بیماری اسکلروتینیا مفید واقع گردد.

فسفولیپاز D (PLD) و اسید فسفاتیک حاصل از آن نقش مهمی در تنظیم فرآیندهای سلولی از جمله رشد و نمو و پاسخ به تنش دارد. PLDها یک خانواده ژنی مهم را در گیاهان عالی تشکیل می دهند. که در آرابیدوپسیس، برنج و پنبه شناسایی شده اند. در این پژوهش 16 ژن PLD در گیاه Medicago truncatula L. شناسایی شد که براساس دمین های پروتئینی، روابط فیلوژنی، ساختار ژن و شباهت توالی به 6 گروه α (4 ژن)، β (2 ژن)، γ (2 ژن)، δ (3 ژن)، ε (2 ژن)، ζ (2 ژن) و φ (1 ژن) تقسیم شد. الگوی بیان ژن های MtPLD4 و MtPLD9 در زیرگروه α و ژن های MtPLD13 وMtPLD15 در زیر گروه β / γ تحت تنش شوریNaCl با غلظت ds/m 23 در گیاهچه های چهار هفته ای M. truncatula L. با استفاده از qRT-PCR بررسی شد. بیان MtPLD4 در طی 48 ساعت نسبت به گیاه شاهد به طور معنی داری افزایش داشت. الگوی بیان MtPLD9 و MtPLD15 در ساعات اولیه روند افزایشی و سپس نسبت به گیاه شاهد کاهش بیان داشت. بیان MtPLD13 در طی 48 ساعت کاملا روند کاهشی داشته و سرکوب شد. این نتایج نشان داد که زیرگروه α ژن های MtPLD کاندیدای مهم و با ارزشی جهت آزمون های بعدی و مطالعات ژنومیکس کارکردی است.

میکروارگانیسم های نوترکیب یا مهندسی شده دارای پتانسیل ارائه خدمات بسیار ارزنده ای به بخش کشاورزی می باشند که از آن جمله می توان به امکان ایجاد کود های زیستی و عوامل کنترل زیستی آفات و بیماری ها با کارایی بالاتر، تولید نهاده های دام و طیور (منابع آنزیم و پروبیوتیک ها) با کیفیت بیشتر، تولید غذا ها ی فرا ویژه و غنی شده و همچنین پاک سازی محیط های آلوده کشاورزی اشاره نمود. با توجه به پتانسیل بسیار بالا و مزایای قطعی این نوع موجودات برای بخش کشاورزی، رفع برخی ابهامات در خصوص آنها می تواند راه گسترش استفاده از آنها را باز کند. در روش های ارزیابی این نوع میکروارگانیسم ها، میزان زنده مانی و پایداری آن ها در محیط زیست، فراوانی جریان ژنی و انتقال افقی ژن از آن ها به سایر میکروارگانیسم های موجود در زیست بوم و محیط کشاورزی، تاثیرات احتمالی بر روی موجودات غیر هدف (مخصوصا میکروارگانیسم های مفید موجود در ریزوسفر)، و ایمنی غذایی آنها ارزیابی می شوند. علی رغم مطالعات بسیار زیاد انجام شده در زمینه گیاهان تراریخته، متاسفانه میزان دانش موجود در زمینه فواید و اثرات میکروارگانیسم های نوترکیب مخصوصا در محیط های کشاورزی بسیار کم است که این موضوع یکی از دلایل اصلی محدود بودن تجاری شدن آن ها است. این مقاله مروری کلی بر مزایا و بررسی اثرات احتمالی زیست محیطی میکروارگانیسم های نوترکیب کشاورزی با تاکید بر عوامل محرک رشد یا کودهای زیستی (PGPRs) و عوامل میکروبی کنترل بیولوژیک آفات و بیماری های گیاهی دارد. آنچه مسلم است بررسی مزایا و اثرات زیست محیطی میکروارگانیسم های نوترکیب کشاورزی باید در مقایسه با اثرات مخرب سموم و کود های شیمیایی بر محیط زیست و سلامت انسان که بطور وسیع در بخش کشاورزی استفاده می شوند و همچنین اثرات میکروارگانیسم های تیپ وحشی در محیط زیست صورت پذیرد.

سیب زمینی با نام علمی Solanum tuberosom گیاهی یکساله از خانواده Solanaceae و یکی از گیاهان مهم زراعی و غذایی می باشد. این مقاله مروری است بر تحقیقات مهندسی ژنتیک که روی این محصول از قدیم تاکنون صورت گرفته است. گیاهان مختلف تراریخته سیب زمینی که به منظور بهبود ویژگی های زراعی و سازگاری آن به محیط، ایجاد مقاومت نسبت به تنشهای زیستی و غیر زیستی، ایجاد مقاومت نسبت به پاتوژنهای قارچی و باکتریایی و ویروسها، ایجاد مقاومت در برابر آفات، تولید پروتئین های نوترکیب، تولید واکسنهای خوراکی تولید شده اند توصیف می شوند.