خلاصه اي از توصيف اختراع روشي براي انتقال ژن بااستفاده‌ از نانوذرات مزومتخلخل سيليكا تحت تيمار فراصوت به بذر و برگ گياهان در حال حاضر براي انتقال ژن به گياهان از روش هاي متنوعي استفاده مي شود. پركاربردترين روش ها در اين عرصه،‌روش مبتني بر آگروباكتري و سامانه بمباران ذره اي هستند. روش مبتني بر آگروباكتري بر پايه خاصيت ذاتي اين باكتري درانتقال ژن به گياهان دو لپه اي است. با وجود محاسن اين روش به دليل پايين بودن بازدهي آن درگياهان مهم زراعي چون غلات (تك لپه اي)، روش بمباران ذره اي معرفي شد. استفاده گسترده از اين روش به دليل تجهيزات گران به خصوص در كشورهاي در حال توسعه با محدوديت مواجه شده است. درنتيجه دوروش ذكر شده با وجود كاربرد زياد در مطالعات گياهي؛ توان پوشش تمام اهداف زيست فناوري گياهي را ندارند. سامانه انتقال ژن طراحي شده در اين تحقيق بر پايه كاربرد نانوناقل غيرزيستي و تيمار فراصوت؛ سعي در سهولت انتقال ژن به گستره ي وسيعي از گياهان مستقل از نوع ژنوتيپ آنها را دارد. ناقل غير زيستي در اين روش نانوسيليكاي مزومتخلخل با متوسط اندازه 11± 106؛ به دليل ساخت ارزان و ساده، هرينه كلي روش را در مقايسه با ديگر روش ها كاهش داده است. همچنين با عاملدار كردن اين ذرات با پلي اتيلين ايمين جذب الكتروستاتيك DNA برروي سطح نانوذرات افزايش داشته است. افزايش جذب در كارايي انقال ژن به درون سلول نقش موثري خواهد داشت. راه ورود نانوناقل به سلول توسط تيمار فراصوت با ايجاد منافذ موقتي و برگشت پذير درديواره سلولي فراهم مي شود كه با توجه به استحكام ساختاري سيليكاي مزومتخلخل ازDNA دربرابرامواج فراصوت و نوكلئازهاي سلولي محافظت مي شود. در نتيجه نرخ تراريختي 90،77و 50 درصد به ترتيب براي گندم،‌برنج و كلزا به دست آمد. نتايج تحقيق نشان مي¬دهد اين سامانه انتقال ژن علاوه بر مقرون به صرفه بودن باعث افزايش كارايي تراريختي در گياهان زراعي مهمي چون برنج،‌گندم و كلزا شده است.

خلاصه‌اي از توصيف اختراع؛ با ارائه روش كشت در بستر يكپارچه و پيشرفته، يكي از مشكلات بسيار مهم و اوليه كشت بافت مرتفع مي شود. نوآوري آن در كم كردن هزينه ها، سرعت بالاي استريل نمونه گياهي، شستشو و تزريق محيط كشت و همچنين كنترل و مديريت عوامل آلودگي است. اين سيستم بصورت يكپارچه و پيوسته مي باشد. به همين دليل بدون نياز به ظرفها و وسايل استريل گوناگون، تنها با يك بستر يكپارچه مي توان تمام فرايندهاي ذكر شده را يكجا انجام داد. ايزوله كردن هر نمونه گياهي از نمونه هاي كناري آن، يا بعبارتي قرنطينه كردن آنها در فضاي محدود، فرصتي ايجاد مي نمايد تا نمونه ها جدا از هم و بصورت كاملا مجزا، مونيتور شوند. چنين نوآوري باعث مديريت و كنترل دقيق آلودگيها مي شود. علاوه بر اين، مرحله وقت گير كشت تك تك بذرها در پتري ديش يا لوله آزمايش حذف مي شود و تمام نمونه ها، بدون جابجايي به ظرف ديگر، به فيتوترون منتقل مي شوند. همچنين مي توان با اين روش در سطح بسيار وسيعتر، اقدام به كشت بافت گياهي در فضاهاي محدود كرد و بطور چشمگير و معني داري، در هزينه هاي مواد كشت بافتي، هزينه هاي كارگري، فضا و عمليات كشت بافت صرفه جويي كرد.

خلاصه‌اي از توصيف اختراع؛ در اختراع، روشي موثر براي ايجاد تغييرات ژنتيكي در گياهان از طريق انتقال ژن به سلولهاي گياهي در يك كشت تعليقي با استفاده از نانوذرات سيليكا و تيمار فراصوت توسعه داده شد. در مرحله اول، شرايط بهينه براي زنده ماني مناسب سلول هاي گياه توتون در يك كشت معلق پس از اعمال تيمار اولتراسونيك تحت ظرايط مختلف به دست آمد. در بخش ديگري از اين فعاليت، نانوذرات مزومتخلخل سيليكا MSNs)) با قطر متوسط نانومتر 7/8±100 با استفاده از پلي اتيلن ايمين (PEI) تهيه شدند. سپس، پلاسميد DNAكدكننده پروتئين GUS بر روي نانوذرات فوق بارگذاري شده و تحت تيمار اولتراسونيك در شرايط بهينه، به سلول هاي توتون در يك كشت تعليقي انتقال داده شد. اندازه گيري بيان پروتئين با استفاده از آزمون رنگ آميزي هيستوشيمي GUS و روش اسپكتروفتومتري نشان داد كه نانوذرات PEI-MSNs مي توانند ژن گزارشگر gus را به طور موثري به سلول هاي توتون انتقال دهند. بر اساس نتايج به دست آمده، روش فوق، راهكاري كارآمد و كم هزينه براي انتقال ژن به سلول هاي گياهي بدون نياز به تجهيزات و وسايل پيچيده و فارغ از نگرانيهاي مرتبط با مسايل مرتبط با ايمني زيستي مي باشد.

زماني كه سنسور هوشمند را به كار مي اندازيم فرمان باز كردن شيب برقي اجرا مي گردد به محض ورود آب پمپ بادي شروع به كار كرده و داخل توربين مخلوط كننده مخلوط مي گردد كه بر روي تمام شيرهاي مخلوط قابل نصب مي باشد و قبل از تركيب ميزان مصرف آب را نمراتور نصب شده ثبت مي كند كه مشترك ميزان و مقدار مورد مصرف را بدانند كه بيشتر از حد مجاز مصرف نكند ما با استفاده از اين علمك كه بر روي تمام شيرهاي مخلوط نصب مي گردد ديگر مشكل كم آبي را به ميزان قابل توجهي نداريم . تهيه اين دستگاه براي همگان و هر قشري اين امكان را به ما مي دهد كه ديگر مشكل كمبود آب شور را نداشته باشيم و به دليل هزينه بسياركم اين دستگاه مشكل اقتصادي براي قشر بوجود نمي آيد چون ما اين شيررا كامل تعويض نمي كنيم بلكه علمك آن را ارتقاء مي دهيم.

در اين اختراع از روبشگرهايي شامل يك توالي از آدنين و يك توالي از تيمين جهت تثبيت بر روي نانوذرات طلا استفاده شده است. در طراحي ساختار روبشگر سه قسمت لحاظ شد: بخش اول كه در هيبريداسيون با رشته هدف شركت مي كند (ليگاند)، بخش دوم يك توالي از تيمين بوده كه به عنوان يك فضاپركن عمودي موجب فاصله گرفتن ليگاند از سطح و آرايش مناسب بخش اول مي شود؛ بخش سوم يك توالي از آدنين است كه موجب تثبيت روبشگر مورد نظر بر روي سطح نانوذرات طلا شده و از طرفي به عنوان يك فضاپركن افقي فاصله جانبي مورد نياز بين رشته هاي DNA را تأمين مي كند. دو نوع نانوذره كه هر كدام شامل يك ليگاند مكمل يك سر يك ملكول DNA (ملكول) هدف بودند، تهيه شدند. نانوذرات عاملدار شده در مجاورت رشته هايي از DNA هدف، كه از دو سر مكمل دو نوع ليگاند است، با انجام هيبريداسيون، تجمع پيدا كرده و موجب تغيير رنگ محلول كلوئيدي نانوذرات از قرمز يا ارغواني به آبي يا بنفش مي شوند. از اين سامانه در روشهاي تشخيصي، شناسايي و جداسازي DNA به راحتي مي توان استفاده كرد. در اين فعاليت از اين سامانه براي تشخيص يك ملكول DNA مربوط به گياهان تراريخت استفاده شد. نتايج حاصل عملكرد مناسب سامانه تهيه شده را نشان داد. ضمنا ميزان بهينه طول اندازه فضا پركن عمودي و اندازه نانوذرات براي دستيابي به يك عملكرد مناسب به دست آمد.