علم تربية النبات يبحث في تحسين الصفات الوراثية للنباتات التي لها قيم إقتصادية بالنسبة للإنسان .التربية و البيوتكنولوجي تنقسم تربية النبات في نشاطين: التعديل الجيني تقييم النبات يؤدي التحكم في عملية التلقيح إلى ظهور أصناف خلطية جديدة تعطي محصول بشكل أفضل تقنيات زراعة الأنسجة لها تأثير كبير في التعامل مع التنوع الجيني حيث تم بالفعل تعديل أكثر من 50 نوع مختلف وراثيا إما بطرق تعتمد على ناقلات Agrobacterium أو ناقلات Liposome – microinjection – Biolistic حيث لعبت تقنيات زراعة الأنسجة دورا رئيسيا في تطوير الهندسة الوراثية النباتية، و خاصة نقل الجينات بكفاءة و إستعادة النباتات المحورة وراثيا التكنولوجيا الحيوية النباتية: و يتم فيها التعديل الوراثي للخلية النباتية عن طريق إدخال جزء معين من الحمض النووي (الصفة المرغوبة) من مصدر مختلف وراثيا

1. ‫د‬.‫محمد‬ ‫سعيد‬ ‫عمرو‬
‫باحث‬
‫البساتين‬ ‫بحوث‬ ‫معهد‬
‫الزراعية‬ ‫البحوث‬ ‫مركز‬

2. ‫له‬ ‫اليت‬ ‫نبااتت‬‫لل‬ ‫الوراثية‬ ‫الصفات‬ ‫حتسني‬ ‫يف‬ ‫يبحث‬ ‫نبات‬‫ل‬‫ا‬ ‫بية‬‫ر‬‫ت‬ ‫عمل‬‫بة‬‫نس‬‫ل‬‫اب‬ ‫قتصادية‬‫ا‬ ‫قمي‬ ‫ا‬
‫نسان‬‫لل‬
‫مندل‬ ‫و‬ ‫الوراثة‬ ‫عمل‬ ‫ظهور‬ ‫مع‬ ‫امنة‬‫ز‬‫م‬ ‫نتخاب‬‫ال‬ ‫يقة‬‫ر‬‫ط‬ ‫ت‬‫بدأ‬
‫اذلايت‬ ‫تلقيح‬‫ل‬‫ا‬Self Pollination:‫نبات‬‫ل‬‫ا‬ ‫نفس‬ ‫يسم‬‫م‬ ‫ىل‬‫ا‬ ‫متك‬ ‫من‬ ‫للقاح‬‫ا‬ ‫حبوب‬ ‫نتقال‬‫ا‬ ‫هو‬
‫اخللطي‬ ‫تلقيح‬‫ل‬‫ا‬Cross Pollination:‫خر‬‫أ‬ ‫نبات‬ ‫يسم‬‫م‬ ‫ىل‬‫ا‬ ‫نبات‬ ‫من‬ ‫للقاح‬‫ا‬ ‫حبوب‬ ‫نتقال‬‫ا‬ ‫هو‬
‫تقليدية‬‫ل‬‫ا‬ ‫بية‬‫رت‬‫ال‬ ‫ائد‬‫و‬‫ف‬
.1‫احملاصيل‬ ‫غةل‬ ‫زايدة‬
.2‫اض‬‫ر‬‫م‬‫ال‬ ‫و‬ ‫فات‬‫لل‬ ‫املقاومة‬ ‫زايدة‬
.3‫للجفاف‬ ‫متحمةل‬ ‫صناف‬‫أ‬ ‫نتاج‬‫ا‬
‫عيوب‬‫تقليدية‬‫ل‬‫ا‬ ‫بية‬‫رت‬‫ال‬
.1‫يةل‬‫و‬‫ط‬ ‫نية‬‫م‬‫ز‬ ‫لفرتة‬ ‫حتتاج‬
.2‫ش‬‫لب‬‫ا‬ ‫القوى‬ ‫من‬ ‫لكثري‬ ‫حتتاج‬‫ية‬
.3‫الصفات‬ ‫تحسني‬‫ل‬ ‫حمدودة‬ ‫نية‬‫اك‬‫م‬‫ا‬

3. ‫اللقاح‬ ‫حبوب‬:‫الخاليا‬ ‫هي‬
‫الن‬ ‫في‬ ‫الذكرية‬ ‫التناسلية‬‫بات‬
‫البويضات‬:‫الخاليا‬ ‫هي‬
‫النبا‬ ‫في‬ ‫األنثوية‬ ‫التناسلية‬‫و‬ ‫ت‬
‫المبيض‬ ‫من‬ ‫إنتاجها‬ ‫يتم‬ ‫التي‬
‫اجلنيس‬ ‫تاكثر‬‫ل‬‫ا‬ ‫يف‬ ‫سل‬‫لن‬‫ا‬ ‫ينتج‬(sexual reproduction)‫ما‬ ‫الاحتاد‬ ‫يق‬‫ر‬‫ط‬ ‫عن‬
‫ثة‬‫ن‬‫ؤ‬‫امل‬ ‫اجلاميطات‬‫و‬ ،‫املذكرة‬ ‫اجلاميطات‬ ‫بني‬‫املوجودة‬‫الزهرة‬ ‫يف‬

4. ‫احملصول‬ ‫تاجية‬‫ن‬‫ا‬ ‫زايدة‬
‫جديدة‬ ‫مناطق‬ ‫ناسب‬‫ت‬‫ل‬ ‫ية‬‫ع‬‫الزرا‬ ‫ناف‬‫ص‬‫لل‬ ‫قمل‬‫تأ‬‫ل‬‫ا‬ ‫درجة‬ ‫فع‬‫ر‬
‫ا‬ ‫و‬ ‫يوي‬‫حل‬‫ا‬ ‫بييئ‬‫ل‬‫ا‬ ‫هجاد‬‫ال‬ ‫لظروف‬ ‫ية‬‫ع‬‫الزرا‬ ‫ناف‬‫ص‬‫ال‬ ‫حتمل‬ ‫سني‬‫حت‬‫حيوي‬ ‫لغري‬
‫يل‬‫ص‬‫احملا‬ ‫تجات‬‫من‬ ‫جودة‬ ‫سني‬‫حت‬
‫منو‬‫ل‬‫ا‬ ‫يعة‬‫ب‬‫ط‬ ‫يري‬‫تغ‬
‫اض‬‫ر‬‫م‬‫لل‬ ‫مقاومة‬ ‫ناف‬‫ص‬‫أ‬ ‫تاج‬‫ن‬‫ا‬

5. 1.‫اإلنتخاب‬
2.‫التهجين‬
3.‫الطفرات‬
4.‫الكروموسومية‬ ‫المجموعة‬ ‫تضاعف‬
5.‫الهجين‬ ‫قوة‬

6. Domestication traditional/conventional breeding
Maize germplasm Ancient maize---Teosinte ear
(Zea mays ssp mexicana) on left

7. ‫البيوتكنولوجي‬ ‫و‬ ‫التربية‬
‫نشاطني‬ ‫يف‬ ‫نبات‬‫ل‬‫ا‬ ‫بية‬‫ر‬‫ت‬ ‫نقسم‬‫ت‬:
‫اجليين‬ ‫التعديل‬
‫نبات‬‫ل‬‫ا‬ ‫تقيمي‬
‫حمصول‬ ‫تعطي‬ ‫جديدة‬ ‫خلطية‬ ‫صناف‬‫أ‬ ‫ظهور‬ ‫ىل‬‫ا‬ ‫تلقيح‬‫ل‬‫ا‬ ‫معلية‬ ‫يف‬ ‫التحمك‬ ‫يؤدي‬‫فضل‬‫أ‬ ‫بشلك‬
‫مت‬ ‫حيث‬ ‫اجليين‬ ‫تنوع‬‫ل‬‫ا‬ ‫مع‬ ‫التعامل‬ ‫يف‬ ‫كبري‬ ‫ثري‬‫تأ‬ ‫لها‬ ‫نسجة‬‫ال‬ ‫زراعة‬ ‫نيات‬‫تق‬‫من‬ ‫كرث‬‫أ‬ ‫تعديل‬ ‫ابلفعل‬
50‫انقلت‬ ‫عىل‬ ‫متد‬‫تع‬ ‫بطرق‬ ‫ما‬‫ا‬ ‫وراثيا‬ ‫خمتلف‬ ‫نوع‬Agrobacterium‫انقلت‬ ‫و‬‫أ‬
Liposome – microinjection – Biolistic‫دورا‬ ‫نسجة‬‫ال‬ ‫زراعة‬ ‫نيات‬‫تق‬ ‫لعبت‬ ‫حيث‬
‫بكفاءة‬ ‫ينات‬‫جل‬‫ا‬ ‫نقل‬ ‫خاصة‬ ‫و‬ ،‫نباتية‬‫ل‬‫ا‬ ‫الوراثية‬ ‫هندسة‬‫ل‬‫ا‬ ‫ير‬‫و‬‫تط‬ ‫يف‬ ‫يا‬‫يس‬‫ئ‬‫ر‬‫نبااتت‬‫ل‬‫ا‬ ‫تعادة‬‫س‬‫ا‬ ‫و‬
‫وراثيا‬ ‫احملورة‬

8. ‫للنبات‬ ‫الكالسيكية‬ ‫التربية‬ ‫طريقة‬
•‫ال‬ ‫من‬ ‫كبيرة‬ ‫كميات‬ ‫إدخال‬ ‫الجيني‬ ‫التعديل‬ ‫فيها‬ ‫يتم‬ ‫و‬‫حمض‬
‫مشا‬ ‫مصدر‬ ‫من‬ ‫معروفة‬ ‫غير‬ ‫صفات‬ ‫علي‬ ‫تحتوي‬ ‫النووي‬‫به‬
‫وراثيا‬

9. ‫النباتية‬ ‫الحيوية‬ ‫التكنولوجيا‬
•‫طر‬ ‫عن‬ ‫النباتية‬ ‫للخلية‬ ‫الوراثي‬ ‫التعديل‬ ‫فيها‬ ‫يتم‬ ‫و‬‫إدخال‬ ‫يق‬
‫النووي‬ ‫الحمض‬ ‫من‬ ‫معين‬ ‫جزء‬(‫المرغوبة‬ ‫الصفة‬)‫من‬
‫وراثيا‬ ‫مختلف‬ ‫مصدر‬

11. ‫للنبات‬ ‫التقليدية‬ ‫التربية‬
‫الجيني‬ ‫بالنقل‬ ‫التربية‬
Using plant
biotechnology, a single
gene may be added to
the strand.
Desired gene Commercial variety New variety
(transfers)
=
Desired gene
(only desired gene is followed)

12. .1‫النباتي‬ ‫األنسجة‬ ‫زراعة‬‫ة‬
.2‫النووي‬ ‫الحمض‬ ‫إدخال‬(
‫الجيني‬ ‫النقل‬)

13. ‫أوال‬:‫األنسجة‬ ‫زراعة‬

14. •‫أو‬ ‫األنسجة‬ ‫من‬ ‫معقم‬ ‫جزء‬ ‫زراعة‬ ‫هي‬ ‫النباتية‬ ‫األنسجة‬ ‫زراعة‬
‫مغ‬ ‫وسط‬ ‫البذورعلى‬ ‫أو‬ ‫البروتوبالست‬ ‫أو‬ ‫األجنة‬ ‫أو‬ ‫األعضاء‬‫ذي‬
‫درجات‬ ‫توفر‬ ‫حيث‬ ‫محكمة‬ ‫بيئية‬ ‫ظروف‬ ‫تحت‬ ‫المعمل‬ ‫في‬
‫مث‬ ‫بيئة‬ ‫توفير‬ ‫أي‬ ‫المناسبة‬ ‫اإلضاءة‬ ‫و‬ ‫الرطوبة‬ ‫و‬ ‫الحرارة‬‫الية‬
‫للنمو‬ ‫مناسبة‬.
•‫نظرية‬Totipotency‫هابرالند‬ ‫جوتليب‬ ‫قال‬ ‫حيث‬(1902)‫أنه‬
‫نب‬ ‫إنتاج‬ ‫يمكن‬ ‫النباتي‬ ‫النسيج‬ ‫من‬ ‫صغير‬ ‫جزء‬ ‫بإستخدام‬‫كامل‬ ‫ات‬
•‫ا‬ ‫للباحثين‬ ‫تتيح‬ ‫هامة‬ ‫و‬ ‫بسيطة‬ ‫تقنية‬ ‫هي‬ ‫األنسجة‬ ‫زراعة‬‫لحصول‬
‫طر‬ ‫أنها‬ ‫حيث‬ ،‫معقمة‬ ‫بيئة‬ ‫في‬ ‫معاملتها‬ ‫و‬ ‫جيدة‬ ‫نباتات‬ ‫على‬‫يقة‬
‫النباتات‬ ‫تربية‬ ‫في‬ ‫خاص‬ ‫بشكل‬ ‫مفيدة‬

15. ‫األنسجة‬ ‫لزراعة‬ ‫اإلستخدامات‬ ‫من‬ ‫العديد‬ ‫هناك‬
‫تشمل‬ ‫النباتية‬:
.1‫الدقيق‬ ‫اإلكثار‬
.2‫التلوث‬ ‫من‬ ‫الحد‬
.3‫و‬ ‫اللقاح‬ ‫حبوب‬ ‫زراعة‬ ‫بإستخدام‬ ‫فردية‬ ‫نباتات‬ ‫إنتاج‬‫المتوك‬
.4‫الهجين‬ ‫إلنتاج‬ ‫البروتوبالست‬ ‫عزل‬
.5‫األجنة‬ ‫زراعة‬
.6‫الجسدية‬ ‫األجنة‬

16. (1‫ادلقيق‬ ‫ثار‬‫ك‬‫ال‬Micropropagation
(2‫جنة‬‫ال‬ ‫زراعة‬Embryo culture
(3Haploid and Double breeding
(4Somaclonal variation
(5‫بلست‬‫و‬‫الربوت‬ ‫دمج‬Protoplast fusion

17. ‫الدقيق‬ ‫اإلكثار‬Micropropagation
•‫يسم‬ ‫األنسجة‬ ‫زراعة‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫المعمل‬ ‫في‬ ‫النباتات‬ ‫اكثار‬‫ى‬
‫الدقيق‬ ‫اإلكثار‬
.1‫وراث‬ ‫مصدر‬ ‫من‬ ‫النباتات‬ ‫اآلف‬ ‫إنتاج‬ ‫بإمكانية‬ ‫تتميز‬‫واحد‬ ‫ي‬
.2‫البستانية‬ ‫النباتات‬ ‫بعض‬ ‫إكثار‬ ‫في‬ ‫هام‬ ‫دور‬ ‫تلعب‬
.3‫الم‬ ‫بعض‬ ‫من‬ ‫خالية‬ ‫نباتات‬ ‫إنتاج‬ ‫في‬ ‫إستخدامها‬ ‫يمكن‬‫سببات‬
‫إنتاج‬ ‫المثال‬ ‫سبيل‬ ‫علي‬ ‫الفيروس‬ ‫خاصة‬ ‫و‬ ‫المرضية‬‫بعض‬
‫من‬ ‫خال‬ ‫البرسيم‬ ‫و‬ ‫الكسافا‬ ‫و‬ ‫البطاطس‬ ‫من‬ ‫أصناف‬
‫الفيروس‬
.4‫الوراثية‬ ‫األصناف‬ ‫بعض‬ ‫تبادل‬ ‫و‬ ‫حفظ‬ ‫في‬ ‫تستخدم‬

21. ‫األجنة‬ ‫زراعة‬Embryo culture
•‫يت‬ ‫التي‬ ‫المعمل‬ ‫في‬ ‫التربية‬ ‫تقنيات‬ ‫أقدم‬ ‫من‬ ‫واحدة‬ ‫إنها‬‫م‬
‫للمربيين‬ ‫كبيرة‬ ‫قيمة‬ ‫ذات‬ ‫أنها‬ ‫ثبت‬ ‫و‬ ‫إستخدامها‬.
•‫ع‬ ‫التهجين‬ ‫من‬ ‫الناتج‬ ‫الجنين‬ ‫تنمية‬ ‫و‬ ‫عزل‬ ‫فيها‬ ‫يتم‬ ‫و‬‫بيئة‬ ‫لى‬
‫التعقيم‬ ‫ظروف‬ ‫تحت‬ ‫مناسبة‬ ‫غذائية‬.
•‫ال‬ ‫ناضجة‬ ‫الغير‬ ‫األجنة‬ ‫إلنقاذ‬ ‫األجنة‬ ‫إستزراع‬ ‫يستخدم‬‫ناتجة‬
‫ب‬ ‫تسمح‬ ‫ال‬ ‫التي‬ ‫و‬ ‫المختلفة‬ ‫الظروف‬ ‫تحت‬ ‫التهجين‬ ‫من‬‫تطوير‬
‫كاملة‬ ‫لفترة‬ ‫البذور‬
•‫الفاك‬ ‫مثل‬ ‫طبيعي‬ ‫بشكل‬ ‫تتطور‬ ‫ال‬ ‫التي‬ ‫األجنة‬ ‫إنقاذ‬‫بدون‬ ‫هة‬
‫بذور‬

24. ‫األحادية‬ ‫النباتات‬Haploid
•‫فقط‬ ‫واحدة‬ ‫كروموسومية‬ ‫مجموعة‬ ‫على‬ ‫بإحتوائها‬ ‫األحادية‬ ‫النباتات‬ ‫تتميز‬
•‫متجانسة‬ ‫سالالت‬ ‫إلنتاج‬ ‫كبيرة‬ ‫أهمية‬ ‫لها‬ ‫األحادية‬ ‫النباتات‬
•‫نباتات‬ ‫على‬ ‫للحصول‬ ‫ذلك‬ ‫و‬ ‫الكولشيسين‬ ‫مادة‬ ‫بإستخدام‬ ‫مضاعفاتها‬ ‫تم‬homozygosity
‫أصلية‬.
•‫حوالي‬ ‫إستخدام‬ ‫تم‬171‫ع‬ ‫الكروموسومية‬ ‫المجموعة‬ ‫أحادية‬ ‫نباتات‬ ‫إلنتاج‬ ‫نباتي‬ ‫نوع‬‫ن‬
‫يلي‬ ‫ما‬ ‫المثال‬ ‫سبيل‬ ‫على‬ ‫منها‬ ‫نذكر‬ ‫اللقاح‬ ‫حبوب‬ ‫و‬ ‫المتوك‬ ‫إستخدام‬ ‫طريق‬:
‫الحبوب‬(‫الشعير‬–‫الذرة‬–‫األرز‬–‫القمح‬)
‫الفواكه‬(‫العنب‬–‫الفراولة‬)
‫الزيت‬ ‫بذور‬(‫الكانوال‬)
‫األشجار‬(‫التفاح‬–‫الليتشي‬–‫الحور‬–‫المطاط‬)
‫الزراعية‬ ‫المحاصيل‬(‫القطن‬–‫السكر‬ ‫قصب‬–‫التبغ‬)
‫الخضروات‬ ‫محاصيل‬(‫الهليون‬–‫الكرنب‬–‫الجزر‬–‫الفلفل‬–‫البطاطس‬–‫الطماطم‬)

25. ‫األحادية‬ ‫النباتات‬ ‫إنتاج‬ ‫و‬ ‫المتوك‬ ‫زراعة‬
•‫إنت‬ ‫يتم‬ ‫النباتية‬ ‫الحيوية‬ ‫التكنولوجيا‬ ‫برنامج‬ ‫في‬‫النباتات‬ ‫اج‬
‫بطريقتين‬ ‫األحادية‬:
Androgenesis:‫انتاج‬ ‫يتم‬ ‫خاللها‬ ‫من‬ ‫التي‬ ‫الطريقة‬ ‫هي‬
‫اللقاح‬ ‫حبوب‬ ‫و‬ ‫المتوك‬ ‫بزراعة‬ ‫األحادية‬ ‫النباتات‬.
Gynogenesis:‫انتاج‬ ‫يتم‬ ‫خاللها‬ ‫من‬ ‫التي‬ ‫الطريقة‬ ‫هي‬
‫النباتات‬‫البويضات‬ ‫أو‬ ‫المبيض‬ ‫بزراعة‬ ‫األحادية‬

28. •‫الوراثي‬ ‫التأصيل‬ ‫الى‬ ‫الوصول‬ ‫يتم‬homozygosity‫في‬
‫التربية‬ ‫طرق‬ ‫من‬ ‫أجيال‬ ‫ستة‬ ‫أو‬ ‫بخمسة‬ ‫مقارنة‬ ‫واحد‬ ‫جيل‬
‫التقليدية‬.
•‫للنباتا‬ ‫الوراثية‬ ‫المواقع‬ ‫جميع‬ ‫في‬ ‫تام‬ ‫تجانس‬ ‫يحدث‬‫األحادية‬ ‫ت‬
‫مضاعفتها‬ ‫تم‬ ‫التي‬.
•‫مخت‬ ‫تكون‬ ‫قد‬ ‫التي‬ ‫المتنحية‬ ‫الجينات‬ ‫عن‬ ‫الكشف‬ ‫يتم‬‫عند‬ ‫فية‬
‫األحادي‬ ‫المجموعة‬ ‫تضاعف‬ ‫نتيجة‬ ‫خليطة‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫وجودها‬‫ة‬
double haploids

29. Somaclonal variation ‫الجسدية‬ ‫األختالفات‬
•‫تحسين‬ ‫مجال‬ ‫في‬ ‫هامة‬ ‫أداة‬ ‫تمثل‬ ‫و‬ ‫الكالس‬ ‫أنسجة‬ ‫في‬ ‫تحدث‬
‫التباين‬ ‫زيادة‬ ‫الى‬ ‫تؤدي‬ ‫النها‬ ‫المحاصيل‬.
•‫النصف‬ ‫الى‬ ‫جديدة‬ ‫أصناف‬ ‫النتاج‬ ‫الالزمة‬ ‫الفترة‬ ‫من‬ ‫تقلل‬‫تقريبا‬
‫التقليدية‬ ‫بالطرق‬ ‫بالمقارنة‬.
•‫و‬ ‫لألمراض‬ ‫مقاومة‬ ‫أصناف‬ ‫إنتاج‬ ‫مجال‬ ‫في‬ ‫هاما‬ ‫دورا‬ ‫تلعب‬
‫الحشرات‬.
•‫بت‬ ‫ذلك‬ ‫و‬ ‫الطفرات‬ ‫إلستحداث‬ ‫الطرق‬ ‫بعض‬ ‫إستخدام‬ ‫يتم‬ ‫و‬‫عريض‬
‫التعقي‬ ‫لعوامل‬ ‫التعرض‬ ‫و‬ ‫الجروح‬ ‫و‬ ‫اإلجهاد‬ ‫لعوامل‬ ‫النبات‬‫و‬ ‫م‬
‫الهرمو‬ ‫من‬ ‫عالية‬ ‫تركيزات‬ ‫و‬ ‫المتمايزة‬ ‫غير‬ ‫الخاليا‬ ‫إستخدام‬‫نات‬
‫السكر‬ ‫و‬ ‫السيتوكينين‬ ‫و‬ ‫األوكسين‬ ‫مثل‬ ‫النباتية‬.

30. The genetic changes include:
• Chromosomal breakage
• Deletion
• Translocations
• Gene amplification
• Several mutations

31. Somaclonal variation in wheat. The parent plants are at the right and left.
Between the parents are plants regenerated from tissue cultures that vary in
height and presence of awns

32. Protoplasts
• Somatic hybridization or protoplast fusion is a promising method to
overcome different problems encountered with sexual reproduction
Somatic cell hybridization

33. PLANT GENETIC ENGINEERING
Plant genetic engineering refers to the transfer
of a foreign DNA segment, which codes for
specific genetic information, from a donor plant
species into a recipient species by means of a
bacterial plasmid, virus, or other vector

34. INTRODUCTION
• Gene transfer is to transfer a gene from one DNA
molecule to another DNA molecule.
• The directed desirable gene transfer from one organism
to another and the subsequent stable integration &
expression of foreign gene into the genome is referred as
genetic transformation.
• Transient transformation occur when DNA is not
integreted into host genome

35. Introduction of the vector containing the foreign
DNA segment into cells of host plants,
Integration of the foreign DNA into the genome
of the host cell
Expression of the foreign DNA in the phenotype
of the crop plant

36. • Stable transformation occur when DNA is integrated
into host genome and is inherited in subsequent
generations.
• The transferred gene is known as transgene and the
organism that develop after a successful gene transfer is
known as transgenic.

38. METHODS OF GENE TRANSFER
DNA transfer by natural
methods
• 1. Conjugation
• 2. Bacterial transformation
• 3. Retroviral transduction
• 4. Agrobacterium mediated
transfer

39. DNA TRANSFER BY ARTIFICIAL METHODS
• Physical methods
• 1. Microinjection
• 2. Biolistics transformation
• Chemical methods
• 1. DNA transfer by calcium phosphate method
• 2. Liposome mediated transfer
• Electrical methods
• 1. Electroporation

40. ‫بواسطة‬ ‫الجيني‬ ‫النقل‬AGROBACTERIUM
•‫ا‬ ‫تسبب‬ ‫التربة‬ ‫في‬ ‫تعيش‬ ‫للجرام‬ ‫سالبة‬ ‫بكتريا‬ ‫هي‬‫لتورم‬
‫ت‬ ‫حيث‬ ‫الفلقة‬ ‫ثنائية‬ ‫المحاصيل‬ ‫في‬ ‫للجذور‬ ‫التاجي‬‫بمهاجمة‬ ‫قوم‬
‫النبات‬ ‫في‬ ‫جرح‬ ‫أي‬ ‫حدوث‬ ‫عند‬ ‫النباتات‬ ‫هذه‬ ‫من‬ ‫العديد‬.
•‫عل‬ ‫إحتوائها‬ ‫بسبب‬ ‫التاجي‬ ‫التورم‬ ‫حدوث‬ ‫في‬ ‫تتسبب‬‫بالزميد‬ ‫ى‬
Ti(‫التورم‬ ‫إستحداث‬)‫إستخدام‬ ‫يمكن‬ ‫و‬ ‫خاليها‬ ‫داخل‬
‫بالزميد‬Ti‫النباتية‬ ‫الخاليا‬ ‫داخل‬ ‫جديدة‬ ‫جينات‬ ‫لنقل‬.

41. •‫للبالزميد‬ ‫البارزة‬ ‫السمات‬ ‫من‬Ti‫جزء‬ ‫دمج‬ ‫يتم‬ ‫اإلصابة‬ ‫بعد‬ ‫أنه‬
‫النبات‬ ‫في‬ ‫النووي‬ ‫الحمض‬ ‫من‬ ‫جزء‬ ‫مع‬ ‫النووي‬ ‫الحمض‬ ‫من‬.
•‫ب‬ ‫المسمى‬ ‫الجزء‬ ‫هذا‬ ‫حجم‬ ‫يتراوح‬T-DNA‫بين‬15–30
‫بها‬ ‫الخاصة‬ ‫الساللة‬ ‫على‬ ‫إعتمادا‬ ‫كيلوبايت‬.
•‫يحتوي‬T-DNA‫ال‬ ‫يتم‬ ‫التي‬ ‫الجينات‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫ثمانية‬ ‫على‬‫تعبير‬
‫الخصائص‬ ‫عن‬ ‫مسئولة‬ ‫تكون‬ ‫و‬ ‫النباتية‬ ‫الخلية‬ ‫في‬ ‫عنها‬
‫المحولة‬ ‫الخاليا‬ ‫في‬ ‫السرطانية‬.
•‫و‬ ‫عادية‬ ‫الغير‬ ‫المركبات‬ ‫لتخليق‬ ‫أيضا‬ ‫الجينات‬ ‫هذه‬ ‫توجه‬ ‫و‬‫التي‬
‫كمغذيات‬ ‫البكتريا‬ ‫تستخدمها‬ ‫التي‬ ‫و‬ ‫األفيونيات‬ ‫تسمي‬.

42. •‫منطقة‬ ‫تحتوي‬vir‫لل‬Ti‫المطلوبة‬ ‫الجينات‬ ‫على‬ ‫بالزميد‬
‫هذ‬ ‫في‬ ‫الجينات‬ ‫تقوم‬ ‫التي‬ ‫و‬ ‫النووي‬ ‫الحمض‬ ‫نقل‬ ‫لعملة‬‫ه‬
‫المط‬ ‫النووي‬ ‫الحمض‬ ‫معالجة‬ ‫إنزيمات‬ ‫بتشفير‬ ‫المنطقة‬‫لوبة‬
‫شريحة‬ ‫تكامل‬ ‫و‬ ‫نقل‬ ‫و‬ ‫الستئصال‬T-DNA

43. • The T-DNA region of any Ti
plasmid is defined by the
presence of the right and the
left border sequences.
• These border sequences are
24 bp imperfect repeats.
• Any DNA between the
borders will be transferred
in to the genome of the
plant.

44. Ti-Plasmid mediated
transfer of gene into a plant
• The Ti-Plasmid has an innate ability to transmit bacterial
DNA into plant cells.
• The gene of a donor organism can be introduced into the
Ti plasmid at the T-DNA region
• This plasmid now becomes a recombinant plasmid.
• By Agrobacterium infection, the donor genes can
transferred from the recombinant Ti- Plasmid and
integrated into the genotype of the host plant.

45. The target gene in the small T-DNA plasmid
in E. coli, isolate the plasmid and use it to
transform A. tumefaciens containing the
disarmed Ti plasmid

46. VECTORLESS or DIRECT GENE
TRANSFER
Physical methods
1. Biolistics transformation
2. Microinjection
Chemical methods
1. DNA transfer by calcium phosphate method
2. Liposome mediated transfer
3. Transfer of DNA by use of polyethene glycol
Electrical methods
1. Electroporation

47. Biolistics or Microprojectiles
• Biolistics or particle bombardment is a physical
method that uses accelerated microprojectiles to
deliver DNA or other molecules into intact tissues
and cells.
• The gene gun is a device that literally fires DNA into
target cells .
• The DNA to be transformed into the cells is coated
onto microscopic beads made of either gold or
tungsten.

48. • The coated beads are then attached to the end of the
plastic bullet and loaded into the firing chamber of
the gene gun.
• An explosive force fires the bullet with DNA coated
beads towards the target cells that lie just beyond the
end of the barrel.
• Some of the beads pass through the cell wall into the
cytoplasm of the target cells

50. Electroporation
• Electroporation uses electrical pulse to produce
transient pores in the plasma membrane thereby
allowing DNA into the cells.
• These pores are known as electropores.
•

51. • The cells are placed in a solution containing DNA and
subjected to electrical pulse to cause holes in the
membrane.
• The foreign DNA fragments enter through holes into
the cytoplasm and then to nucleus.

52. Advantages of Electroporation
• 1. Method is fast.
• 2. Less costly.
• 3. Applied for a number of cell
types.
• 4. Simultaneously a large
number of cell can be treated.
• 5. High percentage of stable
transformants can be produced

53. Microinjection
• The microinjection is the process of transferring the
desirable DNA into the living cell ,through the use of
glass micropipette .
• Glass micropipette is usually of 0.5 to 5 micrometer,
• easily penetrates into the cell membrane and nuclear
envelope.
• The desired gene is then injected into the sub cellular
compartment and needle is removed

55. Limitations of microinjection
• Costly.
• Skilled personal required.
• More useful for animal cells.

56. SCREENING OF TRANSGENE
• The presence of transgene or gene of interest is
detected by several methods:
• A selectable marker gene
• Southern blot techniques
• Northern bolt technique
• Western blot technique

57. Comparing Genetic Modification Techniques
Whole organism Molecule Molecule
Thousands of genes Unknown Single gene
Genetic change poorly
characterized
Genetic change poorly
characterized
Gene function
well understood
Between species
and genera
Not applicable No limitations
Selective Breeding Mutation breeding Transgenic breeding
Level
Precision
Certainty
Limits

58. Environmental Stresses

59. ‫الفطرية‬ ‫و‬ ‫البكتيرية‬ ‫االمراض‬
-‫فطر‬ ‫من‬ ‫الناتج‬ ‫االوراق‬ ‫صدا‬ ‫لمرض‬ ‫مقاومة‬ ‫وراثيا‬ ‫مهندسة‬ ‫قمح‬ ‫نباتات‬ ‫انتاج‬Puccinia recondita
-‫المرض‬ ‫للمسبب‬ ‫مقاومة‬ ‫وراثيا‬ ‫محولة‬ ‫ذرة‬ ‫نباتات‬ ‫انتاج‬Cochliobolus carbonarum‫طريق‬ ‫عن‬
‫جين‬ ‫ادخال‬HM1‫اوكسين‬ ‫بتحليل‬ ‫يقوم‬ ‫انزيم‬ ‫ينتج‬HC toxin
-‫جين‬ ‫ادخال‬pTO‫عن‬ ‫المسبب‬ ‫البكتيري‬ ‫المرض‬ ‫مقاومة‬ ‫عن‬ ‫مسئول‬ ‫الطماطم‬ ‫في‬Pseudomonus
syringae pv. Tomato
-‫الشامية‬ ‫الذرة‬ ‫من‬ ‫جينين‬ ‫عزل‬Rp1 , Hm1‫عن‬ ‫المتسبب‬ ‫االوراق‬ ‫صدا‬ ‫لمرض‬ ‫مقاومة‬ ‫الحداث‬ ‫باستخدام‬
‫فطر‬Puccinia sorghi‫عن‬ ‫المتسبب‬ ‫االوراق‬ ‫تبقع‬ ‫مرض‬ ‫و‬‫فطر‬Helminthosporium carbonum
-‫جين‬ ‫ادخال‬L6‫الك‬ ‫في‬‫فطر‬ ‫عن‬ ‫المتسبب‬ ‫الكتان‬ ‫صدا‬ ‫مرض‬ ‫لمقاومة‬ ‫تان‬Melampsora lini
‫الفيروسية‬ ‫االمراض‬
-‫با‬ ‫و‬ ‫العائل‬ ‫النبات‬ ‫جينوم‬ ‫الي‬ ‫للفيرس‬ ‫البروتيني‬ ‫الغالف‬ ‫تكوين‬ ‫عن‬ ‫المسئول‬ ‫الجين‬ ‫ادخال‬‫الي‬ ‫تحويله‬ ‫لتالي‬
‫مقاوم‬ ‫نبات‬
-‫لفيرس‬ ‫مقاومة‬ ‫دخان‬ ‫نباتات‬ ‫انتاج‬TMV
‫للحشرات‬ ‫مقاومة‬ ‫نباتات‬ ‫انتاج‬
-‫تنتج‬ ‫حيث‬ ‫الحشرات‬ ‫لبعض‬ ‫مقاومة‬ ‫جين‬ ‫تحمل‬ ‫وراثيا‬ ‫مهندسة‬ ‫نباتات‬ ‫انتاج‬crystal Protein
Molecular breeding for biotic stresses

61. Molecular breeding for abiotic
stresses