Transformation of potato with MYB4 transcription factor and evaluation of abiotic stress tolerance and gene expression profiles in transgenic plants
Patatesin MYB4 transkripsiyon faktörü ile transformasyonu ve transgenik bitkilerde abiyotik stres toleransı ve gen ifade profillerinin incelenmesi
- Tez No: 286265
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kennebec çeşidi patates (Solanum tuberosum L.), MYB4 transkripsiyon faktörünü kodlayan Oryza sativa myb4 genini CaMV35S promotoru kontrolünde ve COR15a promotoru kontrolünde taşıyan iki farklı plazmidi barındıran Agrobacterium tumefaciens (EHA105) aracılığıyla transforme edilmiştir. Transgenik bitkilerde herhangi bir büyüme geriliğine rastlanmamış ve bu bitkiler yabani tip bitkilerle karşılaştırıldıklarında yumru verimi açısından anlamlı bir farklılık (P<0.05) görülmemiştir. Yabani tip ve gen aktarılmış olan bitkiler çeşitli abiyotik streslere tabi tutularak stres toleransları karşılaştırılmıştır. Bu bitkiler arasında bor, donma ve kuraklık toleransları bakımından herhangi bir farklılık olmadığı görülmüştür. Büyüme parametreleri açısından değerlendirildiklerinde transgenik hatlardan ikisinin tuz toleransının yabani tip bitkilere göre daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Biri myb4'ü 35S promotorunun kontrolünde, diğeri ise COR15a promotorunun kontrolünde ifade eden bu iki hat ve yabani tip bitkilerin transkriptomları, myb4'ün kontrol ettiği prosesleri ve hedef genleri açığa çıkarmak amacıyla analiz edilmiştir. Transgenik hatlarda farklı ifade edilen genler, myb4'ün savunma, metabolizma ve büyüme gibi farklı hücresel prosesleri etkilemek suretiyle büyük ve karmaşık bir transkripsiyon ağını kontrol ettiğini göstermiştir. Transgenik bitkiler donma stresine tabi tutulduklarında sukroz sentezini düzenleyen bazı genler, bazı peroksidazlar ve CBF3 transkripsiyon faktörünün ifadesi artmıştır. Bu durum myb4'ün, patatesin düşük sıcaklığa karşı oluşturduğu tepkiyi oksidatif stres savunma mekanizmaları, ozmotik denge ya da CBF3 aracılığı ile soğuğa karşı direnç sağlayan bazı genleri aktive etmek suretiyle kontrol ettiğine işaret etmektedir. Stresle ilişkili olan bu genlerin ifadesinin artmasına rağmen, yapılan deneyler sonucunda transgenik bitkilerin kuraklık ve donma toleranslarının yabani tip bitkilerden daha yüksek olmadığı görülmüştür. myb4'ü idafe eden transgenik bitkilerin daha farklı deney koşullarında incelenmesiyle bu genlerin patatesin stres toleransındaki rolü daha iyi anlaşılabilir.
Özet (Çeviri)
Potato (Solanum tuberosum L. cv. Kennebec) was transformed via Agrobacterium tumefaciens (EHA105) harbouring two different binary vectors containing Oryza sativa myb4 gene, which encodes MYB4 transcription factor; under the control of CaMV35S promoter or cold inducible COR15a promoter. The transgenic plants were not growth retarded and there was no significant difference (p<0.05) in their tuber yield compared to wild-type plants. Wild-type and transgenic plants were subjected to abiotic stresses to compare their stress tolerances. There was no significant difference in boron, freezing and drought tolerances of wild-type and transgenic lines. Two of the transgenic lines were more salt tolerant than wild-type with respect to growth parameters. Transcriptomes of wild-type and these two lines, one expressing myb4 under the control of 35S promoter and the other COR15a promoter, were analyzed to elucidate the myb4-regulated processes and downstream target genes in potato. Differentially regulated genes in transgenic lines showed that myb4 controls a large and complex transcriptional network associated with diverse cellular processes, primarily defense and rescue, metabolism and development. Genes involved in sucrose synthesis, some peroxidases and CBF3 transcription factor were up-regulated in transgenic plants upon exposure to freezing stress. This suggested that myb4 may configure freezing response in potato primarily by oxidative stress defence mechanisms, osmotic adjustment or activation of CBF3 regulated genes that may confer cold tolerance. Despite up-regulation of these stress related genes, transgenic potato was not more drought or freezing tolerant compared to WT under the tested conditions. Further experiments should be conducted to better elucidate the involvement of these genes in regulation of stress response in transgenic potato expressing myb4.
Benzer Tezler
- Genetic transformation of potato with P5CS gene and evaluation of salt resistance in transgenic plants
Patatesin P5CS geni ile transformasyonu ve transgenik bitkilerde tuz direncinin değerlendirilmesi
MÜGE SİMİN TANSI
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
DR. FÜSUN EYİDOĞAN
- Böceğe ve herbisite dayanıklılık genlerini patatese aktarımı
Transformation of potato with insecticidal and herbicidal genes
ABDUL NASER AMIRI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
ZiraatNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiTarımsal Genetik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALLAH BAKHSH
- Herbisite direnç geni CP4-EPSPS'nin Agrobacterium tumefaciens aracılığıyla patatese aktarılması
Agrobacterium tumefaciens mediated genetic transformation of potato with CP4-EPSPS herbicidal gene
SAFA SÜMER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
ZiraatNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiTarımsal Genetik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALLAH BAKHSH
- Transformation of a R2R3-MYB gene in potato against biotic stress
R2R3-MYB geninin biyotik streslere karşı patatese transformasyonu
RABİA BUSENAZ KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyoteknolojiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiTarımsal Genetik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALLAH BAKHSH
- Development of potato lines resistant to colorado potato beetle ( CPB ) using RNAi-based transformation approach
RNAi yaklaşimi kullanilarak patates böceğine ( CPB ) dayanikli patates hatlarinin geliştirilmesi
TAHIRA HUSSAIN
Doktora
İngilizce
2018
BiyoteknolojiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiTarımsal Genetik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EMİN ÇALIŞKAN