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
- Tez No: 119127
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM, DR. FÜSUN EYİDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Patates, Prolin, A^Pyrollin-S-Karboksilat Sentetaz, P5CS, Tuz Stresi, Ozmotik Stres, Agrobacterium tumefaciens. VI, Dönüşüm, Genler, Genler-P5CS, Potato, Proline, A^pyrolline-S-carboxylate synthetase, P5CS, Salt Stress, NaCl, Osmotic Stress, Agrobacterium tumefaciens. IV, Transformation, Genes, Genes-P5CS
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
öz PATATESİN P5CS GENÎ İLE TRANSFORMASYONU VE TRANSGENÎK BİTKİLERDE TUZ DİRENCİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ Tansı, Müge Simin Yüksek Lisans, Biyoloji Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Hüseyin Avni Öktem Ortak Tez Yöneticisi: Dr. Füsun (İnci) Eyidoğan Eylül 2002, 103 sayfa Su yetersizliği karşısında osmolit akümülasyonu evrensel bir reaksiyondur. Bitkilerde prolin akümülasyonu ile tuzlanma ve kuraklığa tolerans arasında bağlantı olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle, bitkilerin tuz stresine toleranslarının arttırılması metabolizma mühendisliği ile fazla prolin üretimini sağlamakla mümkün olabilmektedir. Patates pirinç, buğday ve mısırdan sonra gelen en önemli dördüncü ekin olup, özellikle erken büyüme safhalarında tuza nispeten duyarlıdır. Bu çalışmanın amacı, prolin fazla üretimi için metabolizma mühendisliği yoluyla tuza toleranslı transgenik bitkilerin geliştirilmesidir. Bu amaçla Ausonia çeşidi patateslerin yumru, yaprak ve gövde parçacıkları, bitkilerin prolinbiyosentezinde anahtar enzim olan A^Pyrollin-S-Karboksilat Sentetaz (P5CS)'nı sentezinden sorumlu Arabidopsis thaliana genini CaMV35S promotörü kontrolünde (pR2-pl) ve rbcS promotörü kontrolünde (pR8-pl) taşıyan iki farklı plazmidi banndtran Agrobacterium tumefaciens (EHA105) ile transforme edilmiştir. Yumru parçacıkları üç farklı A. tumefaciens susu; EHA105::pGUSint, GV2260::pGUSint, ve LBA4404::pGUSint transforme edildiğinde histokimyasal GUS analizi transformasyon veriminin EHA105 suşu ile en yüksek olduğunu göstermiştir. Yumru parçalarıdan rejenerasyon çalışmaları sürgün oluşumunu 0.52 sürgün/parça olarak vermiştir. Ana kültür fidecikleri ile yumru parçalarının rejenerasyonundan ekle edilen fideciklerin mikrotuberizasyonunu karşılaştıran çalışmalar, sırasıyla 0.68 ve 0.63 mikrotuber/fidecik, ve 106.2 ± 18 mg ve 106,4 ± 27 mg ortalama mikrotuber ağırlığı ile sonuçlarda önemli bir fark (p<0.05) olmadığım göstermiştir. Transformasyon verimi yaprak parçalarında (pR2-pl ile % 22.8, pR8-pl ile % 4.2), gövde parçalarından (pR2-pl ile % 14.2, pR8-pl ile % 3.9) daha fazla olurken, yumru parçalarından transgenik sürgün elde edilememiştir. Bitkiciklerin transgenik yapısı klorofenol kırmızısı ayıracı ile doğrulanmıştır. pR2-pl ile transforme edilmiş bitkiciklerin ikisinde, AtP5CS primerleri ile PCR yaparak AtPSCS gerıinin varlığı doğrulanmıştır. Kontrol fideciklerine göre transgenik fidecikleri önemli miktarda (p<0.05) daha fazla prolin akümülasyonu, daha düşük MDA derişimi, ve 100 mM ve 200 mM tuz stresinde daha iyi kök gelişimi göstererek tuz stresi koşullarında daha iyi bir performans sergilemiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT GENETIC TRANSFORMATION OF POTATO WITH P5CS GENE AND EVALUATION OF SALT RESISTANCE IN TRANSGENIC PLANTS Tansı, Müge Simin M.Sc, Department of Biology Supervisor: Prof Dr. Hüseyin Avni Oktem Co-supervisor: Dr. Füsun (înci) Eyidoğan September 2002, 103 pages Accumulation of osmoprotectants is a nearly universal reaction to osmotic stress. In plants proline accumulation has been well correlated with tolerance to salinity and drought Therefore, metabolic engineering of plants towards proline overproduction might enhance their tolerance against salt stress. Potato is the fourth most important crop after rice, wheat, and maize, and it is relatively sensitive to salinity, particularly in early growth stages. The aim of the present study was to develop salt tolerant transgenic potato plants via metabolic engineering for proline overproduction. For this purpose, leaf mdiscs, tuber discs, and stem segments of potato (cv. Ausonia) were transformed via Agrobacteriwn tumefaciens (EHA105) harbouring two different binary vectors containing Arabidopsis thaliana A^pyroUine-S-carboxylate synthetase (P5CS) gene, which encodes the key enzyme of proline biosynthetic pathway in plants; under the control of CaMV35S promoter (pR2-pl) or light inducible rbcS promoter (pR8-pl). When tuber discs were transformed with three different A. tumefaciens strains; EHA105::pGUSint, GV2260::pGUSint, and LBA4404::pGUSint, histochemical GUS assay showed that transformation efficiency was highest with the strain EHA105. Tuber disc regeneration experiments gave shooting response as 0.52 shoots/disc. Microtuberization studies comparing microtuberization of the shoots obtained from micropropogated shoots from mother culture and tuber disc regenerated shoots exhibited no significant difference (p<0.05) and produced 0.68 and 0.63 MT/shoot with an average weight of 106.2 ± 18.7 mg and 106.4 ± 27 mg, respectively. Plant transformation studies yielded 69 lines of plantlets transformed with pR2-pl, and 15 lines transformed with pR8-pl. Transformation efficiency (22.8% with pR2-pl, 4.2 % with pR8-pl) of leaf discs were higher than that of stem segments (14.2 % with pR2-pl, 3.9 % with pR8-pl), while no transgenic plantlets could be obtained from tuber discs. Transgenic nature of shoots were verified by chlorophenol red indicator test. In two representative transgenic plantlets transformed with pR2-pl, integration of AtP5CS were verified by PCR amplification with AtP5CS specific primers. Compared to the wild type plantlets both transgenic lines exhibited a significantly higher proline accumulation (p<0.05), lowered MDA content, and better root development under lOOmM and 200 mM NaCl stress indicating a better performance under stress conditions.
Benzer Tezler
- Ferrokrom fabrikasında çalışan işçilerde stogenetik çalışmalar
Başlık çevirisi yok
AYNUR ACAR
Doktora
Türkçe
1985
Tıbbi BiyolojiAkdeniz ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜVEN LÜLECİ
- Bazı introdüksiyon patates populasyonlarında; verim ve verimle ilgili ögeler arasındaki ilişkiler
Başlık çevirisi yok
SEFAİ GENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
ZiraatEge ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. BİRKAN YILDIRIM
- Patateste farklı fizyolojik yaş dönemlerinin verim ve kalite özellikleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
F.SEVDA BİGALI
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
ZiraatEge ÜniversitesiBitki Islahı ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN BİRKAN YILDIRIM
- Sivas yöresinde akraba evliliği yapan ve yapmayan çiftlerde dermatoglifik benzerlikler
Similarities of dermataoglyphies among individval of married relatives and married couples not related to each other in Sivas region
Y. SELMA SÜNGÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
Tıbbi BiyolojiCumhuriyet ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLHAN SEZGİN