Studies on the development of osmotic stress resistant wheat (Triticum aestivum L. ) by introducing aldose reductase gene through particle bombardment
Ozmotik strese dayanıklı buğdayın (Triticum aestivum L. ) aldoz reduktaz geninin partikül bombardıman yöntemi ile aktarılarak geliştirilmesi üzerine çalışmalar
- Tez No: 119480
- Danışmanlar: PROF. DR. MERAL YÜCEL, PROF. DR. DENES DUDİTS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Aldoz reduktaz, ozmotik stres, ozmotolerans, partikül bombardımanı, buğdayda doku kültürü, sorbitol. vı, Aldose reductase, osmotic stress, osmotolerance, particle bombardment, wheat tissue culture, sorbitol. IV
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 195
Özet
öz OZMOTİK STRESE DAYANIKLI BUĞDAYIN (Triticum aestivum L.) ALDOZ REDÜKTAZ GENİNİN PARTİKÜL BOMBARDIMAN YÖNTEMİ İLE AKTARILARAK GELİŞTİRİLMESİ ÜZERİNE ÇALIŞMALAR ERTUĞRUL (SETENCİ), Fahriye Doktora, Biyoteknoloji Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Meral YÜCEL Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Denes DUDITS Ocak 2002, 176 sayfa Çevresel etmenler birçok farklı formda kendini göstermektedir. Bilinen en etkili stres faktörlerinin ortak etkisi bitkide su dengesinin değişmesine neden olmaktır. Kuraklık, düşük sıcaklık ve yüksek tuz oranının neden olduğu düşük su oranına tepki olarak, osmotik basıncı koruyan bazı metabolitlerin örneğin, prolin, öteki aminoasitler ve poliaminler ayrıca hidroksi grubu bulunduran (sükroz, polioller ve oligosakkaritler) gibi maddelerin sentezi damarlı ve damarsız bitkilerde artış göstermektedir. Bu maddelerin üretilmesini sağlayan reaksiyonlar gen mühendisliği teknikleri kullanılarak strese dayanıklı bitkilerin üretilmesinde kullanılabilir. Aldoz redüktaz, aldo-keto superfamilyasına bağlı, monomerik, ve NADPH- bağımlı bir oksidoreduktaz olup, aldöz şekerlerden aromatik aldehidlere kadar geniş bir sübstrat seçiciliğine sahiptir. Bu enzim poliol reaksiyonunun ilk basamağını, yaniD-glikozun sorbitole çevrilmesini, aktive etmektedir. Ayrıca, serbest radikallerin hücre zan lipitleriyle reaksiyonundan ortaya çıkan toksit aldehidlerin alkole indirgenmesini sağlayarak detoksifikant olarak da çalışmaktadır. Aldoz reduktaz, ALR, yoncadan izole edilmiş ve bir bitki ekspresyon vektörü içerisine klonlanmış ve yeni vektör pAHALR olarak adlandırılmıştır. Olgunlaşmamış buğday embryoları ve süspansiye hücre kültürü bu vektörle partikül bombardıman yöntemiyle transform edilmiştir. Transform edilen embryolar seçici madde olarak 10 mg/1 Bialaphos veya PPT içeren ortamda kültür edilmiştir. Transform olduğu düşünülen örneklerin moleküler analizi PCR reaksiyonu, Southern and Western blot teknikleri kullanılarak yapılmıştır. Ayrıca ALR enzim aktivitesi sorbitol birikimi olarak sadece transgenik örneklerde HPLC tekniği kullanılarak gösterilmiştir. Genin stres koşullan altındaki koruyucu etkisi MDA analizi ile ortaya konmuştur. Transform edildiği moleküler testlerle gösterilmiş kallus materyallerinin regenerasyonu belli bir aşamaya getirilmiş ve devam etmektedir. Gelecekte, transgenik bitki regenerasyonun tamamlanması ve genin aktivitesinin araştırılmasına yönelik biyokimyasal ve fizyolojik analizlerin transgenik bitkiler üzerinde yapılması planlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT STUDIES ON THE DEVELOPMENT OF OSMOTIC STRESS RESISTANT WHEAT (Triticum aestivum L.) BY INTRODUCING ALDOSE REDUCTASE GENE THROUGH PARTICLE BOMBARDMENT ERTU?RUL (SETENCİ), Fahriye Ph.D., Department of Biotechnology Supervisor: Prof. Dr. Meral YÜCEL Co-supervisor: Prof. Dr. Denes DUDITS January 2002, 176 pages Environmental stresses come in many forms; the most prevalent stresses commonly exert their effects by changing the plant water status. In response to the decrease in water potential caused by drought, low temperature, or high salinity, certain osmoprotectant compounds such as proline, other amino acids and polyamines and hydroxy compounds (sucrose, polyols and oligosaccharides) are accumulated in vascular and nonvascular plants. Pathways involving these compounds may be exploited to produce stress- tolerant plants by genetic engineering techniques. Aldose reductase belongs to the aldo-keto reductase superfamily, monomeric NADPH-dependent oxidoreductase with broad substrate specificity, ranging from aldose sugar to aromatic aldehydes. It catalyses the first step of the polyol reaction route; the reduction of D-glucose to sorbitol. It also works as 111detoxificant for the reduction of toxic aldehydes, generated from the reactions of free radicals and membrane lipids, by converting them into alcohols. Aldose reductase gene, ALR, isolated from alfalfa (MsALR), was constructed into a plant expression vector, and then named as pAHALR. Wheat immature embryos and suspension cultures were bombarded with this plasmid and transformed immature embryos were cultured on medium containing 10 mg/L Bialaphos or PPT as selective agent. For the molecular analysis of putative transgenic samples, PCR, Southern and Western blots were carried out. Also aldose reductase enzyme activity was shown by HPLC only in transgenic samples by the accumulation of sorbitol, which is the end product of aldose reductase catalyzed glucose reduction reaction. Protective function of ALR was verified by MDA analysis under stress conditions. Regeneration of transformed calli, which were proven by molecular analysis, is brought to a certain point and still in progress. In the future, we are planning to complete regeneration studies and obtain fully fertile plants. The activity of the gene will also be investigated on these plants by biochemical and physiological analysis.
Benzer Tezler
- Türk buğday çeşitlerinde kuraklık stresi altında mikrorna'ların yeni nesil dizileme teknolojileri ile dizilenmesi ve ifade analizlerinin belirlenmesi
Sequencing of microrna via next generation sequencing technology in Turkish wheat cultivars under drought stress and determination of their expression analysis
FERHAT ULU
Doktora
Türkçe
2022
BiyoteknolojiKastamonu ÜniversitesiGenetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET CENGİZ BALOĞLU
- Hücresel stres koşulları altında trm10 enziminin rolünün transkriptom düzeyinde araştırılması
Investigating the role of trm10 enzyme under cellular stress conditions at the transcriptome level
AYŞE AYÇA KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET TARDU
- Evolutionary engineering of Saccharomyces cerevisiae for improved industrial properties
Yönlendirilmiş evrim yöntemiyle Saccharomyces cerevisiae'nin endüstriyel açıdan önemli özelliklerinin geliştirilmesi
TUĞBA SEZGİN
Doktora
İngilizce
2011
Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
- Molecular characterization of phenylethanol resistance in Saccharomyces cerevisiae
Feniletanol direncinin Saccharomyces cerevısıae'de moleküler karakterizasyonu
CAN HOLYAVKİN
Doktora
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
- Comparative whole genome sequencing and bioinformatic analysis of afreeze-thaw stress-resistant, industrial Saccharomyces cerevisiae strain
Donma-erime stresine dirençli bir endüstriyel Saccharomyces cerevisiae suşunun karşılaştırmalı tüm genom dizileme ve biyoinformatik analizi
BURCU TUĞBA ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR