AtNHX1 VE SOS-1 genlerinin eş zamanlı ifadesi ile Arabidopsis Thaliana'da tuz stresi toleransının arttırılması
Increasing salt stress tolerance in Arabidopsis Thaliana BYAtNHX1 AND SOS-1 co-overexpression
- Tez No: 397325
- Danışmanlar: PROF. DR. ASIM KADIOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Botanik, Biyomühendislik, Botany, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Topraktaki tuz yoğunluğu dünya genelinde tarımsal üretimi kısıtlayan temel faktörlerden biridir. İklimsel değişimler ve insan popülasyonundaki aşırı artış tuz stresi problemini daha önemli hale getirmektedir. Bitkilerde tuza tolerans sağlayacak yaklaşımlardan biri aşırı Na iyonlarını hücrenin vakuollerinde biriktirmek, bir diğeri ise; bu iyonları sitoplazmadan alıp plazma zarı üzerinden apoplastik alana göndermektir. AtNHX1 ve SOS-1 genleri ayrı ayrı ifade ettirildiğinde bu yaklaşımların 200 mM NaCl'ye kadar tolerans sağlayarak başarıya ulaştığı birçok bitkide gösterilmiştir. Mevcut çalışmada, her iki gen, tek bir vektör üzerinde organize edilip Agrobacterium tumefaciens aracılı transformasyon ile Arabidopsis thaliana'ya aktarılarak, ilk kez eş zamanlı ifade ettirildi. Oluşan transgenik bitkiler, 250 mM NaCl varlığında 3 hafta büyütüldüklerinde, biyokütle, meyve (silikva), tohum verimi ve çimlenme oranında artış saptandı. Sözkonusu bitkilerde NaCl stresi 300 mM'a çıkarıldığında ise; kontrol bitkilerine oranla klorofil yıkımının daha az oranda gerçekleştiği gözlendi. Ayrıca; 150 mM tuz stresinin, 28°C orta derecedeki sıcaklık stresi ile kombine edildiği durumda, bitkiler kök ve gövde uzunluğu bakımından kontrol gruplarına göre daha iyi bir gelişim performansı sergiledi. Bu çalışmada, tuz stresi koşullarında AtNHX1 ve SOS-1 genlerini ifade eden transgeniklerin, yabani tip bitkilere ve tek gen transgeniklerine nazaran iyileşmiş özellikler sergilemesi yüksek ihtimalle bu bitkilerde köklerden su ve K+ alınımının, fotosentetik performansın ve azot asimilasyon oranının artmış olması sebebiyledir.
Özet (Çeviri)
Soil salinity is one of the major factors that limits agricultural production worldwide which is becoming more important with climate changes and population explotion. One approach that provides salt tolerance to plants is, to accumulate excess Na+ into the vacuoles of plant cell, and another one is efflux Na+ from cytoplasm to the apoplastic area through plasma membrane. The success of these two approaches were demonstrated in several plants, up to 200mM NaCl tolerance when AtNHX1 and SOS-1 genes were expressed seperately. Herein, these two genes both were assembled in one binary vector, introduced into Arabidopsis thaliana via Agrobacterium tumefaciens mediated transformation and cooverexpressed simultaneously for the first time. Transgenic plants produced more biomass, silique number, yield and germination rate when grown in the presence of 250 mM NaCl for 3 weeks. Chlorophyll degredation was less than control plants when salt stress increased up to 300 mM NaCl. Plants also were performing better than controls with longer roots and height when 28°C mild heat combined with 150 mM salt stress. In this study, the increased characteristics were likely due to better water extraction from roots, more K+ uptake, better photosynthetic performance and higher nitrogen assimilation rate observed in the AtNHX1 and SOS-1 expressing plants as compared to wild-type and single gene transgenics under saline conditions.
Benzer Tezler
- Molecular and physiological characterization of a salt-resistant Saccharomyces cerevisiae mutant obtained by evolutionary engineering
Evrimsel mühendislik yöntemiyle elde edilmiş tuza dirençli bir Saccharomyces cerevisiae mutantının moleküler ve fizyolojik karakterizasyonu
ŞEYMA HANDE TEKARSLAN
Doktora
İngilizce
2015
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
PROF. DR. CAROLA HUNTE
- Arabidopsis thaliana SOS1 ve NHX1 transgeniklerinde tuz ve yüksek sıcaklık streslerine ilişkin markör gen ifade profilleri
Marker gene expression profiles of salt and high temperature stresses in Arabidopsis thaliana SOS1 and NHX1 transgenics
NİHAL KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyolojiRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECLA PEHLİVAN GEDİK
- Tuz stresi altındaki elma fidanlarında SNP ve CaSiO3 uygulamasının MDSOS1 ve MDNHX1 genlerinin ifadeleri üzerine etkisi
The effect of SNP and CaSiO3 application on the expression of MDSOS1 and MDNHX1 genes in apple seedlings under salt stress
MERVE KILIÇ
- Marulda (Lactuca sativa L.) tuz stresi üzerine melatoninin etkilerinin moleküler ve fizyolojik düzeyde belirlenmesi
Determination of molecular and physiological effects of melatonin on salt stress in lettuce (Lactuca sativa L.)
MERYEM KUKARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyoteknolojiAtatürk ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT SİNAN TAŞPINAR
- Mikro-aşılanan Citrus spp.'de tuzluluk stresine karşı toleransın gen düzeyinde belirlenmesi
Gene level evaluation of tolerance to salinity stress in micro-grafting Citrus spp.
SEDAT ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyolojiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGUN KAYA