Identification of the genes responsible for boron uptake, transport and detoxification in black poplar
Karakavakta bor alımı taşınması ve detoksifikasyonundan sorumlu genlerin tanımlanması
- Tez No: 482351
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. KUBİLAY YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziosmanpaşa Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Bor (B) bitkilerin normal büyümeleri için gerekli bir mikronütrienttir. Toprakta düşük miktarda bulunmasına rağmen, özellikle kurak ve yarı kurak ortamlarda bitkiler için son derece toksik olabilmektedir. Kavakların B toksisitesi ve birikimine toleranslı türler olduğu bilinmektedir. Ancak, bu ağaçların bor toksisitesine karşı gösterdikleri fizyolojik ve genetik regülasyonu henüz incelenmemiştir. Çalışmada, ilk olarak karakavak klonlarının B biriktirme ve tolerans düzeylerini test edebilmek için köklendirilmiş çeliklere farklı düzeylerde yüksek bor toksisitesi uygulanmıştır. Ardından bor toksisitesi toleransının arkasındaki transkripsiyonel ağı, genetik ve moleküler mekanizmayı anlamak amacıyla en yüksek B birikimi gösteren genotipin kök ve yapraklarında mikroarray tabanlı bir transkriptom deneyi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonuçları bor kirliliğinin biyoarıtımı için karakavağın son derece uygun bir bitki olduğunu göstermiştir. Bu bitki neredeyse tüm tarım bitkileri için son derece toksik konsantrasyon olan 15 ppm toprak B içeriğine ve 1500 ppm den fazla doku B birikimine direnç gösterebilmiştir. Transkriptom çalışmasının sonucunda 15 ppm bor toksisistesi altında yaprak ve kök dokularında sırasıyla 1625 ve 1419 transkriptin farklı ifade olmuştur. En yüksek indüksiyon, tirozin aminotransferaz, ATP bağlayıcı kaset transporterlar, Glutatyon S Transferaz ve metalloşaperon proteinler ile ilişkili prob setlerinde kaydedilmiştir. Karakavakta bu genlerin yüksek ekspresyon seviyesine sahip olması borun hücre vokuollerine alınması ile bor detoksifikasyon prosesinin varlığına işaret etmektedir. Bu çalışmada aynı zamanda sinyalizasyon, gen regülasyonu, antioksidasyon, B alımı ve taşınma proseslerinde fonksiyonel diğer aday genler de karakavakta ilk kez tanımlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Boron (B) is an essential nutrient for normal growth of plants. Despite its low abundance in soils, it could be highly toxic to plants in especially arid and semi-arid environments. Poplars are known to be tolerant species to B toxicity and accumulation. However, physiological and gene regulation responses of these trees to B toxicity have not been investigated yet. Here, B accumulation and tolerance level of black poplar clones were firstly tested in the current study. Rooted cutting of these clones were treated with elevated B toxicity to select the most B accumulator and tolerant genotype. Then we carried out a microarray based transcriptome experiment on the leaves and roots of this genotype to find out transcriptional networks, genes and molecular mechanisms behind B toxicity tolerance. The results of the study indicated that black poplar is quite suitable for phytoremediation of B pollution. It could resist 15 ppm soil B content and > 1500 ppm B accumulation in leaves, which are highly toxic concentrations for almost all agricultural plants. Transcriptomics results of study revealed totally 1625 and 1419 altered probe sets under 15 ppm B toxicity in leaf and root tissues, respectively. The highest induction were recorded for the probes sets annotated to tyrosine aminotransferase, ATP binding cassette transporters, glutathione S transferases and metallochaperone proteins. Strong up regulation of these genes attributed to internal excretion of B into the cell vacuole and existence of B detoxification processes in black poplar. Many other candidate genes functional in signalling, gene regulation, antioxidation, B uptake and transport processes were
Benzer Tezler
- Identification and characterization of manganese tolerance genes in Beta vulgaris subsp. maritima
Beta vulgaris subsp. maritima?daki mangan tolerans genlerinin belirlenmesi ve karakterizasyonu
IŞIL ERBAŞOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Biyolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. H. ÇAĞLAR KARAKAYA
- Identification and characterization of boron tolerant genes in Hordeum vulgare (barley) by using mRNA differential display and RT-PCR techniques
Bor toksisitesine tolerans gösteren arpa çeşidindeki genlerin mRNA farklılığın gösterimi tekniği ve RT-PCR kullanarak izolasyonu ve karakterizasyonu
ERSİN AKINCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Biyolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAMİ DOĞANLAR
YRD. DOÇ. DR. ÇAĞLAR KARAKAYA
- Genom boyu taramaları ve moleküler genetik yaklaşımlarıyla Escherichia coli bakterisinde bor toleransı ile ilgili genlerin araştırılması
Investigation of genes related to boron tolerance in Escherichia coli using genome-wide screening and molecular genetic approaches
MERVE SEZER
- Puccinellia distans (Jacq.) Parl.'da boron hiperakümülasyonu ve tolerans mekanizmalarinin proteomiks yaklaşim kullanarak anlaşilmasi
Elucidation of boron hyperaccumulation and tolerance mechanisms in Puccinellia distans (Jacq.) Parl. using proteomics approach
CANTUĞ BAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ANNE FRARY
- Bor toksisitesine yanıt olarak bor toleranslı Triticum urartu genotipinin transkriptomik analizi
Transcriptomic analysis of the boron tolerant Triticum urartu genotype in response to boron toxicity
GÜL SEMA UYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
ZiraatSelçuk ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MOHD KAMRAN KHAN