Geri Dön

Boron toxicity responsive regulations of antioxidative metabolism at physio-biochemical, transcriptional and post transcriptional levels in plants

Bitkilerde bor toksisitesine cevaben antioksidatif metabolizmada gelişen fizyo-biyokimyasal, transkripsiyonel ve post transkripsiyonel seviyedeki düzenlenmeler

  1. Tez No: 492594
  2. Yazar: DOĞA SELİN KAYIHAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YELDA ÖZDEN ÇİFTÇİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyokimya, Biyoloji, Biyoteknoloji, Biochemistry, Biology, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 140

Özet

Yüksek seviyede bor (B), dünyada tahıl üretimindeki başlıca sınırlayıcı faktörlerden biridir. Bitkilerde B toleransı geliştirmeye olanak sağlamak için B toksisitesine cevaben gelişen düzenlenmelerin altında yatan mekanizmaları anlamak önemlidir. Bu yüzden, bu tezde, B toksisitesi altındaki bitkilerdeki antioksidan mekanizmaları, fizyo-biyokimyasal, transkripsiyonel ve post-transkripsiyonel seviyeleri içeren farklı biyolojik organizasyonlarda aydınlatıldı. Bu amaçla, 14 gün boyunca 1 mM B (1B) ve 3 mM B (3B) içeren MS ortamında büyüyen Arabidopsis thaliana'daki oksidatif zarar seviyesi, enzimatik olmayan antioksidanların birikimi, antioksidan enzimlerinin ekspresyon seviyeleri ve aktiviteleri ve bazı ilgili mikroRNA'ların ekspresyon seviyeleri belirlenmiştir. Artan flavonoid, antosiyanin ve prolin miktarları ve total süperoksit dismutaz (SOD) aktivitesindeki dikkate değer artış, 3B koşulunda oksidatif stres toleransını provoke etmiştir. SOD ve askorbat peroksidaz (APX) enzimlerinin ekspresyonları ile aktiviteleri uyumlu bulunmuştur. 1B altında dramatik bir şekilde artan total glutatyon S-transferaz (GST) aktivitesinde, phi sınıfı GST genlerinden ziyade, ATGSTU19 ve ATGSTZ1 ekspresyon seviyelerinin rolü olabilir. Jasmonat ve etilen metabolizmaları ile ilişkili mikroRNA'ların ekspresyon seviyeleri 1B altında dikkat çekecek derecede uyarılmıştır. miR397 ve miR408 ekspresyonlarının sabit kalmasından dolayı, B toksisitesi hücre duvarı modifikasyonunu post-transkripsiyonel seviyede etkilemiyor olabilir. Arabidopsis thaliana'da elde edilen dikkat çekici sonuçlar, B-hassas ve B-dirençli buğday çeşitlerinde taranmıştır. Buna göre, miR172 ve hedeflediği genin (TOE1), bitkilerdeki B tolerans mekanizmasında rolleri olabilir. Bu bulgular, B'a toleranslı tahıl bitkileri geliştirmeyi amaçlayan ıslah çalışmalarına yeni hedefler sunabilir.

Özet (Çeviri)

Excess boron (B) is one of the major limiting factors for cereal production in the world. It is important to understand the underlying mechanisms of B toxicity responsive regulations in order to facilitate improving B tolerance in plants. Therefore, in this thesis, the antioxidant mechanisms at different biological organizations including physio-biochemical, transcriptional and post-transcriptional levels were elucidated in plants under B toxicity. For this purpose, oxidative damage level, accumulation of non-enzymatic antioxidants, expression levels of antioxidant enzymes and their respective activities as well as expression levels of some related microRNAs were determined in Arabidopsis thaliana grown on MS media containing 1 mM B (1B) and 3 mM B (3B) for 14 d. Increased contents of flavonoids, anthocyanins and proline and remarkable induction of total superoxide dismutase (SOD) activity provoked oxidative stress tolerance under 3B. The correlation was found between the expressions and activities of SOD and ascorbate peroxidase (APX). Rather than phi class glutathione S-transferase (GST) genes, ATGSTU19 and ATGSTZ1 can have role in dramatic increase of total GST activity under 1B. Expression levels of microRNAs related to jasmonate and ethylene metabolisms were induced remarkably by 1B. B toxicity might not affect cell wall modification at post-transcriptional level due to stable levels of miR397 and miR408 expressions. Striking results from Arabidopsis thaliana were screened in B-sensitive and -tolerant wheat cultivars. Accordingly, miR172 and its target (TOE1) can have role in B tolerance mechanism in plants. These findings might provide new targets for breeding studies aimed for improving B tolerant plants.

Benzer Tezler

  1. Identification of the genes responsible for boron uptake, transport and detoxification in black poplar

    Karakavakta bor alımı taşınması ve detoksifikasyonundan sorumlu genlerin tanımlanması

    SENEM UYLAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    BiyomühendislikGaziosmanpaşa Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KUBİLAY YILDIRIM

  2. 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

    Türkçe

    2023

    ZiraatSelçuk Üniversitesi

    Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MOHD KAMRAN KHAN

  3. Transcriptomics identification of barley (Hordeum vulgare L.) boron tolerance mechanism

    Arpada (Hordeum vulgare L.) bora karşı direnç mekanizmasının transkriptom düzeyinde incelenmesi

    GÜZİN TOMBULOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BiyoteknolojiFatih Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET SERDAL SAKÇALI

    DOÇ. DR. TURGAY ÜNVER

  4. Farklı bor konsantrasyonlarında yetiştirilen Arabidopsis thaliana L. bitkilerinde 24-epibrassinolid'in etkilerinin araştırılması

    Investigation of 24-epibrassinolide effects on Arabidopsis thaliana L. plants grown under different boron concentrations

    YONCA SURGUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    BiyolojiMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BETÜL BÜRÜN

  5. Microarray based expression profiling of barley under boron stress and cloning of 3H boron tolerance gene

    Bor stresi altında arpa gen ifade profillerinin mikrodizi analizi ile belirlenmesi ve 3H bor tolerans geninin klonlanması

    MEHMET TUFAN ÖZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    BiyoistatistikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FÜSUN EYİDOĞAN

    PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM