Geri Dön

Analysis of the effect of nucleolus organizer region heterozygosity on heterosis in maize (Zea mays L.)

Mısırda (Zea mays) nükleolus düzenleyici bölge heterozigotluğunun heterozis üzerine etkisinin analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 738530
  2. Yazar: KİNGSLEY ONYİNYE IBEABUCHI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HÜLYA İLBİ, PROF. DR. STEFAN SCHOLTEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Ziraat, Agriculture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tohumluk Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 84

Özet

Heterosis, hibritin özellik değerlerinin ebeveyn değerlerini pozitif yönde aştığı kantitatif bir fenomeni tanımlar. Hibrit ıslahında heterosis, daha yüksek verim ve verim stabilitesi için kullanılmaktadır, ancak ribozomal RNA'daki varyasyonun heterotik tepkiler üzerindeki etkisi, genetik ve moleküler düzeyde henüz tam olarak ele alınmamıştır. Nükleolus düzenleyici bölge (NOR), 18S, 5.8S ve 25S veya 26S rRNA'lara transkripte olan binlerce 45S ribozomal RNA (rDNA) öncüsünü kodlamaktadır. Mısırda tek bir nükleolus düzenleyici bölge (NOR), 6. Kromozomun kısa kolunda haritalanmıştır. Bu tez projesinde, NOR heterozigotluğunun, bitki uzunluğu ve büyüme hızı üzerine etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Toplamda iki saf hat ebeveynden oluşan 13 genotip (B73v4 & Mo17), 1 klasik hibrit (B73v4*Mo17), 4 yakın izogenik hat (NIL'leri) (b043, b131, b172 & m047), 6 F1BC NIL'leri (b043*B73v4), B73v4*b043, b131*B73v4, b172*B73v4, B73v4*b172 & m047*Mo17) tez çalışmasının materyalini oluşturmuştur. Bitki büyüme hızı, 21 gün boyunca bitki boyunun günlük ölçümü ile hesaplanmıştır. Bu çalışmada Kompetitive Allele Spesifik qPCR (KASP) genotipleme testi kullanılmıştır. 26S rRNA'da tanımlanan SNP, homozigot NOR'un heterozigot NOR'dan ayırt edilmesini sağlayacak primerleri tasarlamada kullanılmıştır. KASP genotipleme analizi, b043, b043*B73v4 ve B73v4*b043 genotiplerinin hepsinin homozigot B73 NOR'a sahip olduğunu, dolayısıyla genomik yapıda, Mo17 NOR introgresyonu olmadığını ortaya koymuştur. Bu genotipler daha ileri analizlerin dışında tutulmuştur. Klasik B73*Mo17 hibridi, ortalama %35,35 ortalama-ebeveyn heterozis (MPH) değeri gösterirken, b131*B73v4, b172*B73v4, B73v4*b172 ve m047*Mo17 F1BC NIL'ler sırasıyla %13,46, %3,02, %13,14 ve %4,06 ortalama MPH değerleri göstermiştir. B73*Mo17 klasik hibritinde ortalama BPH (daha yüksek ebeveyn heterozis) değerleri %25,13 iken, b131*B73v4, b172*B73v4, B73v4*b172 ve m042*Mo17 F1BC NIL'leri için sırasıyla %7,84, %-2,75, %6,75 ve %-19,39 elde edilmiştir. Bu da NOR'a neredeyse indirgenmiş heterozigotluğun, bitki boyu için ortalama-ebeveyn heterozisi ve daha yüksek-ebeveyn heterozisine kısmen katkıda bulunduğunu göstermektedir. Bu ayrıca NOR heterozigotluğunun erken büyüme fazında genel hibrit canlılığa olan rolünü ana hatlarıyla belirtmektedir. Bitki büyüme oranı bakımından klasik hibritlerle (B73v4*Mo17, 1 (%19.41)) karşılaştırıldığında, F1BC NIL'leri( b131*B73v4), b172*B73v4, B73v4*b172 ve m047*Mo17, 0,64 (%12,51), 0,16 (%3,12), 0,47 (%9,5) ve 0,07 (%1,32) sırasıyla MPH oranları göstermiştir. Ayrıca, bitki büyüme oranları bakımından, klasik hibritlerle karşılaştırıldığında (B73v4*Mo17, 1 (%16.53)), F1BC NIL'leri (b131*B73v4), b172*B73v4, B73v4*b172 ve m047*Mo17, 0,52 (%8,67), 0,06 (%1,01), 0,44 (%7,24) ve -0,12 (%-2,04) sırasıyla BPH oranları göstermiştir. Melezlerde bitki büyüme oranı için erken MPH ve geç MPH arasındaki karşılaştırmalı analiz, daha yüksek bir geç canlılık gösteren mo47*Mo17 F1BC NIL dışında tüm F1BC NIL'lerin daha yüksek erken canlılığa sahip olduğunu ortaya çıkardı. Pearson korelasyonu, B73v4*Mo17 (r=0,85**), b131*B73v4 (r=0,72*), b172*B73v4 (r=0,90***), bitki boylarının MPH değerleri ile bitki büyüme oranları arasında anlamlı pozitif korelasyonlar ortaya koydu. B73v4*b172 (0,72*) ve m047*Mo17 (r=0,54). Bu sonuçlar ayrıca, NOR heterozigotluğunun, genel heterozda rDNA varyasyonunun önemini vurgulayan heterozise olumlu katkıda bulunduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Heterosis describes a quantitative phenomenon in which hybrid trait values exceed the parental values in a positive direction. In hybrid breeding, heterosis is exploited for higher yield and yield stability but the influence of variation in ribosomal RNA on heterotic responses has not yet been fully addressed on the genetic and molecular level. The nucleolus organizer region (NOR) encodes some thousands of 45S precursors of ribosomal DNA (rDNA) which is transcribed into 18S, 5.8S and 25S or 26S rRNAs. In maize, one single nucleolus organizer region (NOR) is located on the short arm of chromosome 6. This thesis project aimed to estimate the effect of NOR heterozygosity on plant heights and growth rate heterosis. A total of 13 genotypes which include 2 pureline inbred parents (B73v4 & Mo17), 1 classical hybrid (B73v4*Mo17), 4 NILs (b043, b131, b172 & m047), and 6 F1BC NILs (b043*B73v4, B73v4*b043, b131*B73v4, b172*B73v4, B73v4*b172 & m047*Mo17) were evaluated in this study. The growth rates were determined by recording daily measurement of plant height for 21 days. Kompetitive Allele Specific qPCR (KASP) genotyping assay was used in this study for genotypic validation. SNP identified on the 26S rRNA was used to design primers that allowed homozygous NOR to be distinguished from heterozygous NOR. The KASP genotyping assay revealed that genotypes b043, b043*B73v4 and B73v4*b043 all have homozygous B73 NOR, hence, no introgression of Mo17 NOR in the genomic backgrounds. These genotypes were excluded from further analyses. Classical B73*Mo17 hybrid displayed a significant average MPH value of 35.35% while b131*B73v4, b172*B73v4, B73v4*b172 and m047*Mo17 F1BC NILs showed significant average MPH values of 13.46%, 3.02%, 13.14% and 4.06% respectively. The average BPH values obtained for the B73*Mo17 classical hybrid was 25.13% while 7.84%, -2.75%, 6.75% and -19.39% were obtained for the b131*B73v4, b172*B73v4, B73v4*b172 and m042*Mo17 F1BC NILs respectively indicating that heterozygosity nearly reduced to the NOR significantly contributes partly to mid-parent and better-parent heterosis for plant height. This further outlines the role of NOR heterozygosity to overall hybrid vigor at early growth phase. The F1BC NILs b131*B73v4, b172*B73v4, B73v4*b172 and m047*Mo17 showed MPH ratios of 0.64 (12.51%), 0.16 (3.12%), 0.47 (9.5%), and 0.07 (1.32%) for plant growth rate respectively when compared to the classical hybrids, B73v4*Mo17 with 1 (19.41%). Furthermore, the F1BC NILs b131*B73v4, b172*B73v4, B73v4*b172 and m047*Mo17 showed BPH ratios of 0.52 (8.67%), 0.06 (1.01%), 0.44 (7.24%), and -0.12 (-2.04%) for plant growth rate respectively when also compared to the classical hybrids, B73v4*Mo17 with 1 (16.53%). Comparative analysis between the early MPH and late MPH for plant growth rate in the hybrids revealed that all F1BC NILs had higher early vigor except for the mo47*Mo17 F1BC NIL which showed a higher late vigor. Pearson's correlation revealed significant positive correlations between MPH values of plant heights and plant growth rates in B73v4*Mo17 (r=0.85**), b131*B73v4 (r=0.72*), b172*B73v4 (r=0.90***), B73v4*b172 (r=0.72*) and m047*Mo17 (r=0.54). These results further suggest that NOR heterozygosity significantly contributes positively to heterosis which indicates the importance of rDNA variation in overall heterosis.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    46627

    Kent bilgi sistemlerinin tasarımı ve gerçekleştirilmesi: Ankara kent bilgi sistemi oluşturma çalışması

    Başlık çevirisi yok

    ATİLLA KOPAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. M. ORHAN ALTAN

  2. Tez No

    332967

    Nano-biotechnological application of inorganic binding proteins

    İnorganiklere özgün bağlanan peptidlerin nano-biyoteknolojik uygulamalari

    SİBEL ÇETİNEL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CANDAN TAMERLER

    PROF. DR. MEHMET SARIKAYA

  3. Tez No

    532292

    Çoklu ipucu olasılıksal öğrenme görevi sırasındaki nöral yapıların graf analizleri

    Graph analyses of the neural structures during multipl-CUE probability learning task

    GÖZDE KIZILATEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    PsikolojiEge Üniversitesi

    Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ SAFFET GÖNÜL

  4. Tez No

    824875

    Characterization and beneficiation of Malatya / Kuluncak rare earth elements ore

    Malatya/Kuluncak nadir toprak elementi cevherinin karakterizasyonu ve zenginleştirilmesi

    BURAKHAN ERSOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Cevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FIRAT BURAT

  5. Tez No

    557810

    Aspartam ve Swi6 İlişkisinin Schizosaccharomyces pombe'de İncelenmesi

    Investigation of the Relationship between Aspartame and Swi6 in Schizosaccharomyces pombe

    BESTE BAYRAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mikrobiyolojiİstanbul Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BEDİA PALABIYIK

Geri Dön