Analysis of the regulation of miRNA156 by ABI3 during reproductive development of Arabidopsis thaliana
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 739334
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜLYA İLBİ, DR. GEORGE COUPLAND, DR. YOHANNA MİOTTO
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tohumluk Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Vejetatif dönemden generative döneme geçiş, bitki yaşam döngüsünün önemli bir aşamasıdır. Arabidopsis thaliana gibi yıllık türlerde bu geçiş, sürgün apikal meristeminin (SAM) yapraklar yerine çiçek salkımı ve çiçek üretmesini tetikleyen uygun sinyalleriyle başlar. Kapsamlı genetik ve moleküler çalışmalar, hem dış hem de iç faktörlerin çiçeklenmeyi etkilediğini göstermiştir. Ayrıca, çiçeklenmeye geçişin kontrolünde çeşitli transkripsiyon faktörleri ve mikroRNA'ların (miRNA) yer aldığı belirlenmiştir. Arabidopsis'te, mikroRNA156 (miR156), vegetative dönemde SQUAMOSA PROMOTER BAĞLAMA PROTEİN BENZERİ (SPL) genlerini baskılayarak vejetatif faz değişimini düzenlemektedir. Artan bitki yaşı ile miR156 seviyelesi düştüğünde, SPL15 birikmekte ve çiçeklenme teşvik edilmektedir. ABSİZİK ASİDE DUYARSIZ-3 (ABI3), ABA ortamlı tohum çimlenmesi, erken fide gelişimi ve çiçeklenmede temel rollere sahip bir B3-domain transkripsiyon faktörüdür. ABI3, tohum gelişimi sırasında miR156 ekspresyonunu kontrol etmekle birlikte, çiçeklenme dönemine geçiş sırasındaki ilişkileri açıklığa kavuşturulamamıştır. Bu nedenle bu çalışmada, ABI3'ün çiçeklenme dönemine geçişteki rollerini daha fazla araştırmak için, ABI3'ün çiçeklenmeye geçişte miR156 ekspresyon seviyesini etkileyip etkilemediğini açıklamak için, konfokal mikroskopi ile birlikte fenotipik ve genetik analizler gerçekleştirilmiştir. abi3-8 mutantları ve yabani tiplerin yanısıra, aşırı eksprese ABI3 transgenik hatları çalışm materyalini oluşturmuştur. Genç dönemden olguluğa geçiş, yaprak şeklindeki ve parçalılığındaki değişimle belirlenirken, çiçeklenme dönemine geçiş, çiçeklenmedeki rozet yaprak sayısı ve SAM'ın konfokal görüntülemesi gibi çiçek özelliklerinin skorlanması ile belirlenmiştir. Tüm genotipler için, genç dönemden olgun vejetatif faza geçiş, 5. ve 9. yaprak aşaması arasında gerçekleşmiş ve ardından çiçeklenmeye geçiş olmuştur. Uzun gün (LD), gibi indüktif koşullarda ABI3'ü aşırı eksprese eden bitkiler yabani türden daha sonra çiçek açarken, kısa gün (SD) koşullarında, abi3-8 mutantı yabani türden daha erken çiçek açmıştır. Ayrıca, uzun gün (LD) koşullarında erken gelişim aşamasından (çimlenmeden dört gün sonra, 4 DAG) geç aşamaya (14 DAG), kısa gün (SD) koşullarında 1 hafta ile 4 hafta arasındaki dönemde apikalde, MIR156/ MIR157 ile birlikte ABI3 ekspresyonunu belirlenmiştir. Genç fidelerin sürgün apical meristeminde, MIR156A, MIR156C ve MIR157A'nın tümü yüksek oranda ifade edilmiştir. ABI3'ün ekspresyonu, hem LD hem de SD'de stabil olmuştur. MIR156A, MIR156C ve MIR157A'nın ekspresyon seviyeleri zamanla azalma göstermiş olup, bu durum ABI3'ten bağımsız bir düzenleme olduğunu düşündürmiştür. Konfokal ve morfolojik analiz ayrıca SAM şeklindeki değişikliklerin SD için 2. haftadan sonra ve LD için 7 günden sonra görünür hale geldiğini ortaya koymuştur. Bununla birlikte, Venus-Gus reporter hattı, MIR156C'nin SAM boyunca erken vejetatif fazda; SAM, vasküler ve yaprak primordiasında geç vejetatif faz sırasında ifade ettiğini göstermiştir. Verilere dayanarak, ABI3'ün MIR156/7 genleri yoluyla çiçeklenmeyi düzenlemediği, ancak bilinmeyen bir mekanizma yoluyla çiçeklenme süresini negatif olarak düzenlediği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Transition from the vegetative to the reproductive phase is an important decision in the plant life cycle. In annual species such as Arabidopsis thaliana, this transition is marked by appropriate signals that trigger the shoot apical meristem (SAM) to produce inflorescences and flowers rather than leaves. Extensive genetic and molecular studies have demonstrated that both external and internal factors influence flowering. Moreover, several transcription factors and microRNAs (miRNAs) have been implicated in the control of floral transition. In Arabidopsis, microRNA156 (miR156) regulates vegetative phase change by repressing SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE (SPL) genes at the juvenile growth stage. As miR156 levels decline with increasing plant age, the SPL15 accumulates and promotes flowering. ABSCISIC ACID-INSENSITIVE 3 (ABI3) is a B3-domain transcription factor with essential roles in ABA-mediated seed germination, early seedling development and flowering. In addition, ABI3 controls miR156 expression during seed development; however, their relationship during floral transition remains to be elucidated. To further investigate the roles of ABI3 in floral transition, I used phenotypic and genetic analyses in combination with confocal microscopy to understand whether ABI3 influences the level of miR156 expression during floral transition. I performed experiments with a transgenic line that constitutively overexpressed ABI3, grown in parallel with abi3-8 mutants and wild type. Juvenile to adult transition was determined by changes in leaf shape and serration whereas floral transition was determined by scoring floral traits, such as rosette leaf number at bolting, and confocal imaging of the SAM. For all genotypes the transition from juvenile to adult vegetative phase happens between the 5th and 9th leaf stage after which they develop reproductive competence. In inductive conditions (long days, LD), plants that overexpressed ABI3 were later flowering than wild type, whereas in non-inductive conditions (short-days, SD), the abi3-8 mutant flowered earlier than wild type. I also observed ABI3 expression along with MIR156/ MIR157 in apices from an early developmental stage (four days after germination, 4 DAG) to a late stage (14 DAG) in LD conditions and 1 week to 4 weeks in SD conditions. At the SAM of young seedlings, MIR156A, MIR156C and MIR157A were all highly expressed. The expression of ABI3 showed a stable pattern in LD and SD. The expression levels of MIR156A, MIR156C and MIR157A decreased over time, suggesting an ABI3-independent regulation. Confocal and morphological analysis also revealed that changes of SAM shape become visible after 2nd week onward for SD and 7 days onward for LD whereas Venus-Gus reporter line showed that MIR156C expresses throughout the SAM at early vegetative phase but at rib zone of SAM, vascular bundle, and leaf primordia during late vegetative phase. On the basis of the data, I concluded that ABI3 does not regulate flowering via MIR156/7 genes but negatively regulates flowering time through an unknown mechanism
Benzer Tezler
- Functional analysis of a mirna putatively involved in powdery mildew disease susceptibility in barley
Arpada külleme hastalığı oluşumunda görev aldığı varsayılan bir mirna?nın fonksiyonel analizi
GÜLAY DAĞDAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. MAHİNUR S. AKKAYA
- Soğuk stresi altındaki yonca (Medicago sativa L.) genotiplerinde salisilik asit ve magnezyum oksit nanopartikül uygulamalarının soğuk stresi toleransı ve mirna156, miRNA173 gen anlatım seviyelerine etkisinin incelenmesi
The effect of salicylic acid and magnesium oxide nanoparticle applications on cold stress tolerance and mirna156, miRNA173 gene expression levels in alfalfa (Medicago sativa L.) genotypes under cold stress
MUSTAFA AKÇAY
Doktora
Türkçe
2023
BiyolojiErzurum Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL BEZİRĞANOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ DOĞAN İLHAN
- Ty2 retrotranspozonu transkripsiyonunun düzenlenmesine kromatin modifiye edici faktörlerin etkilerinin analizi
Analysis of the effects of chromatin modifying factors on the regulation of retrotransposon Ty2 transcription
BÜKAY YENİCE
- Salmonella typhimurium seqA mutantlarında biyofilm regülasyonununtranskriptomik analizi
Transcriptomic analysis of biofilm regulation in Salmonella typhimurium seqA mutants
ELİF GAMZE HAS
- Non-histon proteinleri ve transkripsiyon mediatörlerinin HXT genleri transkripsiyonunun düzenlenmesine etkilerinin analizi
Analysis of the effects of non-histone proteins and transcriptional mediators on the regulation of HXT genes transcription
SİNEM GÜZEL VARDAR