Towards delivering novel maize genotypes with improvedresilience and productivity through the application ofpredictive breeding technologies to modulate strigolactone levels
Strigolakton seviyelerini modüle etmek için tahmine dayalı yetiştirme teknolojilerinin uygulaması yoluyla gelişmiş esnekliğe veüretkenliğe sahip yenimısır genotipleri
- Tez No: 914164
- Danışmanlar: DR. PAUL CHRİSTOU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Ziraat, Biotechnology, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Instituto Agronómico Mediterráneo de Zaragoza
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Bitkisel Üretim ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Mısır (Z.mays) dünyada en çok yetiĢtirilen tahıldır. Teosinte kökenlidir. Teosinte çok büyük bir dönüĢüm ve seçilim sürecinden geçmiĢtir. Sonra, artık insanların yetiĢtirdiği modernmısır haline geldi. 160'tan fazla ülkede, özellikle tropikal, subtropikal ve ılıman bölgelerde yetiĢtirilmektedir. 1930'lardan beri hibrit tohumların, azotlu gübrelerin ve herbisitlerin katkısı sayesinde verim dünya genelinde istikrarlı bir Ģekilde arttı. Yıllar geçtikçe mısır, hayvanlar ve insanlar için önemli bir besin kaynağı haline geldi. Son zamanlarda, genomedüzenlemeteknolojisi, hedeflenen genleri uyarlamak ve kesin mutasyonlar yaratmak için güçlü bir araç olarak ortaya çıktı. Strigolaktonlar, karotenoid türevi, ikincil metabolitler ve fitohormonlardır. Bitki tarafından üretilirler. Strigolaktonların bitkilerde pek çok rolü vardır: parazit ot tohumlarının çimlenmesini uyarırlar, kök mimarisini modüle ederler, filizlenmeyi engellerler, abiyotik stres koĢullarına karĢı direnci arttırırlar ve bitkinin kök yapısını iyileĢtirmek için bitkinin kök yapısını iyileĢtirmesine yardımcı olan simbiyotik Arbusküler Mikoriza Mantarlarını (AMF) geliĢtirirler. topraktan besin alımı. Strigolaktonların biyosentezinde, Karotenoid Bölünme Dioksijenaz 7 (CCD7) ve Karotenoid Bölünme Dioksijenaz 8 (CCD8), strigolakton üretiminden sorumlu iki gendir. CCD7 ve CCD8 ekspresyonunun yukarı regülasyonu, bitkideki sürgün ve kök mimarisini modüle edebilir, böylece özellikle fosfat ve nitrojen eksikliği koĢullarında topraktan besin alımını iyileĢtirebilir. Fosfat, azot ve mısır üretimi arasında güçlü bir iliĢki olduğunu dikkate almak gerekir. Projemizde CRISPR/Cas9 mühendisliğini kullanarak CCD7 ve CCD8 genes promotör bölgesindeki ekspresyon seviyelerini modüleetmeyiamaçladık. Bunuyapmak için, iki strateji kullanarak mısırdaki strigolakton ekspresyon seviyelerini modüle etmek için elit W37 doğal mısır hattındaki bu iki genin promotör bölgelerini hedefledik: Staphylococcus aureus (SaCAs9) ve Staphylococcus pyogenes (SpCAs9). SaCas9 için 153 satırın pozitif olduğunu doğruladık, ve SpCas9 için 80 satır pozitif DNA seviyesinde en az bir gRNA kombinasyonu. Ancak, kodon optimizasyonlu SaCas9 ve pirinç kodon optimizasyonlu SpCas9 ile mısırda herhangi bir mutasyon tespit etmedik, beklenen protein (45 kDa) birikiminin yanı sıra, pozitif mısır hatlarımızda. SaCas9 ve SpCas9'un transkripsiyonunu doğruladık. Ancak SaCas9 ve SpCas9'un çevirisini doğrulamadık. Sistemi iyileĢtirmek için gerekli unsurları ve stratejiyi anlamak için veri üretmek amacıyla daha fazla deney yapılması gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
Maize (Z.mays) is the most cultivated cereal in the world. It originates from teosinte. Teosinte has undergone a huge process of transformation and selection. Then, it became modern corn, which people now grow. It has been cultivated in more than 160 countries, especially in tropical, subtropical, and temperate regions. Yields have increased steadily throughout the world since the 1930s thanks to the contribution of hybrid seeds, nitrogen fertilizers, and herbicide. Over the years, maize has become an important food source for animals and humans. Recently, genome-editing technology has emerged as a powerful tool for tailoring targeted genes and creating precise mutations. Strigolactones are carotenoid-derived, secondary metabolites, and phytohormones. They are produced by the plant. Strigolactones have many roles in plants: they stimulate germination of parasitic weed seeds, modulate root architecture, inhibit shooting, improve resistance against abiotic stress conditions, and improve symbiotic Arbuscular Mycorrhiza Fungi (AMF), which helps the plant to improve root architecture to improve plant nutrition acquisition from the soil. In the biosynthesis of strigolactones, Carotenoid Cleavage Dioxygenase 7 (CCD7) and Carotenoid Cleavage Dioxygenase 8 (CCD8) are two genes responsible for strigolactone production. Upregulation of CCD7 and CCD8 expression can modulate shoot and root architecture in the plant, thereby improving nutrient uptake from the soil, especially under phosphate and nitrogen deficiency conditions. It is necessary to take into account that there is a strong relationship between phosphate, nitrogen and maize production. In our project, by using CRISPR/Cas9 engineering, we aimed to modulate the expression level of CCD7 and CCD8 genes in the promoter region. To do that, we targeted promoter regions of these two genes in the elite W37 inbred maize line to modulate strigolactone expression levels in maize by using two strategies: Staphylococcus aureus (SaCas9) and Staphylococcus pyogenes (SpCas9). We confirmed 153 lines positive for SaCas9 and 80 lines positive for SpCas9 for at least one gRNA combination at DNA level. However, we did not detect any mutations in maize with the codonoptimized SaCas9 and rice codon-optimized SpCas9, as well as the expected protein (45 kDa) accumulation, in our positive maize lines. We confirmed the transcription of SaCas9 and SpCas9. However, we did not confirm the translation of SaCas9 and SpCas9. Further experiments are needed in order to generate data to understand the necessary elements and strategy for improving the system.
Benzer Tezler
- Enhancing cross-market recommendation system using graph isomorphism networks
Çizge izomorfizm ağları kullanarak çapraz pazar tavsiye sistemi geliştirme
SÜMEYYE ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞULE ÖĞÜDÜCÜ
DR. RESUL TUGAY
- Bireysel bankacılıkta kredi pazarlama stratejilerinin geliştirilmesi ve uygulamaları
Improving credit marketing strategies and its applications in retail banking
MURAT KAHRAMAN
- Ai-based classification between healthy and vestibular system impaired individuals using gait parameters
Sağlıklı ve vestibüler sistem (VS) bozukluğu gösteren ve göstermeyen bireyler arasındaki yürüme parametrelerinin yapay zeka tabanlı sınıflandırılması
DUA HİŞAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ASSOCIATE PROF. DR. SERHAT İKİZOĞLU
- Assessing application lifecycle management potentials: An exploratory industrial case study
Uygulama yaşam döngüsü yönetimi potansiyellerinin değerlendirilmesi: Endüstriyel araştırma çalışması
ZÜLEYHA AKGÜN GENÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÇankaya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT YILMAZ
- Learners' reflections on experiencing augmented reality in the English classroom at tertiary level
Yükseköğrenim düzeyinde İngilizce sınıfında artırılmış gerçeklik deneyimlerine yönelik öğrenci yansıtmaları
OZAN VARLI
Doktora
İngilizce
2022
Eğitim ve Öğretimİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaYabancı Diller Eğitimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM ETUŞ
