Fiziološki i morfološki efekti ekspresije AtCKX gena u transformisanim biljkama krompira (Solanum tuberosum L.) gajenim in vitro
Physiological and morphological effects of expression of AtcKX genes in transformed potato (Solanum tuberosum l.) plants grown in vitro
Докторанд
Raspor, Martin Z.Ментор
Ninković, SlavicaЧланови комисије
Dragićević, IvanaVinterhalter, Branka
Метаподаци
Приказ свих података о дисертацијиСажетак
Krompir (Solanum tuberosum L.) je po značaju četvrta poljoprivredna kultura
na svetu gajena za potrebe ljudske ishrane. Ekonomski značaj krompira potiče od
krtola, jestivih podzemnih modifikacija bočnih izdanaka koji omogućavaju
nakupljanje rezervi skroba. Brojna istraživanja potvrdila su da biljni hormoni
citokinini igraju značajnu ulogu u kontroli tuberizacije. Citokinin
oksidaza/dehidrogenaza (CKX) je ključni enzim katabolizma citokinina kod
biljaka, a transgene biljke koje eksprimiraju gene za ovaj enzim predstavljaju
dragocen model sistem za izučavanje citokininske homeostaze. Krompir (sorta
"Désirée") transformisan je genima AtCKX1 i AtCKX2 poreklom iz Arabidopsis
thaliana u cilju utvrđivanja efekata promenjene citokininske homeostaze na
morfološke i fiziološke parametre transformisanih biljaka krompira gajenih in vitro,
a naročito na proces tuberizacije. Dobijene su dve AtCKX1 i tri AtCKX2 linije sa
visokim nivoom ekspresije transgena, odnosno aktivosti CKX u proteinskim
ekstrak...tima izdanaka i korenova. Ekspresija gena AtCKX1 i AtCKX2 dovela je do
značajnih promena u hormonskoj homeostazi transformisanih biljaka krompira
gajenih in vitro, ali ne i do snižavanja nivoa ukupnih endogenih citokinina. Umesto
toga, kod većine transformisanih linija dolazi do značajnog sniženja nivoa
bioaktivnih citokinina – slobodnih baza i ribozida, kao i citokininskih nukleotida.
Pored toga, značajno je promenjen i nivo endogene indol-sirćetne kiseline (IAA).
Izmenjena hormonska homeostaza odražava se na morfologiju biljaka, kao i na
procese vezane za tuberizaciju, pa kod pojedinih transformisanih linija dolazi do
izmena u regulaciji tuberizacije in vitro, kako u uslovima dugog dana, tako i u kontinuiranom mraku...
Potato (Solanum tuberosum L.) is the world's fourth most important food
crop. Its economical importance arises from its potential to develop tubers, edible
storage organs derived from modified underground lateral shoots, which
accumulate starch. Extensive research has provided evidence that plant hormones
cytokinins have an important role in control of tuberization. Cytokinin
oxidase/dehydrogenase (CKX) is the key enzyme of cytokinin catabolism in
plants, thus transgenic plants expressing CKX genes have provided a valuable
model system for the research of cytokinin homeostasis. Potato (cv. "Désirée")
plants have been transformed with AtCKX1 and AtCKX2 genes from Arabidopsis
thaliana, in order to determine the effects of altered cytokinin homeostasis on the
morphological and physiological features of the transformed potato plants grown
in vitro, with particular emphasis on the tuberization process. A high level of
transgene expression and/or CKX activity in shoots and roots have been
co...nfirmed in two AtCKX1 and three AtCKX2 lines. The expression of AtCKX genes
has reflected on significant changes in the hormonal homeostasis of the
transformed potato plants grown in vitro, but did not lead to the decrease of total
endogenous cytokinin levels. However in the majority of the AtCKX lines, the
levels of bioactive cytokinins (nucleobases and ribosides), as well as cytokinin
nucleotides, were significantly decreased. In addition, the level of endogenous
indole-3-acetic acid (IAA) was also significantly changed. The altered hormonal
homeostasis reflected on the morphological level, including the tuberization
process. Tuberization was altered in AtCKX potato lines both in long-day conditions, and in continuous darkness...
Факултет:
Универзитет у Београду, Биолошки факултетДатум одбране:
04-07-2013Пројекти:
- Биотехнологија ин витро - гајене, лековите и угрожене биљне врсте (RS-MESTD-Basic Research (BR or ON)-173015)