عنوان

تعیین ویژگی کارکردی ژن‌های ‮‭MdTEM‬ در توت‌فرنگی دیپلوئید (.‮‭Fragaria vesca L‬),‮‭Functional characterization of MdTEM genes in the diploid strawberry, Fragaria vesca L‬

Number

‭۲۰۳۶۳پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تعیین ویژگی کارکردی ژن‌های ‮‭MdTEM‬ در توت‌فرنگی دیپلوئید (.‮‭Fragaria vesca L‬)

Parallel Title Proper

‮‭Functional characterization of MdTEM genes in the diploid strawberry, Fragaria vesca L‬

First Statement of Responsibility

/عطا دژآهنگ

Name of Publisher, Distributor, etc.

: کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۷‬

Name of Manufacturer

، میرزائی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۹۱‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

علوم باغبانی گرایش بیوتکنولوژی و ژنتیک مولکولی

Date of degree

‮‭۱۳۹۷/۰۶/۱۰‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

خانواده گل‌سرخیان دارای درختان میوه و گیاهان زینتی ارزشمندی از لحاظ اقتصادی است .گلدهی پیش نیاز تولید میوه و از فرایندهای بسیار مهم در اصلاح گیاهان باغبانی است .دوره نونهالی طولانی باعث شده است که اصلاح درختان میوه بسیار پر هزینه و وقت‌گیر شود .بنابراین، تنظیم زمان گلدهی و کوتاه کردن فاز نونهالی از اهداف مهم در اصلاح گیاهان باغبانی است .پروتئین ‮‭FT‬ به عنوان پروتئین القاکننده گلدهی در گیاهان شناخته شده است .ژن‌های ‮‭TEM۱‬ و ‮‭TEM۲‬ از طریق سرکوب بیان ‮‭FT‬ و جیبرلین، گلدهی را به تاخیر می‌اندازند .خاموشی ژن‮‭TEM‬ ، باعث زود گلدهی و بیش‌بیان آن با سرکوب بیان ‮‭FT‬ باعث دیر گلدهی می‌شود .همچنین جیبرلین به عنوان فعال‌کننده در تشکیل تریکوم‌ها نقش دارد .ژن‌های ‮‭TEM۱‬ و ‮‭TEM۲‬ با ممانعت از تولید جیبرلین از تشکیل تریکوم‌ها جلوگیری می‌کنند، بنابراین بیش‌بیان ژن‌های ‮‭TEM۱‬ و ‮‭TEM۲‬ باعث کاهش تعداد تریکوم‌ها خواهد شد .از توت‌فرنگی دیپلوئید ‮‭(Fragaria vesca ssp. vesca Hawaii ۴)‬ به عنوان گیاه مدل در خانواده گل‌سرخیان استفاده می‌شود .تاکنون نقش ژن‌های ‮‭TEM۱‬ و ‮‭TEM۲‬ در خانواده گل‌سرخیان بررسی نشده است لذا هدف از انجام این تحقیق بررسی کارکرد ژن‌های ‮‭TEM۱‬ و ‮‭TEM۲‬ سیب ‮‭(MdTEM)‬ در گیاه مدل توت‌فرنگی دیپلوئید به منظور بررسی نقش آنها در زمان گلدهی و تشکیل تریکوم‌ها بود .در این مطالعه، از سه وکتور استفاده گردید .‮‭۱‬ (دو وکتور دوگانه حاوی ژن‌های ‮‭MdTEM۱‬ و ‮‭MdTEM۲‬ به منظور بیش‌بیان به صورت جداگانه تحت هدایت پروموتر ‮‭Double Enhanced CaMV۳۵S‬ و خاتمه‌دهنده ‮‭NOS‬ همسانه‌سازی شده در وکتور‮‭pAlligator۲‬ ، ‮‭۲‬ (وکتور دوگانه ‮‭RNAi‬ برای خاموشی ژن ‮‭TEM‬ دارای یک قطعه ‮‭۱۳۷‬ جفت بازی از ‮‭MdTEM۱‬ تحت هدایت پروموتر ‮‭CaMV۳۵S‬ و پایان‌دهنده ‮‭OCS‬ همسانه‌سازی شده در وکتور .‮‭pHellsgate۱۲‬ از ژن ‮‭nptII‬ به عنوان ژن گزینش‌گر استفاده شده است .از ‮‭Agrobacterium tumefaciens‬ سویه ‮‭GV۳۱۰۱‬ برای انتقال ژن به گیاه استفاده گردید .به منظور تائید تراریختی گیاهچه‌های باززایی شده، واکنش‌های ‮‭PCR‬ و‮‭PCR - RT‬با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن‌های ‮‭TEM‬ و ‮‭nptII‬ و خاتمه‌دهنده ‮‭NOS‬ انجام گرفت .به منظور بررسی کارکرد ژن‌های‮‭TEM‬ ، لاین‌های تراریخت و غیرتراریخت بعد از باززایی و سازگارسازی در شرایط گلخانه‌ای، از لحاظ تغییرات بیان ژن‌های‮‭FvFT۱‬ ،‮‭FvTEM‬ ، ‮‭FvGA۳ox۱‬ و ‮‭FvGA۳ox۲‬ و همچنین از لحاظ شاخصه‌های گلدهی و تعداد تریکوم‌ها با همدیگر مقایسه شدند .نتایج‮‭time PCR - Real‬نشان داد که بیش‌بیان ‮‭TEM‬ سیب باعث کاهش سطح بیان ژن‌های‮‭FvFT۱‬ ، ‮‭FvGA۳ox۱‬ و ‮‭FvGA۳ox۲‬ شد که در نتیجه آن تاخیر در گلدهی و کاهش تعداد تریکوم در واحد سطح برگ مشاهده شد .همچنین نتایج نشان داد که خاموشی ژن از طریق ‮‭RNAi‬ به طور موثری باعث کاهش سطح بیان ژن ‮‭FvTEM‬ شد که در نتیجه آن بیان ژن‌های‮‭FvFT۱‬ ، ‮‭FvGA۳ox۱‬ و ‮‭FvGA۳ox۲‬ و همینطور تعداد تریکوم در واحد سطح برگ افزایش یافت و فرایند گلدهی تسریع شد .همچنین، در این تحقیق جداسازی و بررسی بیوانفورماتیکی ژن ‮‭FvTEM‬ نیز انجام گردید .با توجه به نتایج بدست آمده می‌توان گفت که ژنهای ‮‭MdTEM‬ و‮‭FvTEM‬ ، اورتولوگ‌های ژن ‮‭TEMPRANILLO‬ در آرابیدوپسیس هستند که نقش مهمی در تنظیم زمان گلدهی و کنترل فاز نونهالی در گیاه بر عهده دارد

Text of Note

Many economically valuable fruit trees belong to Rosaceae family. Flowering is a prerequisite for crop production whenever seeds or fruits are harvested, the long juvenile period of fruit trees makes their breeding costly and time-consuming. Therefore, flowering time regulation and shortening the juvenile phase is always an imperative breeding goal for genetic improvement of crops. TEMPRANILLO genes act as floral inhibitors and has been proposed to delay flowering time by suppressing the production of FT and gibberellin. Overexpression of TEM would cause late flowering and its silencing would result in early flowering. Gibberellins also act as an activator in the formation of trichome. TEM1 and TEM2 inhibit trichome formation by suppressing the expression of gibberellin, thus TEM1 and TEM2 would reduce the number of trichomes. The diploid strawberry has been recognized as a model plant for genomic research in Rosaceae family. In the present study, three binary vectors were used for transformation including two vector carrying MdTEM1 and MdTEM2 genes cloned into pAlligator2 separately under control of double enhanced CaMV35 promoter and NOS terminator for overexpression experiments, and an RNAi vector carrying a 137bp fragment of MdTEM1 cloned into pHellsgate12 under control of CaMV35S promoter and octopine synthase terminator with an intron region to form a short hairpin RNA to trigger gene silencing. In all vectors, nptII gene was used as selectable marker. Vectors carrying overexpression and RNAi constructs were electroporated into Agrobacterium tumefaciens strain GV310. Successful transformation verified by PCR and RT-PCR using specific primers of MdTEM and nptII and NOS terminator. In order to evaluate the function of MdTEM and FvTEM genes, transgenic and non-transgenic lines were compared in terms of changes in the expression of FvFT1, MdTEM, FvTEM, FvGA3ox1 and FvGA3ox2 genes, as well as in terms of flowering characteristics and number of trichomes. Real-time PCR analysis revealed that the overexpression of MdTEM genes reduced the expression level of FvFT1, FvGA3ox1 and FvGA3ox2 genes, resulting in delayed flowering and reduced the number of trichomes in the leaf area. Also, results showed that RNAi gene silencing effectively reduced the expression level of FvTEM, resulting in the upregulation of FvFT1, FvGA3ox1 and FvGA3ox2 genes, which caused early flowering and increase the number of trichomes. According to the results, it can be said that MdTEM1, MdTEM2 and FvTEM gens are orthologs of TEMPRANILLO gene in Arabidopsis, which play an important role in regulating the juvenile phase and flowering time in both apple and strawberry plants

Parallel Title

‮‭Functional characterization of MdTEM genes in the diploid strawberry, Fragaria vesca L‬

دژآهنگ، عطا

Dejahang, Ata

مهنا، ناصر، استاد راهنما

فرساد اختر، نادر، استاد راهنما

موسوی، امیر، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی