عنوان پایان‌نامه
شناسایی ژن های پایین دستDREBIB و الگوی بیان آنها در گیاه کلزاتراریخت
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-اصلاح نباتات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50768;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4659
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- آرش مهجوری رحیم آبادی
- استاد راهنما
- ولی اله محمدی, علیرضا عباسی
- چکیده
- شرایط محیطی تاثیر مهمی بر رشد و عملکرد گیاهان زراعی دارند. تنش ها به دو دسته زیستی و غیر زیستی تقسیم بندی می شوند. تنش های غیر زنده مثل خشکی، سرما و شوری، محدودکننده رشد، تولیدمثل، محصول دهی و پراکنش جغرافیایی گیاهان هستند. عامل رونویسی DREB1B در پاسخ به تنش سرما القا می شود و با افزایش بیان ژن های پایین دست خود موجب بالا رفتن مقاومت گیاه نسبت به تنش می شود. در این پژوهش بیان ژن At DREB1B در گیاه تراریخت کلزا مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور گیاهان نسل T1 و T2 در سطح DNA و RNA مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. همچنین مقایسه واکنش گیاهان تراریخت و غیر تراریخت در برخورد با تنش سرما و محیط کانامایسین نیز مورد بررسی قرار گرفت. تایید انتقال ژن در سطح DNA توسط واکنش PCR و در سطح RNA توسط واکنش RT PCR انجام شد. در ادامه تلاش شد تا بیان ژن های پایین دست عامل رونویسی DREB1B به وسیله Q-RT-PCR در گیاه تراریخت کلزا بررسی شود. اما ژن انتقالی احتمالا به دلیل درج در ناحیه هترو کروماتین ژنوم و یا به دلیل پدیده هم فرونشانی (cosuppression) در گیاه تراریخت افزایش بیان پیدا نکرده بود. به دلیل عدم افزایش بیان در گیاهان تراریخت، ژن های پایین دست از طریق روش بیوانفورماتیکی بررسی شدند. به این ترتیب که برای تعیین ژن های پایین دست، عنصر شناسایی عامل رونویسی در توالی های مربوط به راه انداز ژنوم آرابیدوپسیس جستجو شد. گروه بندی ژن های یافت شده بر اساس عملکرد زیستی مشخص نمود که در مجموع حدود 8 درصد از ژن های شناسایی شده در پاسخ به تنش های زنده و غیرزنده نقش دارند. مقایسه نتایج روش بیوانفورماتیکی و آزمایشی که در آن ژن های پایین دست به وسیله ریز آرایه تعیین شده بود نشان داد که اشکال عمده این روش وجود تعداد زیاد نتایج اشتباه مثبت دروغین است که به همراه داده های صحیح وجود دارند. اما در عین حال این روش می تواند کمک مناسبی در تعیین ژن های کاندید باشد، چرا که توانسته است تقریبا 30 درصد کل ژن های پایین دست و 35 درصد از ژن های شدیدا افزایش بیان یافته را به درستی پیش بینی کند.
- Abstract
- Environmental condition has a great effect on plants growth and yield. Stresses were divided in two groups: biotic and abiotic. Abiotic stresses like drought, cold, and salt reduces crop growth, fertilization, production and geographical distribution. DREB1B is a cold inducible transcription factor which increases plants stress tolerance by over-expressing it’s downstream genes. In this study expression of AtDREB1B gene were analysed in transgenic rapeseed (Brassica napus) plants. For this purpose T1 and T2 plants were analysed at DNA and RNA level and a comparison was made between transgenic and control plants in response to cold stress and canamycin medium. Transformation was confirmed at DNA level by PCR and at RNA level by RT-PCR. In order to study molecular response of rapeseed (Brassica napus) to abiotic stress, An effort was made to identify DREB1B downstream genes through Quantitative Real-Time PCR (Q-RT-PCR) method. expression analysis of plants via cDNA Q-RT-PCR (also antibiotic and cold resistance) showed that transgene was not over expressed due to cosuppression or position effect phenomena. The expression analysis of downstream genes, therefore, was not conceivable. High evolutionary resemblence between B.napus and Arabidopsis thaliana , let us to use A.thaliana genome sequences for in-silico analysis of DREB1B role in B.napus stress tolerance. Search for DREB1B binding site (A/GCCGACNT) in promoter region of Arabidopsis genes resulted in 3459 different genes. Functional classification of these genes showed that 8% of them were involved in stress response. Comparing results derived from in-silico analysis and the results of microarray experiment suggested that in-silico data mining was able to identify 30% of all DREB1B downstream genes and 35% of highly up-regulated genes correctly. Our results showed that in-silico approach could be a useful method to find candidate genes, although it may make false positives.
