عنوان پایان‌نامه
«شناسایی ژنهای sgt در گیاهان خانواده Solanaceae و بررسی بیان آن ها در بادمجان (Solanum melongena L)»
- رشته تحصیلی
- اصلاح نباتات - ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6913;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74913;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6913;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74913
- تاریخ دفاع
- ۲۳ تیر ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمود باقری
- استاد راهنما
- علی اکبر شاه نجات بوشهری, محمدرضا حسندخت
- چکیده
- یکی از مهمترین صفات نامطلوب بادمجان وجود تلخی در میوه¬های آن است که عمدتاً مربوط به وجود گلیکوآلکالوئید سولاسونین می¬باشد. تولید و تجمع این ماده با اضافه شدن قند به آلکالوئید سولاسودین توسط آنزیم¬های سولاسودین گلیکوزیل ترانسفراز است. ژن¬های sgt رمزکننده تولید این آنزیم¬ها در گیاهان مختلف از جمله گیاهان تیره سولاناسه می¬باشند. توالی این ژن¬ها در بسیاری از گیاهان شناسائی شده است. اهداف این تحقیق عبارت بودند از شناسائی و توالی¬یابی ژن رمزکننده این آنزیم، بررسی میزان بیان این ژن و میزان تولید گلیکوآلکالوئید سولاسونین در بادمجان. با مطالعه توالی¬های مربوط به ژن sgt1 در گونه¬های خویشاوند بادمجان شامل سیب¬زمینی، گوجه¬فرنگی، فلفل و توتون، آغازگرهای مناسب طراحی شد. واکنش¬های PCR بر روی DNA و cDNA دو ژنوتیپ J10 و D1 بادمجان با ترکیب¬های آغازگری مختلف منجر به تکثیر باندهایی با اندازه¬های مختلف بین حدود 200 تا 3000 جفت باز شد. جداسازی این باندها از ژل آگارز و توالی¬یابی آن¬ها منجر به شناسائی توالی ناحیه رمزکننده این ژن در بادمجان شد. این توالی شامل 1206 نوکلئوتید بود. بلاست توالی حاصله با توالی نوکلئوتید بادمجان هیچ نتیجه¬ای در برنداشت که نشان داد تاکنون هیچ توالی نوکلئوتیدی مشابه¬ای در NCBI ثبت نشده است. بررسی¬های بیوانفورماتیکی تطابق 78 تا 92 درصدی این توالی را با توالی ژن sgt1 در سایر گیاهان تیره سولاناسه با Evalue بین صفر تا 7 × 10-51 نشان داد. ترجمه این CDS نیز یک پروتئین کامل از شروع تا انتها متشکل از 402 اسیدآمینه را نشان داد. بلاست توالی اسیدآمینه¬ای با توالی پروتئینی آنزیم¬های SGT در تیره سولاناسه، نشان¬دهنده تطابق 61 تا 76 درصدی با Evalue بین صفر تا 2 × 10-65 بود. بررسی میزان بیان نسبی ژن sgt1 در مراحل مختلف رشدی دو ژنوتیپ بادمجان نشان داد که بیشترین و کمترین بیان این ژن به ترتیب در جوانه گل و میوه بالغ می¬باشد. میزان بیان این ژن در ژنوتیپ J10 که دارای تلخی بالا می¬باشد به مراتب بیشتر از ژنوتیپ D1 بود که به عنوان ژنوتیپ شیرین شناخته می¬شود. نتایج حاصل از تجزیه HPLC نشان داد که ژنوتیپ D1 و J10 به ترتیب 31/81 و 83/223 میکروگرم سولاسونین در گرم را دارا هستند. بیشترین میزان تجمع سولاسونین با میزان 81/478 میکروگرم در گرم مربوط به جوانه گل ژنوتیپ J10 و کمترین تجمع در می
- Abstract
- Most plants produce toxins against insects, pathogens and animals. The biggest class of these toxins is alkaloids. Generally plants produce alkaloids in a glycosidic form which are called glycoalkaloids. Steroidal glycoalkaloids (SGA) are toxic secondary metabolites present in some members of the Solanaceae family, including potato, tomato, tobacco, pepper and eggplant (Solanum melongena L.). Fruit bitterness is an important limiting factor in releasing of new cultivars of eggplant. Eggplant specific piquant and bitter taste is mainly due to the presence of solasonine glycoalkaloid. Sterol glycosyltransferases (SGTs) are enzymes involved in sterol modifications and play an important role in generation of solasonine from solasodine alkaloid. These enzymes are encoding by sgt genes. To investigate the sequence of sgt1 gene in eggplant, this gene sequences were collected from NCBI for solanaceae crops consisted of potato, tomato, tobacco and pepper, and proper primers were designed based on the conserved domains. PCR reactions for DNA and cDNA, lead to amplification of various bands in different sizes between 200 to 3000 bp. Sequencing of these fragments lead to a 1206 nucleotide sequence of encoding site for sgt1 gene in eggplant. Blasting the obtained sequence with eggplant sequences in NCBI showed that there has not been reported same sequence for Solanum melongena before. Bioinformatics' analysis showed identity of 78% to 92% between this sequence and sgt1 gene sequence in the other solanaceae crops with Evalue of 7 × 10-51. Translation of this gene result to a complete peptide composed of 402 amino acids. Bioinformatics' analysis illustrated high similarity (61-76 percent with Evalue of 2 × 10-65) between the got sequences for sgt1 gene and SGT1 enzyme, and related sequences in other species of solanaceae family. Analysis for relative expression of this gene and solasonine content in leaves, flower buds, and young, mature and old fruits at 2 eggplant genotypes, D
