Skip to main content
SUPERVISOR
Badraldinebrahim Seyed tabatabaei,Cyrus Ghobadi
بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی (استاد راهنما) سیروس قبادی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sahand Amini
سهند امینی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Characterization and Functional Analysis of GrapevineRegulatory VvDREB2CGene and Its Overexpression in Petunia Plants underWater Deficit and Salinity Stress
Osmotic stresses are the most important obstacles in growth and development of agricultural and horticultural plants. DREB transcription factors are the most influential regulatory factors which confer plants tolerance against drought, salinity, cold and heat by activating multiple downstream genes, directly or indirectly. Grapevine is an important soft-berry plant in Iran and the whole world, which is prone to yield loss under severe stressful situations. However, despite prediction of some DREB2-type genes in Vitis vinifera , VvDREB2C gene appertaining to this group has not been studied in detail yet. Therefore, in this investigation, the VvDREB2C gene, was isolated and cloned from grapevine genotype ( Vitis vinifera L. ‘Askari’). Further analyses revealed that the 1068 bp cDNA, possesses all the characteristics of DREB transcription factors, namely conserved domains, motifs and residues. Moreover, phylogenetic and motif-based trees depicted that the VvDREB2C is homolog of ArabidopsisDREB2C gene and promoter analysis of the gene predicted several osmotic stress-responding cis-elements, which are also considered as a prerequisite for DREB genes to function. The manipulated VvDREB2C , lacking negative regulatory domain, which is found in some DREB2 s, was constructed using SOEing PCR, and approved by sequencing. In order to study the function of VvDREB2C gene under salt and drought stresses in Petunia plant, pBI121:35S: VvDREB2C construct was made and transformed to Petunia leaf-discs via Agrobacterium . Regenerated transformed Petunia lines, under both salinity and drought stresses, not only showed tolerance in comparison to wild-type lines, but also had higher level of root length, relative water and proline content. In general, VvDREB2C gene from grapevine is a member of DREB2 subfamily that has high potential for being induced by osmotic stresses, and overexpression of VvDREB2C gene in Petunia conferred significant tolerance to transformed plants under salt and drought stresses. Keywords : DREB2 genes, salinity, drought, stress, transcription factor, Vitis vinifera , transgenic Petunia
تنش های اسمزی یکی از مهمترین عوامل بازدارنده ی رشد محصولات کشاورزی و باغی می باشد. خانواده ی DREB مؤثرترین فاکتورهای رونویسی در مبارزه ی گیاهان با تنش های خشکی، شوری، سرما و گرما هستند. فاکتورهای رونویسی DREB2 با فعال کردن بسیاری از ژن های زیر دست خود، به طور مستقیم و غیرمستقیم در گیاهان، مقاومت در برابر تنش های محیطی را به وجود می آورند. انگور از محصولات مهم باغی در ایران و سراسر دنیا محسوب می شود که در تنش های شدید نیز دچار کاهش محصول می گردد. با این حال، با وجود پیش بینی اکثر ژن های زیرخانواده DREB2 در گیاه مو ، تا کنون ژن VvDREB2C متعلق به این گروه مورد مطالعه قرار نگرفته است. در این پایان نامه، ژن VvDREB2C از انگور عسکری ( Vitis vinifera L .’ Askari ’ ) جدا و همسانه سازی شد. مطالعات بیشتر نشان داد که قطعه cDNA 1068 جفت بازی جدا شده، دارای تمامی خصوصیات فاکتورهای رونویسی DREB شامل دمین ها، موتیف ها و اسیدآمینه های محافظت شده، است. همچنین با رسم درخت فیلوژنتیک، و درخت شماتیک بر اساس موتیف ها، مشخص شد که ژن جدا شده ، همولوگ ژن DREB2C درآرابیدوپسیس می باشد و در آنالیز راه انداز آن ، عناصر سیس متعدد پاسخ دهنده به تنش های خشکی، شوری، سرما و گرما مشاهده شد که مشخصه فاکتورهای رونویسی DREB جهت فعالیت، به شمار می رود. ژن دستکاری شده ی VvDREB2C ، فاقد دمین عملکردی منفی، که در برخی اعضای زیر خانواده DREB2 گزارش شده است، با روش SOEing PCR ساخته و همسانه سازی شد و صحت آن با توالی یابی تأیید گردید. به منظور بررسی عملکرد ژن VvDREB2C دستواره ی pBI121:35S: VvDREB2C ساخته شد و با واسطه ی اگروباکتریوم به گیاه اطلسی منتقل گردید. عملکرد ژن VvDREB2C در هر دوشرایط تنش های شوری و خشکی در گیاه تراریخت اطلسی مورد مطالعه قرار گرفت، گیاهان اطلسی باززاشده و تراریخت، در هر دو شرایط شوری و خشکی، علاوه بر مقاومت ظاهری بهتر نسبت به گیاهان شاهد، دارای طول ریشه، میزان نسبی آب و پرولین بیشتری بودند. به طور کلی، ژن VvDREB2C انگور یکی از اعضای زیر خانواده DREB2 است که پتانسیل بیان شدن در برابر تنش های اسمزی را دارا است و تشدید بیان ژن VvDREB2C در گیاه اطلسی باعث مقاومت قابل توجه گیاهان تراریخت در برابر شوری و خشکی شد. کلمات کلیدی : ژن های DREB2، شوری، خشکی، تنش، فاکتور رونویسی، انگور، اطلسی تراریخت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی