Skip to main content
SUPERVISOR
زهراالسادات شبر (استاد راهنما) محمد مهدی مجیدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fatemeh Hashemi
فاطمه هاشمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Functional Analysis of OsVP1, Encoding a Transcription Factor Involved in ABA Signal Transduction, Using Rice Mutant Lines
ABA-Insensitive3/Viviparous1 ( ABI3/VP1 ) genes encode transcription factors are involved in ABA signal transduction. The viviparous-1 (vp1) gene in maize controls multiple developmental responses associated with the maturation phase of seed formation. Null alleles of ABI3 and VP1 result in loss of ABA sensitivity, leading to non-dormancy or vivipary in Arabidopsis and maize, respectively. In Arabidopsis plants, ABI3 is the regulator of a large number of ABA responsive genes. In abi3 mutants, seed development and germination is disturbed due to reduced sensitivity to ABA . In rice, OsVP1 is theortholog of the maize VIVIPAROUS 1 ( VP1 ) and arabidopsis ABI3 . OsVP1 gene expression is increased significantly by drought stress and abscisic acid. The objective of this research is the functional analysis of OsVP1 gene in rice through studying related mutant lines. Therefore, characteristics of the mutants (T-DNA inserted lines in the promoter or coding region of OsVP1 gene) and wild type rice plants were comparedin vegetative and reproductive stages to clarify the role of this gene. As well, the comparative analysis of the wild and mutant lines (T-DNA inserted in the promoter of OsVP1 gene) response to abscisic acid treatment and abiotic stresses were done, in addition to the expression analysis of OsVP1 gene and the candidate downstream genes in 12 day seedling using real time PCR. Mutant plants in OsVP1 coding region were pale, subtle and short compared to the wild type, in both vegetative and reproductive growth stages. No yield was achieved by the mutant plants, as the florets contained poor, crouch and colorless anthers. Second Leaf and panicle length as well as plant height of mutants in OsVP1 promoter region were less than the wild type. Panicle emergence and grain filling were also delayed compared to the wild type. Abiotic stress induced growth reduction was observed in seedlings of both wild type and mutant plants. Gene expression analysis were revealed that OsVP1 transcripts levels have been increased under drought, salinity, cold and ABA treatments compared to the control condition. Also, OsVP1 has up regulated considerably in mutant plant in OsVP1 promoter region, which were expected because the T-DNA inserion carries several enhancers from 35S promoter of cauliflower mosaic virus.
ژن های ABI3 و VP1 رمزده عوامل رونویسی هستند که در ترارسانی پیام آبسیزیک اسید نقش دارند. ژن VP1 از گیاه ذرت پاسخ‌ های نموی متعددی را در مرحله بلوغ بذر تنظیم می‌ کند و جهش در این ژن موجب بی خوابی یا زنده ‌زایی بذر می‌ گردد. ABI3 از گیاه آرابیدوپسیس تنظیم کننده تعداد بسیار زیادی از ژن های القا شونده با ABA است. جهش‌ یافته‌ های abi3 از آرابیدوپسیس در نمو و جوانه ‌زنی بذر دچار اختلال می ‌شود که ناشی از کاهش حساسیت به ABA می ‌باشد. ژن OsVP1 از گیاه برنج اورتولوگ عوامل رونویسیVP1 وABI3 از گیاه ذرت و آرابیدوپسیس است. بیان ژن OsVP1 به طور قابل توجهی توسط تنش خشکی و آبسیزیک اسید افزایش می‌ یابد. هدف این پروژه مطالعه عملکرد ژن OsVP1 در گیاه برنج از طریق مطالعه جهش‌ یافته ‌های آن است. به همین منظور، مقایسه ویژگی های گیاهان برنج جهش‌ یافته (لاین هایی با T-DNA دخولی در ناحیه پروموتر یا کد کننده ژن OsVP1 ) و وحشی در مراحل مختلف رویشی و زایشی برای روشن ساختن نقش این ژن صورت گرفت. همچنین بررسی مقایسه ای پاسخ گیاهان برنج وحشی و جهش ‌یافته ) محل ورود T-DNA در ناحیه پروموتر OsVP1 ) به تیمار آبسیزیک اسید و تنش‌ های غیر زیستی به همراه مطالعه الگوی بیان ژن OsVP1 و ژن های تنظیم شونده احتمالی توسط OsVP1 در گیاهچه های 12 روزه با استفاده ازReal time PCR انجام شد. طبق مقایسات صورت گرفته در مراحل رشد رویشی و زایشی، گیاهان جهش یافته در ناحیه کد کننده ژن OsVP1 در مقایسه با گیاهان وحشی، رنگ پریده تر، ظریف تر و کوتاه تر بودند. از این گیاهان جهش یافته بذری نیز به دست نیامد، گلچه این گیاهان دارای بساک های ضعیف، مچاله شده و رنگ پریده ای نسبت به گیاه وحشی بوده است. مقایسه گیاهان جهش یافته در ناحیه پروموتر ژن OsVP1 نسبت به گیاهان وحشی نشان داد که این گیاهان از طول پانیکول، برگ دوم و ارتفاع کوتاه تری برخوردار بودند. خوشه دهی و پر شدن دانه نیز چند روز دیر تر از گیاهان وحشی صورت گرفت. با اعمال تنش های غیر زیستی کاهش رشد در گیاهچه های برنج وحشی و جهش یافته در ناحیه پروموتر ژن OsVP1 مشاهده شد و طبق نتایج بدست آمده از بررسی بیان ژن OsVP1 در گیاهچه ها، سطح رونوشت های OsVP1 در تنش خشکی، شوری، سرما و ABA نسبت به شرایط شاهد افزایش نشان داد. همچنین مطابق انتظار، سطح بیان رونوشت های OsVP1 در گیاهان جهش یافته در ناحیه پروموتر ژن OsVP1 حتی در شرایط شاهد نسبت به گیاهان وحشی چند برابر شده که می تواند به علت آن باشد که T-DNAوارد شده حامل چندین افزاینده از پروموتر35S ویروس موزاییک گل کلم می ‌باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی