Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/63735
| Title: | ผลจากโมทิฟของ OsNUC1 ต่อการเติบโตของ Arabidopsis thaliana L. ที่ดัดแปรพันธุกรรมภายใต้ภาวะเครียดจากความเค็ม |
| Other Titles: | Effects of OsNUC1 motif on transgenic Arabidopsis thaliana L. growth under salt stress condition |
| Authors: | รัฐธิภา ธนารักษ์ |
| Advisors: | ศุภจิตรา ชัชวาลย์ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Supachitra.C@Chula.ac.th |
| Subjects: | ข้าว -- การปรับปรุงพันธุ์ Rice -- Breeding |
| Issue Date: | 2554 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | ยีนนิวคลีโอลินในข้าว (OsNUC1) เป็นยีนที่ตอบสนองต่อภาวะเครียดจากความเค็มซึ่งถอดรหัส/แปลรหัสให้โปรตีน OsNUC1 ประกอบไปด้วยโดเมนบริเวณปลาย N (N’_OsNUC1) ซึ่งมีโดเมน acidic-serine-rich และ bipartite nuclear localize signal (NLS) และโดเมนบริเวณปลาย C (C’OsNUC1) ประกอบด้วย RNA recognition motifs (RRMs) 2 โมทิฟและโดเมน Glycine-Arginine-rich (GAR) งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อเปรียบเทียบบทบาทของโดเมนบริเวณปลาย N และ C ของ OsNUC1 เมื่อถูกควบคุมด้วยโปรโมเตอร์ชนิดแสดงออกตลอดเวลา (โปรโมเตอร์ 35SCaMV) หรือโปรโมเตอร์ชนิดที่แสดงออกเฉพาะเมื่อได้รับภาวะแล้ง (โปรโมเตอร์ rd29A) ที่มีต่อการเติบโตของพืชในภาวะปกติและภาวะเครียดจากความเค็ม งานวิจัยนี้เลือก Arabidopsis thaliana เป็นต้นแบบในการศึกษา หลังจากถ่ายยีนชุดโครงสร้างยีนเข้าสู่ต้น Arabidopsis คัดเลือกต้นดัดแปรพันธุกรรมสายพันธุ์ที่ตรวจสอบแล้วว่าเป็น homozygous และมีระดับการแสดงออกของยีน OsNUC1 ที่ต่างกันมาศึกษาเกี่ยวกับการเติบโตพบว่า ไม่ว่าจะเป็น full-length cDNA หรือส่วน cDNA ที่ถอดรหัสให้ N’_OsNUC1 หรือส่วน cDNA ที่ถอดรหัสให้ C’_OsNUC1 ที่ถูกควบคุมด้วยโปรโมเตอร์ชนิดแสดงออกตลอดเวลาหรือชนิดที่แสดงออกเฉพาะเมื่อได้รับภาวะแล้งอย่างใดอย่างหนึ่งสามารถเพิ่มความยาวรากแก้วในภาวะปกติได้ มีข้อน่าสังเกตว่าไม่สามารถคัดเลือกเมล็ด T1 ของต้นดัดแปรพันธุกรรมที่ได้รับการถ่ายยีน N’_OsNUC1 แบบมีการแสดงออกของยีนตลอดเวลาบนอาหารที่เติมยาปฏิชีวนะ 4 วันหลังจากย้ายปลูกบนอาหารเพาะเลี้ยง (ภาวะปกติ) พบว่าทุกสายพันธุ์ของต้นกล้าดัดแปรพันธุกรรมอายุ 10 วันที่มียีน N’_OsNUC1 ถูกควบคุมโปรโมเตอร์แบบแสดงออกเฉพาะเมื่อได้รับภาวะแล้งมีน้ำหนักสดสูงกว่าต้น WT อย่างมี นัยสำคัญทางสถิติ สำหรับภาวะเค็มในวันที่ 4 หลังทำการทดลองต้นที่ได้รับการถ่ายยีน N’_OsNUC1 และโปรโมเตอร์ rd29A มีน้ำหนักสดและน้ำหนักแห้งสูงกว่า wild type ที่ไม่ได้รับการถ่ายยีน ในขณะเดียวกันไม่พบว่ามีการเพิ่มขึ้นของการเติบโตในต้นดัดแปรพันธุกรรมอื่นยกเว้นต้นที่ได้รับการถ่ายยีน full-length OsNUC1 แบบแสดงออกตลอดเวลาที่มีแนวโน้มให้รากแก้วที่มีความยาวเพิ่มมากขึ้นในวันที่ 6 หลังได้รับภาวะเครียดจากความเค็ม ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่า OsNUC1 มีส่วนเกี่ยวข้องในการเจริญเติบโตของพืชโดยเฉพาะกระบวนการพัฒนาของราก ทั้งนี้บริเวณปลาย N และ C ของโปรตีนต่างมีบทบาทในกระบวนการพัฒนาเช่นเดียวกัน บทบาทของโปรโมเตอร์ชนิดแสดงออกตลอดเวลาและแบบแสดงออกเฉพาะเมื่อได้รับภาวะแล้งอาจยังไม่ชัดเจนนักเมื่อพิจารณาจากการแสดงออกของยีน full-length และ N’_OsNUC1 อย่างไรก็ตามเนื่องจากไม่สามารถคัดต้นดัดแปรพันธุกรรมที่ได้รับการถ่ายยีน N’_OsNUC1 แบบแสดงออกตลอดเวลาได้ ดังนั้นโปรโมเตอร์แบบแสดงออกเฉพาะเมื่อได้รับการกระตุ้นก็น่าจะเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการนำมาใช้ศึกษาหน้าที่ของบริเวณดังกล่าว ซึ่งเป็นบริเวณที่ให้ผลการทดลองช่วยเพิ่มการเจริญเติบโตของพืชในภาวะเค็มได้ อย่างไรก็ตามเนื่องจากไม่มีหลักฐานที่ยืนยันถึงการมีอยู่ของ N’_OsNUC1 ในข้าว จึงเป็นไปได้ว่าความสามารถในการทนเค็มซึ่งเป็นผลของ N’_OsNUC1 ก็อาจไม่มีอยู่จริงในธรรมชาติ การเจริญเติบโตของพืชที่เพิ่มขึ้นระหว่างได้รับภาวะเค็มในต้นดัดแปรพันธุกรรมที่มียีน N’_OsNUC1 จึงอาจเป็นผลจากโดเมนอื่นที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับโครงสร้างของ N’_OsNUC1 |
| Other Abstract: | OsNUC1 is a salt responsive gene in rice, encoding the Nucleolin1 (OsNUC1) protein which consists of N-terminal acidic-serine-rich domain (N’_OsNUC1) with bipartite nuclear localization signal (NLS) and C-terminal domain (C’_OsNUC1) with two RNA recognition motifs (RRMs) and glycine-arginine rich (GAR) region. The objective of this research is to compare the effects of N-terminal and C-terminal domains of OsNUC1 under the constitutive (35SCaMV promoter) and drought inducible (rd29A) promoter regulation on plant growth in normal and salt stress conditions. Arabidopsis thaliana L. was used as a model for the investigation. The expression constructs were transferred to Arabidopsis and the homozygous transgenic lines with different OsNUC1 gene expression level were selected for growth analysis. It was found that the full-length cDNA or the cDNA fragment, encoding N’_OsNUC1 (N’_OsNUC1) or the cDNA fragment, encoding C’_OsNUC1 (C’_OsNUC1) regulated by either constitutive or drought inducible promoter could enhance primary root elongation in normal condition. It should be noticed that the T1 seeds from transgenic lines with the constitutive expression of N’_OsNUC1 could not be selected on antibiotic containing medium. After normal medium refreshing for 4 days, all 10 day-old transgenic lines with drought inducible promoter regulated N’_OsNUC1 expression showed the significant higher level of fresh weight, when compared to the wild type, while only some transgenic lines with other constructs performed the higher fresh weight in normal condition than wild type. In salt stress condition, the transgenic lines with N’_OsNUC1 expression regulated with rd29A promoter had a higher fresh weight and dry weight after 4 days of treatment, when compared to non-transformed wild type, while the transgenic lines with other construct did not clearly show growth enhancement under salt stress condition, except that the transgenic lines with the constitutive expression of full-length OsNUC1 tended to have the long primary root after 6 days of salt stress. These data suggested that OsNUC1 protein functioned in both normal and salt stress condition in plant growth and development, especially in root developmental process, and both N- and C- termini of this protein play roles in the plant development. The effects of constitutive and drought inducible promoters may not be clearly seen in the regulation of full-length OsNUC1 and C’_OsNUC1 gene expression. However, as the transgenic plants with the constitutive expression of N’_OsNUC1 could not be selected, the inducible promoter was an alternative promoter to study the function study of the particular region of the gene, which resulted in the enhancement of plant growth in salt-stress condition. Because there is no evidence of the N’_OsNUC1 existence in rice, the salt tolerant function of N’_OsNUC1 might not exist in nature. Growth enhancement during salt stress in the transgenic lines with N’_OsNUC1 might result from the similarity of that region of OsNUC1 to other salt resistant genes in Arabidopsis. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554 |
| Degree Name: | วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | เทคโนโลยีชีวภาพ |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/63735 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Sci - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Ratthipha Thanaruksa.pdf | 3.92 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.