Dergiler / Tarım Bilimleri Dergisi / 2017 / Cilt: 23 - Sayı: 2

Physio-Biochemical and Molecular Responses in Transgenic Cotton under Drought Stress

Transgenik Pamuk Bitkisinin Kuraklık Stresine Fizyo-Biyokimyasal ve Moleküler Tepkisi

Sayfa
157–166
Yayın Tarihi
2022-10-17
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu yüzden, bu çalışma bitkilerde kuraklık toleransını artırmak üzere ıslah ve homozigot hatların seçiminde kullanılabilecektir

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Kuraklık, pamuk bitkisinin gelişimini ve verimini azaltmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada, küçük ısı şok proteinleri (GHSP26) içeren transgenik pamuk bitkisinin T2 neslinin farklı kuraklık stresi altında biyokimyasal, fizyolojik ve moleküler düzeyde tepkileri yabani-tip bitki ile karşılaştırılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Bu yüzden, bu çalışma bitkilerde kuraklık toleransını artırmak üzere ıslah ve homozigot hatların seçiminde kullanılabilecektir
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Kuraklık, pamuk bitkisinin gelişimini ve verimini azaltmaktadır. Su stresi koşullarında biyokimyasal ve fizyolojik prosesleri moleküler düzeyde korumak için bitkide ısı şok proteinleri birikmektedir. Bu çalışmada, küçük ısı şok proteinleri (GHSP26) içeren transgenik pamuk bitkisinin T2 neslinin farklı kuraklık stresi altında biyokimyasal, fizyolojik ve moleküler düzeyde tepkileri yabani-tip bitki ile karşılaştırılmıştır. Transgenik bitkiler yabani-tip bitkilere gore % 30 daha fazla prolin biriktirmişlerdir. Kuraklık tolerasyon etkinliğinin arttığını gösteren lipid peroksidasyon aktivitesi transgenik bitkilerde azalmıştır. Kuraklığın onuncu gününde, transgenik ve yabani-tip bitkilerde oransal yaprak su içeriği sırasıyla % 69 ve % 45 olmuştur. Benzer şekilde yabani-tip bitkilerle karşılaştırıldığında, transgenik bitkiler fotosentez, stoma iletkenliği, transpirasyon ve ozmotik potansiyel açısından daha iyi performance göstermiştir. GHSP26 ve Gh-POD, Gh-RuBisCO, Gh-LHCP PSII, Gh-PIP, Gh-TPS ve Gh-LEA gibi kimi kuraklığa tepki genlerinin gerçek zaman PCR sonuçları yüksek düzeyde gen ekspresyonu olduğunu ve transgenik bitkilerin kuraklık toleranslarının iyi olduğunu göstermiştir. Transgenik bitkilerde GHSP26'nın yüksek ekspresyonu prolin ve lipid peroksidasyonu gibi biyokimyasal, fotosentez, ozmotik potansiyel ve su durumuna bağlı fizyolojik özellikleri iyileştirmiştir. Bu yüzden, bu çalışma bitkilerde kuraklık toleransını artırmak üzere ıslah ve homozigot hatların seçiminde kullanılabilecektir

Abstract

Drought decreases the growth and productivity in cotton. Heat shock proteins accumulate in plants under water stress to protect the biochemical and physiological processes at the molecular level. In this study, plants of T2 segregatinggenerationof transgenic cotton, containing small heat shock protein gene (GHSP26) was compared with wild type plants for biochemical, physiological and molecular responses under different periods of drought stress. Transgenic plants accumulated 30% higher proline content than the wild type. Lipid peroxidation activity was reduced in transgenic plants which showed that the drought tolerance efficiency has been improved. Leaf relative water content was 69% and 45% in transgenic and wild-type plants, respectively at 10-day drought stress. Similarly, transgenic plants showed better performance for photosynthesis, stomatal conductance, transpiration and osmotic potential as compared to wild type. Real-time quantitative PCR of GHSP26 and some other drought responsive genes such as Gh-POD, Gh-RuBisCO, Gh-LHCP PSII, Gh-PIP, Gh-TPS and Gh-LEA have supported the higher expression and proved drought tolerance in transgenic plants. The overexpression of GHSP26 in transgenic plants improved the biochemical such as proline content and lipid peroxidation activity and physiological parameters like photosynthesis, osmotic potential and water related attributes. Hence, this study may be extended for selection of homozygous lines and breeding to improve the drought tolerance activity in plants

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

RIAZ, S., HUSNAIN, T., RASHID, B., SARWARA, M. B., SADIQUE, S., HASSAN, S., MOHAMED, B. B. (2022). Physio-Biochemical and Molecular Responses in Transgenic Cotton under Drought Stress. Tarım Bilimleri Dergisi, Cilt: 23 - Sayı: 2, 157–166. https://ajindex.com/articles/594919

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (8)

  1. Akram M, Ashraf M, Jamil M, Iqbal R, Nafees M & Khan M (2011). Nitrogen application improves gas exchange characteristics and chlorophyll fluorescence in maize hybrids under salinity conditions. Russian Journal of Plant Physiology 58: 394-401
  2. Al-Whaibi M (2011). Plant heat-shock proteins: A mini review. Journal of King Saud University Science 23: 139-150
  3. Ashokkumar K, Kumar K S & Ravikesavan R (2014). An update on conventional and molecular breeding approaches for improving fiber quality traits in cotton-A review. African Journal of Biotechnology 13(10): 1097-1108 Ashraf M & Harris P J C (2004). Potential biochemical indicators of salinity tolerance in plants. Plant Science 166: 3-16 Bartels D & Sunkar R (2005). Drought and salt tolerance in plants. Critical Reviews in Plant Science 24: 23-58
  4. Bates L, Waldren R & Teare I (1973). Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil 39: 205-207
  5. Chaves M, Flexas J & Pinheiro C (2009). Photosynthesis under drought and salt stress: regulation mechanisms from whole plant to cell. Annals of Botany 103: 551- 560 de Montaigu A, Tóth R & Coupland G (2010). Plant development goes like clockwork. Trends in Genetics 26: 296-306 de Ronde J, Laurie R, Caetano T, Greyling M & Kerepesi I (2004). Comparative study between transgenic and non-transgenic soybean lines proved transgenic lines to be more drought tolerant. Euphytica 138: 123-132 Efeoglu B & Terzioglu S (2009). Photosynthetic responses of two wheat varieties to high temperature. EurAsian Journal of BioSciences 3: 97-106 Flexas J & Medrano H (2002). Drought-inhibition of photosynthesis in C3 plants: Stomatal and nonstomatal limitations revisited. Annals of Botany 89: 183-189 Gallé A, Haldimann P & Feller U (2007). Photosynthetic performance and water relations in young pubescent oak (Quercus pubescens) trees during drought stress and recovery. New Phytologist 174: 799-810
  6. Gunes A, Pilbeam D & Inal A (2008). Influence of silicon on sunflower cultivars under drought stress, I: Growth, antioxidant mechanisms, and lipid peroxidation. Communications in Soil Science and Plant Analysis 39: 1885-1903 Hadiarto T & Tran L-S P (2011). Progress studies of drought-responsive genes in rice. Plant Cell Reports 30: 297-310
  7. Jahangir M, Abdel-Farid I B, Kim H K, Choi Y H & Verpoorte R (2009). Healthy and unhealthy plants: The effect of stress on the metabolism of Brassicaceae. Environmental and Experimental Botany 67: 23-33
  8. Kosmas S, Argyrokastritis A, Loukas