Hidegstresszben szerepet játszó jelátviteli utak azonosítása génexpressziós vizsgálatokkal gabonafélékben = Identification of signal transduction pathways involved in cold stress by gene expression studies in cereals

Tóth, Balázs (2011) Hidegstresszben szerepet játszó jelátviteli utak azonosítása génexpressziós vizsgálatokkal gabonafélékben = Identification of signal transduction pathways involved in cold stress by gene expression studies in cereals. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 78866_ZJ1.pdf Download (46kB) | Preview

Abstract

Kutatásaink során hidegedződésben és fagytűrésben szerepet játszó jelátviteli lépéseket azonosítottunk farmakológiai módszer felhasználásával árpában és alakorban. Megvizsgáltuk a kallusz rendszer felhasználhatóságát a fagytűrés tanulmányozásában, és megállapítottuk, hogy a kalluszok hidegre adott válasza eltér a növényekétől, melyben nagy szerepet játszik az eltérő hormonösszetételük, ezért nem alkalmasak ilyen jellegű vizsgálatokra. Csíranövények felhasználásával bizonyítottuk a kalcium szerepét a fagyasztást követő regenerációban árpában. Génexpressziós szinten megfigyeltük szintén árpában, hogy a CBF14 és COR14b gének hidegindukciója függ az intracelluláris kalciumtól, míg a CBF9 indukciója független attól, az egész rendszer pedig foszfolipáz C által szabályozott. Alakor esetében a CBF12 és COR14b hidegindukciója kalcium-regulált, ellenben a CBF14 indukciójára nem volt hatással a csökkent kalciumválasz. Microarray felhasználásával számos kalcium-regulált hidegindukált gént találtunk, köztük az antioxidáns védekező rendszer elemeit. Megvizsgáltuk a MAPK aktiváció hatását is a hidegválaszban és azt találtuk, hogy a CBF-COR rendszer indukciója független a MAPK indukciótól. Egy független rendszerben vizsgáltuk a vegetatív-generatív átmenet hatását a COR14b expresszióra is. | In the present study we identified signal transduction components involved in cold acclimation and frost tolerance of barley and einkorn wheat using pharmacological approach. We investigated the possible utilization of callus cultures as experimental system to study frost tolerance and we observed that barley callus has altered cold response due to its different hormone content, therefore it is an unsuitable object for this kind of experiments. In barley seedlings we proved the role of calcium in the regeneration following freezing injury. In the gene expression level in barley we found that the cold induction of CBF14 and COR14b appears to be dependent from the intracellular calcium release, while CBF9 looks calcium independent and the whole system is regulated by phospholipase C. In einkorn wheat we observed that the cold induced expression of CBF12 and COR14b was calcium dependent, while the expression of CBF14 was not affected by the decrease of calcium response. Using microarray we found a series of calcium dependent cold responsive genes including the components of the antioxidant defense system. We investigated the effect of increased MAPK kinase activity on the cold response and we found the CBF-COR system independent from MAPK induction. We also investigated in an independent system the relationship of vegetative-generative transition and the expression of COR14b gene.

Actions (login required)

Edit Item