Molecular Insights into Salinity Stress Tolerance Mechanisms of Date Palm, Based on Methylome and Transcriptome Approaches
| العنوان بلغة أخرى: |
الفهم الجزيئي لآلية مقاومة الملوحة في النخيل بالاعتماد علي وجود جزئ الميثيل علي الموروثات وعلاقته في كمية التعبير الجيني |
|---|---|
| المؤلف الرئيسي: | Al-Harrasi, Ibtisam Rashid Said (Author) |
| مؤلفين آخرين: | Yaish, Mahmoud W. (Advisor), Al Yahyai, Rashid Abdullah (Advisor) |
| التاريخ الميلادي: |
2019
|
| موقع: | مسقط |
| الصفحات: | 1 - 193 |
| رقم MD: | 1050762 |
| نوع المحتوى: | رسائل جامعية |
| اللغة: | الإنجليزية |
| الدرجة العلمية: | رسالة دكتوراه |
| الجامعة: | جامعة السلطان قابوس |
| الكلية: | كلية العلوم |
| الدولة: | عمان |
| قواعد المعلومات: | Dissertations |
| مواضيع: | |
| رابط المحتوى: |
عدد مرات التحميل
6
| المستخلص: |
يعتبر نخيل التمر أحد أهم المحاصيل الزراعية في سلطنة عمان، حيث أشارت آخر الإحصائيات أنه يوجد ما يقارب 8.050.000 نخلة في السلطنة تسهم بإنتاج ما يقارب 172,866 طن من التمر سنويا. وبالرغم من أن نبات نخيل التمر من النباتات المقاومة للملوحة نسبيا، فقد أثرت ملوحة التربة المتزايدة بشكل ملحوظ على زراعة وإنتاجية أشجار النخيل. من أجل ذلك، كان الهدف الرئيسي من هذا المشروع هو فهم آليات تحمل نخيل التمر للملوحة وذلك عن طريق تتبع أنماط وجود جزيء الميثيل على الموروثات المنسوخة من الحمض النووي وعلاقتها في كمية التعبير الجيني لهذه الموروثات عند تعرض نبات النخيل للملوحة مقارنة بظروف النمو الطبيعية. تم خلال هذه الدراسة استخلاص الحمض النووي من جذور نباتات نخيل نمت تحت ظروف طبيعية وأخري تعرضت للملوحة، بعد ذلك تم معاملة الحمض النووي لكل منها بيبكبريتات الصوديوم الحامضية ومن ثم تتبع أنماط وجود جزيء الميثيل باستخدام مبدأ تقنية الجيل المقبل من التسلسل (WGBS) من أجل تحديد المناطق ذات الأنماط المتباينة للمثيلة (DMR). اعتمادا على هذه المناطق (DMR) أشارت النتائج أن تعرض نبات النخيل للملوحة يساهم في ارتفاع مستوى مثيلة الحمض النووي (DNA methylation) وبالتالي تذبذب التعبير الجيني للموروثات المسؤولة عن استجابة النخيل للملوحة التي تم تحديدها باستخدام تقنية قراءة تسلسل الحمض النووي الرايبوزي RNA sequencing method))، حيث أظهرت وجود 6.405 موروثا متباينا في التعبير الجيني نتيجة للملوحة (DEG). وقد تم ربط قيم التعبير الجيني لهذه الموروثات بمستوى المثيلة عبر مختلف المناطق الجينية من أجل دراسة العلاقة بينهما وقد أظهرت التحاليل وجود علاقة عكسية بين مثيلة الحمض النووي (تحديدا نوع mCG) في مناطق المحفزات (promoters) وبين التعبير الجيني للموروثات. بالمقابل كانت هناك علاقة طردية بين التعبير الجيني ومثيلة الحمض النووي (للنوعين mCHH و mCHG) وخاصة في الحمض النووي للنخيل تحت ظروف النمو الطبيعية. تناول البحث أيضا إجراء تحاليل دراسة شبكات التفاعل البيولوجي وكذلك الوظائف البيولوجية المرتبطة بالموروثات ذات الأنماط المتباينة للمثيلة (DMGs) وقد أظهرت النتائج أن الموروثات ذات التعبير الجيني المرتفع تساهم بشكل فعال في: (1) نقل أيون الهيدروجين عبر غشاء الخلية النباتية، (2) تنظيم نشاط الإنزيمات المسؤولة عن إضافة مجموعة فوسفات إلى جزيء البروتين. لذلك تم اختيار أثنين من جينات النخيل ذات الصلة بهذه الوظائف الحيوية واعتمادا على تباين نمط المثيلة والتعبير الجيني لكل منهما عند تعرض نبات النخيل للملوحة وهما: (PdNHX6) sodium hydrogen exchanger 6 و vascular highway 1-interacting kinase (PdVIK)، حيث تم توصيف الوظائف الحيوية المرتبطة بكل منهما على حدة في النبات النموذجي رشاد أذن الفأر (Arabidopsis thaliana). بالمقارنة مع النباتات الغير معدله وراثيا والتي نمت في نفس الظروف البيئية، أحدثت عملية النقل الجيني بهدف زيادة التعبير الجيني مغاير المنشأ لموروث PdNHX6 إلى تحسين مقاومة نبات رشاد أذن الفأر لملوحة التربة من خلال ارتفاع محتوى الماء والمحتوى الكلوروفيلي في النباتات المعدلة وراثيا وقدرتها على تحقيق التوازن في نسبة أيونات البوتاسيوم إلى الصوديوم. أما بالنسبة لموروث PdVIK، فإن النباتات المعدلة وراثيا، أظهرت معدلات تراكم عالية من الحمض الأميني البرولين تحت ظروف الملوحة وأبدت مقاومة ملحوظة للجفاف من خلال الحفاظ على مستوى مرتفع من المحتوى المائي. وأخيرا، أن أهم مخرجات هذه الدراسة هو تحديد أهمية هذين الجينين في تحسين مقاومة نبات النخيل للملوحة والجفاف، مما قد يسهم مستقبلا في إنتاج نباتات نخيل أكثر مقاومه للملوحة والجفاف باستخدام أساليب التقنيات الحيوية التقليدية وكذلك أساليب التقنية الحيوية الحديثة. |
|---|
عناصر مشابهة
-
Comparative Transcriptome Analysis of Nectar Secretion and the Molecular Mechanism of Nectary Development in Ziziphus Spina-Christi
بواسطة: الشقور، بنان عيسى منشور: (2023) -
Elucidating Molecular Mechanisms of Salt Tolerance in Date Palms: An Insight into the Role of Plant Growth Promoting Rhizobacteria and Silicon
بواسطة: Jana, Gerry Aplang منشور: (2020) -
Tecomella Undulata: Phenology and Salinity Stress Tolerance
بواسطة: Al Wahaibi, Khadija Khalifa Ali منشور: (2019) -
SALINITY TOLERANCE AND ASSOCIATED SALINITY TOLERANCE MECHANISMS OF FOUR TURFGRASSES
بواسطة: Al Shammary, Saad Farhan منشور: (2001) -
Transcriptome Sequencing and Functional Analysis of Date Palm "Phoenix Dactylifera l." Grown under Salinity
بواسطة: Patankar, Himanshu Vishwas منشور: (2019)
