Title
Ekspresija gena za inhibitor serinskih proteinaza (BvSTI) šećerne repe (Beta vulgaris L.) i uloga u otpornosti na insekte
Creator
Savić, Jelena, 1977-
Copyright date
2012
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 21.12.2012.
Other responsibilities
mentor
Ninković, Slavica
mentor
Radović, Svetlana, 1958-
član komisije
Smigocki, Ann
Academic Expertise
Prirodno-matematičke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Biološki fakultet
Alternative title
Expression of sugar beet (Beta vulgaris L.) serine proteinase inhibitor gene (BvSTI) and the role in insect resistance : doctoral dissertation
Publisher
Beograd : [J. M. Savić]
Format
PDF/A (161 list)
description
Biologija - Fiziologija biljaka / Biology
- Plant physiology
Abstract (sr)
Biljni inhibitori proteinaza aktivno učestvuju u odbrani biljaka od insekata štetočina
inhibirajući insekatske digestivne proteinaze. In planta analiza ekspresije BvSTI gena koji
kodira inhibitora serinskih proteinaza urađena je sa ciljem otkrivanja uloge ovog
inhibitora u otpornosti biljaka šećerne repe na insekte, kao i radi utvrđivanja potencijala
ovog gena kao pogodnog kandidat-gena koji bi se biotehnološkim metodama mogao uvesti
u osetljive biljne genome, čime bi se povećala njihova otpornost prema insektima
štetočinama. Ekspresija BvSTI gena praćena je kod tri genotipa šećerne repe koji se
odlikuju umerenom otpornošću prema larvama štetočine korena Tetanops myopaeformis
Roder, F1016, F1015 i UT-8, kao i kod jednog osetljivog genotipa, F1010. Kod svih
otpornih genotipova mehaničko povređivanje indukovalo je ekspresiju ovog gena, a nivo
transkripcije bio je povišen u poređenju sa nivoom kod osetljivog genotipa. Najintenzivniji
odgovor na povređivanje zabeležen je kod otpornih genotipova F1016 i UT-8. U listovima
osetljivog F1010, ali i trećeg otpornog genotipa F1015, registrovan je samo neznatni
porast u intenzitetu BvSTI transkripcije, dok je u korenovima ova dva genotipa mehaničko
povređivanje dovelo do blage početne supresije u aktivnosti BvSTI gena. Akumulacija
BvSTI transkripata u listovima i korenovima otpornog F1016 i osetljivog F1010 kojima su
se hranile larve Spodoptera frugiperda J.E. Smith pokazala je sličan obrazac ekspresije kod
oba genotipa. U poređenju sa transkripcionim obrascima dobijenim nakon mehanilčkog
povređivanja, ishrana insekata dovela je do znatno sporije indukcije i slabijeg intenziteta
transkripcije. Analize na proteinskom nivou pokazale su da nakon povređivanja listova
dolazi do akumulacije proteina veličine 30 kDa za koji su se vezala poliklonalna BvSTI
specifična antitela kako kod otpornog F1016, tako i kod osetljivog F1010 genotipa.
Aktivnost BvSTI inhibitora protiv tripsina pokazana je kod F1016 korenova i listova, kao i
kod F1010 listova. U F1010 korenovima aktivnost BvSTI inhibitora nije detektovana.
U biotestu u kome je ispitivana otpornost pojedinačnih genotipova na larve S. frugiperda
korišćena su sva četiri genotipa šećerne repe kod kojih je pokazano da povređivanje utiče
na ekspresiju BvSTI gena. Larve koje su se hranile listovima sva tri otporna genotipa bile
su statistički značajno lakše od larvi koje su hranile osetljivim F1010 listovima...
Abstract (en)
Plant proteinase inhibitor genes are among the prime candidates suitable for insect
resistance improvement in plants. Expression pattern of a sugar beet serine proteinase
inhibitor gene, BvSTI, was characterized in response to mechanical and fall armyworm
(Spodoptera frugiperda J.E. Smith) induced wounding. BvSTI expression was analyzed in
three breeding lines moderately resistant to sugar beet root maggot (Tetanops
myopaeformis Roder.) and in a susceptible line, F1010. Increased mechanical wounding
induced levels of BvSTI expression were observed in all resistant lines as compared to
F1010. The most intensive response to wounding was observed in resistant lines, F1016
and UT-8, with a maximum up to 4- and 2,5-fold increase of BvSTI transcript levels over
non-wounded roots and leaves, respectively. In contrast, slight increase of BvSTI transcript
levels in leaves and even an initial decrease in roots were observed in sensitive F1010, but
also in the third resistant line, F1015. BvSTI transcript accumulation in F1016 and F1010
tissues wounded by FAW showed a similar gene expression pattern, but it was delayed
and less intense than the response incited by abiotic wounding. On the protein level,
BvSTI-specific polyclonal antibodies confirmed increased accumulation of the 30 kDa
BvSTI protein in wounded leaves but not in roots of F1016 and F1010. Using trypsin
inhibition assays, the activity of BvSTI was confirmed in F1016 roots and leaves and
F1010 leaves. In F1010 roots BvSTI activity was completely lacking.
To confirm the potential role of the BvSTI gene in defending mechanisms to insect pests in
sugar beet the same analyzed germplasm were bioassayed for resistance to fall armyworm
insects. Larvae fed sugar beet leaves from all three resistant germplasms (F1016, F1015
and UT-8) had significant reductions in larval weights as compared to larvae fed on
sensitive F1010 leaves. The observed daily weight increase was also the highest in larvae
from sensitive vs. resistant leaves. As the larvae entered the pupal stage, pupal sizes did
not reflect the overall larval weights and all developed pupae were similar. Larvae fed on roots were almost double lighter than larvae from leaves for all analyzed gemplasms.
Some developmental abnormalities of the pupae fed on F1016 and F1015 leaves were
noted...
Authors Key words
otpornost prema insektima; Inhibitor serinskih proteinaza; BvSTI gen;
Šećerna repa; Inducibilni genski promotori; transgeni duvan; Spodoptera frugiperda
Authors Key words
insect resistance; Serine proteinase inhibitor; BvSTI gene; Sugar beet;
Inducible gene promoters; transgenic tobacco; Spodoptera frugiperda
Classification
577.21:633.63(043.3)
632.7:633.63(043.3)
Subject
Inhibitor serin proteaza
Subject
Šećerna repa
Type
Tekst
Abstract (sr)
Biljni inhibitori proteinaza aktivno učestvuju u odbrani biljaka od insekata štetočina
inhibirajući insekatske digestivne proteinaze. In planta analiza ekspresije BvSTI gena koji
kodira inhibitora serinskih proteinaza urađena je sa ciljem otkrivanja uloge ovog
inhibitora u otpornosti biljaka šećerne repe na insekte, kao i radi utvrđivanja potencijala
ovog gena kao pogodnog kandidat-gena koji bi se biotehnološkim metodama mogao uvesti
u osetljive biljne genome, čime bi se povećala njihova otpornost prema insektima
štetočinama. Ekspresija BvSTI gena praćena je kod tri genotipa šećerne repe koji se
odlikuju umerenom otpornošću prema larvama štetočine korena Tetanops myopaeformis
Roder, F1016, F1015 i UT-8, kao i kod jednog osetljivog genotipa, F1010. Kod svih
otpornih genotipova mehaničko povređivanje indukovalo je ekspresiju ovog gena, a nivo
transkripcije bio je povišen u poređenju sa nivoom kod osetljivog genotipa. Najintenzivniji
odgovor na povređivanje zabeležen je kod otpornih genotipova F1016 i UT-8. U listovima
osetljivog F1010, ali i trećeg otpornog genotipa F1015, registrovan je samo neznatni
porast u intenzitetu BvSTI transkripcije, dok je u korenovima ova dva genotipa mehaničko
povređivanje dovelo do blage početne supresije u aktivnosti BvSTI gena. Akumulacija
BvSTI transkripata u listovima i korenovima otpornog F1016 i osetljivog F1010 kojima su
se hranile larve Spodoptera frugiperda J.E. Smith pokazala je sličan obrazac ekspresije kod
oba genotipa. U poređenju sa transkripcionim obrascima dobijenim nakon mehanilčkog
povređivanja, ishrana insekata dovela je do znatno sporije indukcije i slabijeg intenziteta
transkripcije. Analize na proteinskom nivou pokazale su da nakon povređivanja listova
dolazi do akumulacije proteina veličine 30 kDa za koji su se vezala poliklonalna BvSTI
specifična antitela kako kod otpornog F1016, tako i kod osetljivog F1010 genotipa.
Aktivnost BvSTI inhibitora protiv tripsina pokazana je kod F1016 korenova i listova, kao i
kod F1010 listova. U F1010 korenovima aktivnost BvSTI inhibitora nije detektovana.
U biotestu u kome je ispitivana otpornost pojedinačnih genotipova na larve S. frugiperda
korišćena su sva četiri genotipa šećerne repe kod kojih je pokazano da povređivanje utiče
na ekspresiju BvSTI gena. Larve koje su se hranile listovima sva tri otporna genotipa bile
su statistički značajno lakše od larvi koje su hranile osetljivim F1010 listovima...
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.