Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/11147/12619
Title: Genetic modification of glycoalkaloid content in eggplant by agrobacterium-mediated transformation technique
Other Titles: Agrobacterium aracılı transformasyon tekniği ile patlıcanda glikoalkaloid içeriğinin genetik modifikasyonu
Authors: Frary, Anne
Gültekin, Helin
Keywords: Eggplant
Eggplant glycoalkaloids
Agrobacterium-mediated transformation
Plant molecular genetics
Issue Date: Jun-2022
Publisher: Izmir Institute of Technology
Abstract: Eggplant is one of the first plantsthat was cultivated in the Old World. It is economically and agriculturally important for many countries such as Turkey. In addition, eggplant has been used medicinally since ancient times. The medicinal effects of eggplant come from its secondary metabolites. One of the most useful secondary metabolites is steroidal glycoalkaloids (SGA). SGAs have been used in cancer treatment research. The biosynthesis of SGAs in plants is controlled by enzymes and transcription factors. GAME 9 is a transcription factor that has been investigated in tomato and potato and has been shown to be an important element in the production pathway. In this research, a copy of eggplant’s own GAME 9 transcriptional factor was transformed to the eggplant genome with Agrobacterium-mediated transformation. To this end, the GAME 9 gene was amplified from the eggplant genome and inserted into the pSoup/pGreen0029 vector system. This vector system was inserted into Agrobacterium. Eggplant seedling explants were incubated with transgenic Agrobacterium. The transformation of regenerated plants was confirmed with PCR and efficiency was found to be 1.3%. RNA expression levels were checked by RT-QPCR for 12 confirmed transgenic plants. On the metabolite level, the leaves of transgenic plants were assayed for SGA content using Dragendorff’s reagent method. The transgenic plants’ mRNA and metabolite levels showed plant to plant variation due to the random nature of transgene insertion. Of the 12 transgenic eggplant, nine plants had significantly increased production of both mRNA (at least 2-fold difference) and metabolite levels. In addition, two plants did not show any difference in mRNA level but their SGA amount was significantly increased. The remaining plant had a 0.16-fold decrease in mRNA level but a significantly greater level of SGA than control plants. In the future, these transgenic plants can help illuminate the SGA production pathway of eggplant and be used for the production of economically and medicinally valuable SGAs.
Patlıcan eski dünyadan kültüre alınan ilk bitkilerden biridir. Türkiye’de patlıcanın üretimi ekonomik ve tarımsal açıdan büyük önem taşımaktadır. Ayrıca eski çağlardan beri tıbbi alanda kullanılmaktadır. Patlıcan tıbbi açıdan etkili olmasının nedeni ikincil metabolitleridir. En etkili metabolitlerden biri steroidal glikoalkaloidlerdir (SGA). SGA'lar kanser tedavisi araştırmalarında kullanılmıştır. Bitkilerde SGA'ların biyosentezi, enzimler ve transkripsiyon faktörleri tarafından kontrol edilir. GAME 9, domates ve patateste araştırılmış ve üretim yolunda önemli bir unsur olduğu gösterilmiş bir transkripsiyon faktörüdür. Bu araştırmada, patlıcanın kendi GAME 9 transkripsiyon faktörünün bir kopyası, Agrobacterium aracılı transformasyon ile patlıcan genomuna transfer edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, GAME 9 transkripsiyon faktörü pSoup/pGree0029 vektör sistemine transfer edildi ve vektör sistemi Agrobacterium'a yerleştirildi. Patlıcan eksplantları transgen içeren Agrobacterium ile inkübe edildi. Rejenere bitkilerin transformasyonu PCR ile doğrulandı ve verim %1,3 olarak bulundu. RNA ekspresyon seviyeleri, 12 doğrulanmış transgenik bitki için RT-QPCR ile kontrol edildi. Metabolit seviyeleri için, aynı transgenik bitkilerin yaprakları, Dragendorff'un reaktif yöntemi kullanılarak SGA içeriği için test edildi. Transgenik bitkilerin mRNA ve metabolit seviyeleri, Agrobacterium’un transformasyonu rastgele ekleyen doğası nedeniyle bitkiden bitkiye değişiklik göstermiştir. 12 transgenik patlıcanın dokuzu, hem mRNA ekspresyonunda (en az 2 kat fark) hem de metabolit seviyelerini önemli ölçüde artığı gözlemlenmiştir. Ek olarak, iki bitkinin mRNA seviyesinde herhangi bir farklılık göstermemesine (1 kat fark) karşın SGA miktarları önemli ölçüde arttığı gözlemlendi. Bir diğer bitkide ise mRNA seviyesinde 0,16 kat azalmaya gözlenirken, kontrol bitkilerinden önemli ölçüde daha yüksek bir SGA seviyesine sahipti. Gelecekte, bu transgenik bitkiler, patlıcanın SGA üretim yolunu aydınlatmaya yardımcı olabilir ve ekonomik ve tıbbi açıdan değerli SGA'ların üretimi için kullanılabilir.
Description: Thesis (Master)--Izmir Institute of Technology, Molekular Biology and Genetics, Izmir, 2022
Includes bibliographical references (leaves. 40-50)
Text in English; Abstract: Turkish and English
URI: https://hdl.handle.net/11147/12619
Appears in Collections:Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
10418967.pdfMaster Thesis1.04 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record



CORE Recommender

Page view(s)

212
checked on Feb 19, 2024

Download(s)

124
checked on Feb 19, 2024

Google ScholarTM

Check





Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.