Advanced

The Genetic and Evolutionary Response to Cold Temperatures in Arabidopsis in Regards to the Process of Vernalization

Selga, Catja (2016) BIOP01 20152
Degree Projects in Biology
Popular Abstract (Swedish)
Hur känner växter kyla?

Växter har, precis som djur, utvecklat en mängd olika responser på signaler från miljön de lever i. En av dessa är vernalisering. Vernalisering innebär att en växt blommar tidigare om den utsatts för en kalla temperaturer under en längre period än vad den annars skulle ha gjort. I detta projekt har vi kollat närmare på gener involverade i denna mekanism.

För att vernaliseringen skall fungera i modellorganismen Arabidopsis thaliana L. (på svenska känd som backtrav) krävs uttryck av genen FLOWERING LOCUS C (FLC). Genen uttrycker transkriptionsfaktorn FLC, som hindrar växten från att blomma. Nivån av FLC blir successivt lägre i lägre temperaturer. Är perioden av låga temperaturer tillräckligt lång slutar FLC att... (More)
Hur känner växter kyla?

Växter har, precis som djur, utvecklat en mängd olika responser på signaler från miljön de lever i. En av dessa är vernalisering. Vernalisering innebär att en växt blommar tidigare om den utsatts för en kalla temperaturer under en längre period än vad den annars skulle ha gjort. I detta projekt har vi kollat närmare på gener involverade i denna mekanism.

För att vernaliseringen skall fungera i modellorganismen Arabidopsis thaliana L. (på svenska känd som backtrav) krävs uttryck av genen FLOWERING LOCUS C (FLC). Genen uttrycker transkriptionsfaktorn FLC, som hindrar växten från att blomma. Nivån av FLC blir successivt lägre i lägre temperaturer. Är perioden av låga temperaturer tillräckligt lång slutar FLC att uttryckas helt, denna effekt är permanent även om växten återvänder till varma temperaturer. Detta förlopp skrer i naturen när vinter blir till vår. Om perioden av låga temperaturer inte är lång nog kan transkriptionen av FLC börja igen, och det kommer då ta längre tid tills växten kan blomma (se figur).

Orsaken till att FLC slutar transkriberas beror på närvaron av olika genetiska faktorer. Två av dessa faktorers uttryck blir högre i kallare temperaturer. Vi har funnit att en av dessa faktorer, VIN3 är starkt korrelerad till både låga temperaturer och ett lågt uttryck av FLC. En annan faktor, COOLAIR är placerad antisense till FLC. Denna är också korrelerad till låga temperaturer och låga nivåer av FLC, men inte lika starkt som VIN3, och dess uttryck över tid ser heller inte likadant ut. Vi drar därför slutsatsen att VIN3 och COOLAIR båda hindrar FLC från att transkriberas, men vid olika intervall av låga temperaturer.

Ut i naturen
A. thaliana är en växt som mestadels studeras i kontrollerade miljöer som laboratorier och växthus. I detta projekt har vi valt att flytta ut växten till två lokaler där den naturligt förekommer, en i Ångermanland och en i Skåne. Vi planterade A. thaliana på hösten och mätte temperatur och uttrycket av de tre genetiska faktorerna med jämna mellanrum fram tills växten blommade på våren. Detta påvisade att vad som sker i kontrollerade miljöer även sker i naturen.

Vi kunde också se att växternas genuttryck var mycket lika mellan de två lokalerna, trots de stora skillnaderna i temperatur och årstidernas längd. Kunskap som denna är vital för grundforskning på växter såväl som andra organismer, då fördjupad vetskap om hur gener fungerar är viktig inom alla forskningsområden.

Handledare: Torbjörn Säll
Examensarbete för masterexamen 60 hp i biologi 2016
Biologiska Institutionen, Lunds universitet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Selga, Catja
supervisor
organization
course
BIOP01 20152
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
language
English
id
8891741
date added to LUP
2016-09-14 12:37:07
date last changed
2016-09-14 12:37:07
@misc{8891741,
  author       = {Selga, Catja},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {The Genetic and Evolutionary Response to Cold Temperatures in Arabidopsis in Regards to the Process of Vernalization},
  year         = {2016},
}