Advanced

Brassinosteroid sensing and signaling in barley mutants

Åstrand, Johanna (2017) MOBT01 20162
Degree Projects in Molecular Biology
Popular Abstract (Swedish)
Igenkänning och signalering av växthormonet brassinosteroid i korn

Under svåra väderförhållanden som starka vindar, hagel eller hårt regn kan grödor som korn pressas mot marken – man får liggsäd. Dessa löper större risk att drabbas av svampinfektioner, de börjar gro och de blir svårare att tröska vilket minskar skörden. Sädesslag som korn, vete och råg är extra utsatta, vilket skapar ett behov av växter som är resistenta mot denna process.

Redan 1928 påbörjades försök att hitta nya gynnsamma varianter av korn genom att införa mutationer i korngenomet. Bland annat isolerade man kortstråiga mutanter som inte bildade liggsäd lika lätt. Dessa kortstråiga mutanter har påvisats vara defekta i processer som rör brassinosteroider, vilket är... (More)
Igenkänning och signalering av växthormonet brassinosteroid i korn

Under svåra väderförhållanden som starka vindar, hagel eller hårt regn kan grödor som korn pressas mot marken – man får liggsäd. Dessa löper större risk att drabbas av svampinfektioner, de börjar gro och de blir svårare att tröska vilket minskar skörden. Sädesslag som korn, vete och råg är extra utsatta, vilket skapar ett behov av växter som är resistenta mot denna process.

Redan 1928 påbörjades försök att hitta nya gynnsamma varianter av korn genom att införa mutationer i korngenomet. Bland annat isolerade man kortstråiga mutanter som inte bildade liggsäd lika lätt. Dessa kortstråiga mutanter har påvisats vara defekta i processer som rör brassinosteroider, vilket är en grupp växthormoner. Brassinosteroider har många fysiologiska effekter i växter, så som utveckling av rötter, stresstolerans och, kanske det mest intressanta för liggsädesresistens, stråtillväxt.

Tidigare har man upptäckt att de kortstråiga mutanterna har en defekt antingen i biosyntesen eller signaleringen av brassinosteroider. Hormonet känns av vid cellmembranet av ett receptor-protein, BRI1, där brassinosteoridet binder in. Receptor sänder sedan signaler in i cellen som reglerar genuttryck och därigenom tillväxt. En speciell mutation i BRI1-genen, kallad uzu1.a, används omfattande i östra Asien på grund av att den gör växtens tillväxt kort men upprätt. I det här projektet har BRI1 studerats för att försöka identifiera den defekta mekanismen bakom det kortstråiga utseendet. Dessutom har växtens respons på brassinosteroider undersökts genom att behandla mutanter med växthormonet i så kallade leaf unrolling- och leaf inclination-tester. Utifrån dessa tester kan man skilja de mutanter som inte kan känna av hormonet (receptormutanter) från de som inte kan producera hormonet (biosyntesmutanter). Därutöver, för att studera interaktioner av olika mutanter, korsades biosyntes- och receptormutanter för att få fram dubbelmutanter.

Leaf unrolling och leaf inclination-testerna ledde till att elva nya biosyntesmutanter identifierades från en grupp av 30 undersökta mutanter. När mutanterna korsades mot varandra kunde man inte påvisa att de var muterade i samma gener. Detta innebär att det kan finnas nya oupptäckta gener som styr produktionen av brassinosteroider eller att andra växthormon kan ge upphov till samma utseende. Dubbelmutantstudien påvisade att det finns en additiv effekt vid en kombination av muterade gener. Aktivitetsmätningar av receptorproteinet har inte lyckats påvisa någon skillnad mellan uzu1.a och vildtypen, vilket istället leder oss att tro att mutationen möjligen påverkar interaktioner med andra proteiner.



Handledare: Mats Hansson, Shakhira Zakhrabekova, Nick Sirijovski
Examensarbete – masterexamen i molekylärbiologi, 60.0 hp
Biologiska institutionen
Lunds universitet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Åstrand, Johanna
supervisor
organization
course
MOBT01 20162
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
language
English
id
8925441
date added to LUP
2017-09-12 11:40:09
date last changed
2017-09-12 11:40:09
@misc{8925441,
  author       = {Åstrand, Johanna},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Brassinosteroid sensing and signaling in barley mutants},
  year         = {2017},
}