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Forschungsartikel

Verbesserte Photosynthese und Wassernutzungseffizienz in transgenem Zuckerrohr, das Arabidopsis DREB1A unter Trockenstress exprimiert

735 Ansichten

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DOI:

10.3791/67861

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3. Oktober 2025

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1Agricultural Biotechnology Division, National Institute for Biotechnology and Genetic Engineering College, Pakistan Institute of Engineering and Applied Sciences (NIBGE-C, PIEAS), 2National Agricultural Research Center (NARC), 3Faculty of Agriculture and Veterinary Sciences, Superior University, 4Department of Laboratory & Blood Bank, Dr. Sulaiman Al Habib Medical Group, Qassim 51431, Saudi Arabia, 5Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, University of the Punjab, 6Department of Biology, College of Science, Princess Nourah bint Abdulrahman University, P.O. Box 84428, Riyadh 11671, Saudi Arabia, 7Institute of Molecular Biology and Biotechnology (IMBB), The University of Lahore, 8School of Life Sciences, Nantong University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Diese Studie untersucht die Arabidopsis DREB1A-vermittelte Trockenheitstoleranz in transgenem Zuckerrohr. Unter Stress wurden eine verbesserte Photosynthese, eine verbesserte Wassernutzungseffizienz und eine Akkumulation von Biomasse beobachtet. DR-21 wies die höchste DREB1A-Expression auf, was die Widerstandsfähigkeit gegen Dürren verbesserte. Die Ergebnisse geben Einblicke in molekulare Mechanismen und bieten eine mögliche Strategie für die Entwicklung klimaresistenter Zuckerrohrsorten in wasserarmen Regionen.

Zusammenfassung

Trockenstress schränkt die Produktivität des Zuckerrohrs kritisch ein und erfordert daher die Entwicklung stressresistenter Sorten für eine nachhaltige Landwirtschaft. Ziel der vorliegenden Studie war es, die Trockentoleranz von Zuckerrohr zu erhöhen, indem das Arabidopsis DREB1A-Gen unter der Kontrolle des stressinduzierbaren rd29A-Promotors eingeführt wurde. Transgene Zuckerrohrlinien wurden durch Partikelbeschuss durch Partikelbeschuss erzeugt und anschließend durch molekulare, physiologische und agronomische Bewertungen unter kontrollierten und dürregestressten Bedingungen bewertet.

Die molekulare Analyse bestätigte eine stabile Transgenintegration, wobei transgene Linien eine bis zu 10-fache Steigerung der DREB1A-Expression im Vergleich zu Wildtyp-Pflanzen aufwiesen. Physiologische Untersuchungen zeigten, dass transgene Linien unter Trockenstress bei 60 % Feldkapazität (FC) eine um 224-270 % höhere Photosyntheserate (P N) beibehielten, die stomatäre Leitfähigkeit (g s) um 84-167 % anstieg und der relative Wassergehalt (RWC) um 25-31 % im Vergleich zu nicht-transgenen Kontrollen erhöht war. Darüber hinaus zeigten die Blätter des transgenen Zuckerrohrs eine verbesserte osmotische Regulation und eine verbesserte Wassernutzungseffizienz. Agronomische Auswertungen zeigten außerdem signifikante Verbesserungen des Pflanzenwachstums und der Produktivität. Unter Trockenstress (60 % FC) wiesen transgene Linien eine um 76-109 % höhere Rohrhöhe auf, wobei der Rohrdurchmesser um 71-86 % größer war. Die Sprossbiomasse stieg um 39-87 % und die Wurzelbiomasse um 65-103 %.

Darüber hinaus stieg der Brix-Prozentsatz, der auf eine Saccharoseakkumulation hinweist, in den transgenen Pflanzen bei 60 % FC um 36-55 %. Diese Ergebnisse belegen eine robuste Korrelation zwischen der DREB1A-Expression , der verbesserten physiologischen Resilienz und der verbesserten agronomischen Leistung unter Trockenheitsbedingungen. Die Fähigkeit von DREB1A-exprimierendem transgenem Zuckerrohr, eine höhere photosynthetische Aktivität, eine überlegene Wassernutzungseffizienz und eine erhöhte Biomasseakkumulation aufrechtzuerhalten, unterstreicht sein Potenzial als genetische Strategie für die Entwicklung dürreresistenter Zuckerrohrsorten. Diese Studie bietet neue Einblicke in die molekularen Mechanismen, die der Trockenheitstoleranz zugrunde liegen, und bietet einen vielversprechenden Ansatz, um einen nachhaltigen Zuckerrohranbau in wasserarmen Regionen zu gewährleisten.

Einleitung

Zuckerrohr (Saccharum officinarum L.) ist Pakistans zweite große Nutzpflanze, die vor allem wegen ihres hohen Saccharosegehalts angebaut wird. Eine optimale Produktion wird jedoch aufgrund periodischer Wasserknappheit selten erreicht 1,2. Es gehört zur Familie der Poaceae-Gräser und gehört zur PACCAD-Gruppe der Unterfamilie Panicoideae3. Mitglieder dieser Klade werden oft als Gräser der warmen Jahreszeit bezeichnet und weisen ein C4 Photosynthesesystem4 auf. Die primäre Art der CO2 -Fixierung in Zuckerrohr ist die C4 -Photosynthese mit minimaler Photorespiration5. C4-Gräser wie Zuckerrohr können mehr CO2 binden alsC3-Gräser, wodurch höhere Saccharosegehalte erzielt werden und eine bessere Stickstoffnutzungseffizienz (NUE) und Wassernutzungseffizienz (WUE) erzielt wird6,7,8. Die Anforderungen an die Bodenfeuchtigkeit für Zuckerrohr sind jedoch recht hoch 9,10,11.

Aufgrund des sich ändernden Klimas und der begrenzten Wasserverfügbarkeit ist die Produktion ertragreicher, wasserstresstoleranter Zuckerrohrsorten von entscheidenderBedeutung 12,13,14. Die Toleranz der Pflanzen gegenüber Wasserstress ist ein multigenes Merkmal, das von der Intensität, Zeit und Dauer von Stress beeinflusst wird. Aufgrund der geographischen Lage Pakistans (30,3753° N, 69,3451° E) sind konventionelle Züchtungspraktiken aufgrund der geringen Blüte und Pollenfähigkeit nicht durchführbar15. Daher hängt die Sortenverbesserung durch traditionelle Züchtung von der genetischen Variation und der anschließenden Selektion der gewünschten agronomischen Merkmale ab16. In diesem Zusammenhang ist die Transformation stressbezogener Gene durch Gentechnik einer der vielversprechendsten alternativen Ansätze zur Verbesserung der Stresstoleranz von Pflanzen 17,18,19.

Abiotische Stressreaktionen in Pflanzen werden durch mehrere Transkriptionsfaktor-Familien (TF) und cis-wirkende Elemente reguliert, darunter WRKY, MYB, bHLH, ERF und NAC. Diese TFs regulieren Netzwerke in der osmotischen Anpassung, beim Abfangen reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), bei der Stomataregulation und bei Stresssignalwegen 20,21,22,23,24,25,26. Zum Beispiel modulieren WRKY-TFs die Stresssignalisierung über ABA-abhängige Signalwege, während MYB-Proteine die Flavonoid-Biosynthese und die Stomatafunktion unter Trockenstress regulieren27. In ähnlicher Weise interagieren bHLH- und ERF-Faktoren mit der Ethylen-Signalgebung und erhöhen so die Widerstandsfähigkeit gegen Dürren28. Angesichts der Komplexität der Stressreaktionen ist die Ausrichtung auf wichtige Regulatoren wie DREB1A eine vielversprechende Strategie, um die Trockenheitstoleranz zu verbessern.

In dieser Studie untersuchten wir die Rolle von ArabidopsisDREB1A in transgenem Zuckerrohr, wobei wir uns auf seinen Einfluss auf die Photosynthese, die Wasserbeziehungen und die Ertragsmerkmale unter Wasserstressbedingungen konzentrierten. Die Rolle von DRE-bindenden (DREB) Proteinen bei der Modulation der Wasserstresstoleranz wurde bereits berichtet 27,29,30. Zum Beispiel beobachteten Kasuga et al., dass DREB die DRE-Sequenzexpression in Arabidopsis thaliana positiv reguliert 31. Darüber hinaus haben viele Forscher vorgeschlagen, dass transgenes Zuckerrohr, das DREB1A überexprimiert, eine konstitutive Expression von stressinduzierbaren Genen und höhere Zuckerspiegel aufweist als Wildtyp-Zuckerrohr 17,28,32,33.

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Protokoll

Erzeugung von rd29A: DREB1A-Expressionsvektor (Abbildung 1)
Der offene DREB1A-Leserahmen in voller Länge (ORF, 651 bp) wurde aus Arabidopsis thaliana L. cDNA unter Verwendung genspezifischer Primer amplifiziert, die BamHI- und EcoRI-Restriktionsstellen enthalten: forward 5/-GGCGGATCCATGAACTCATTTTCTGCT-3/ und reverse 5/-GGCGAATTCTTAATAACTCCATAACGA-3/. In ähnlicher Weise wurde der rd29A-Promotor (499 bp) aus genomischer DNA von Arabidopsis unter Verwendung von Primern amplifiziert, die Kpn I-und BamHI-Stellen enthielten: forward 5/-GCGGGTACCCCTATTAGAACGATTAAGGAG-3/ und reverse 5/-GGCGGATCCGGTGGTTCCTCTGTTTGATCC-3/. PCR-Reaktionen wurden in einem Volumen von 25 μl durchgeführt, das 2,5 μl 10x PCR-Puffer, 1,5 mM MgCl2, 0,2 mM jedes dNTP, 0,4 μM jedes Primers, 1 U Taq-DNA-Polymerase und 1 μl DNA-Template (ca. 100 ng für genomische DNA oder 50 ng für cDNA) enthielt, wobei dem endgültigen Volumen nukleasefreies Wasser zugesetzt wurde. Die Amplifikationsbedingungen für DREB1A - und rd29A-Promotorfragmente waren wie folgt: anfängliche Denaturierung bei 95 °C für 3 Minuten; 35 Denaturierungszyklen bei 95 °C für 30 s, Glühen bei 58 °C für 30 s und Ausdehnung bei 72 °C für 1 min; gefolgt von einer abschließenden Verlängerung bei 72 °C für 7 min. Amplifizierte Produkte wurden auf einem 0,7%igen Agarosegel aufgelöst und mit einem Gel-Extraktionskit gemäß dem Protokoll des Herstellers gelgereinigt.

Die amplifizierten DREB1A- und rd29A-Promotor-PCR-Produkte wurden mittels TA-Klonierung in den Klonierungsvektor pTZ57R/T kloniert und zur Bestätigung einer Sanger-Sequenzierung unterzogen. Die DREB1A-Sequenz (Beitritts-Nr. AM992886) wurde bei GenBank eingereicht (der rd29A-Promotor wurde in die KpnI- und BamHI-Stellen eingefügt, und die DREB1A-kodierende Sequenz wurde stromabwärts in die BamHI- und EcoR I-Stelleneingefügt, wodurch der ursprüngliche 2x35S-Promotor ersetzt und DREB1A unter der Kontrolle von rd29A positioniert wurde. Die letzte Kassette (rd29A::DREB1A::CamV) wurde mit KpnIund EcoRV exzidiert und in die T-DNA-Region des binären Vektors pGA482 kloniert, um das Konstrukt zu erzeugen, das für die Pflanzentransformation verwendet wird (Abbildung 1). Nach der ersten Sanger-Sequenzierung zur Validierung der klonierten Produkte wurde keine weitere Sequenzierungsüberprüfung durchgeführt.

Analyse von Gensequenzen
Mit Hilfe des referenzierten Bioinformatik-Tools wurde eine phylogenetische Analyse der Proteinsequenzen von AtDREB1A und DREB1 von 13 verschiedenen Dikotyledonen- und Monokotyledonenspezies durchgeführt und mit Hilfe der Neighbor-Joining-Methode verglichen. Die Aminosäuresequenzen wurden von Phytozome (http://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html) und GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/) entnommen. Die Analyse des multiplen Sequenzalignments wurde mit dem Online-Programm Clustal Omega durchgeführt. Sobald die essentiellen Sequenzen von Phytozome und GenBank erworben wurden, ist kein Sequenzabruf mehr erforderlich.

Vorbereitung von Explantaten und Kallus-Induktionspistole20,34
Die Zuckerrohrsorte wurde auf dem Versuchsfeld der NIBGE in Faisalabad angebaut. Nach 6 Monaten wurde der obere Teil des gesunden Rohrs herausgeschnitten, um die apikale Region zu gewinnen, die bis zur Endknospe beschnitten wurde. Unter sterilen Bedingungen wurden die Blattrollen in ~5 mm zylindrische Segmente geschält und mit 70% Ethanol oberflächensterilisiert. Aus dem Bereich unmittelbar über dem apikalen Meristem wurden etwa 10-15 apikale Scheiben (~3 mm groß) pro Stock präpariert. Die Scheiben wurden auf dem Kallus-Induktionsmedium (CIM) kultiviert, wie zuvor beschrieben 1,20,34. Nach 4-6 Wochen wurden die resultierenden embryogenen Calli zur weiteren Vermehrung auf frischem CIM subkultiviert. HINWEIS: Die Verwendung von 70 % Ethanol zur Oberflächendesinfektion wurde als ausreichend befunden, und es waren keine zusätzlichen Sterilisationsschritte erforderlich.

Genetische Transformation von rd29A: DREB1A in Zuckerrohr durch Gene Gun20,34
Der proliferierte embryogene Kallus war in der Mitte der CIM-haltigen Petriplatte angeordnet. Nach 3 Tagen wurden die Calli mit einem goldbeschichteten pflanzenexprimierbaren binären Vektor, pGA482, der rd29A: DREB1A enthielt, unter Verwendung einer PDS-1000/He Biolistic-Kanone bombardiert, wie in Detailbeschrieben 34. Nach dem Bombardement wurden kleine Teile der Calli 3 Tage lang auf CIM kultiviert und bei 26 ± 2 °C im Dunkeln gelagert. Dann wurden die Calli auf einem Kallusauswahlmedium (CSM) mit 60 mg/l Geneticin kultiviert, alle 10 Tage auf CSM subkultiviert und bei 26 ± 2 °C im Dunkeln gelagert.

Nach 30 Tagen wurden gesunde Calli auf einem Regenerationsauswahlmedium (RSM) mit 60 mg/l Antibiotikum kultiviert, um Triebe zu erhalten. Die Platten wurden 4 Wochen lang bei einer kontrollierten Temperatur (26 ± 2 °C), 16 h/8 h Hell-/Dunkel-Photoperiode, 500 μmol m-2 s-1 Lichtintensität und kontrollierter Luftfeuchtigkeit35 μmol in einem Wachstumsraum gelagert. Die regenerierten Gesundheitstriebe wurden auf Bewurzelungsselektionsmedium (RtSM) mit 60 mg/L Antibiotikum in Gläsern kultiviert und unter den oben genannten Bedingungen in den Wachstumsraum gebracht. Nach 4-6 Wochen wurden die mutmaßlichen Transformanten in kleine Plastiktöpfe mit sterilisierter Sanderde umgefüllt und unter den oben genannten Bedingungen in den Wachstumsraum gestellt. Nach 10 Tagen ist keine Subkultivierung auf Kallusauswahlmedium (CSM) mehr erforderlich.

Molekulare Bestätigung transgener Zuckerrohrpflanzen
Wie bereits beschrieben, wurde genomische DNA aus den jungen Blättern mutmaßlicher transgener Zuckerrohrpflänzchen mit der CTAB-Extraktionsmethodeisoliert 36. Die DNA-Qualität und -Konzentration wurden mit einem NanoDrop-Spektralphotometer und einer Agarose-Gelelektrophorese bewertet. Die PCR-Amplifikation des selektierbaren Markergens nptII (750 bp) und des Transgens DREB1A (651 bp) erfolgte unter Verwendung der in Tabelle 1 aufgeführten genspezifischen Primer. Jede 25-μl-PCR-Reaktion enthielt 1x PCR-Puffer, 2,5 mM MgCl₂, jeweils 0,2 mM dNTPs, 0,4 μM jedes Primers, 1 U Taq-DNA-Polymerase, ~100 ng genomische DNA und deionisiertes Wasser pro Volumen. Die Reaktionen wurden in einem Thermocycler unter folgenden Bedingungen durchgeführt: anfängliche Denaturierung bei 95 °C für 3 min; 35 Zyklen von 94 °C für 30 s, 58 °C für 30 s, 72 °C für 45 s; gefolgt von einer abschließenden Verlängerung bei 72 °C für 5 Minuten. PCR-Produkte wurden auf einem 1%igen Agarosegel aufgelöst und unter UV-Licht visualisiert, um die Amplifikation zu bestätigen. PCR-positive (T0) transgene Pflänzchen wurden dann in große irdene Töpfe umgefüllt und in einer kontrollierten Gewächshausumgebung bis zur Reife ausgehärtet. Nach der Reifung wurden Zuckerrohrsegmente von fünf zufällig ausgewählten PCR-bestätigten T₁-Ereignissen gepflanzt und 12 Monate lang in Mikroparzellen vermehrt, um ausreichend klonale Sets für das Trockenstressexperiment zu generieren. HINWEIS: Nachdem die Gene nptII und DREB1A bestätigt wurden, wurden keine weiteren PCR-Amplifikationen durchgeführt.

DREB1A-Expressionsstudie
Die relative Expression von DREB1A in gestressten Blättern transgener und nicht-transgener Zuckerrohrpflanzen wurde mittels real-time PCR (qPCR) quantifiziert. Die Gesamt-RNA wurde aus ~100 mg Blattgewebe unter Verwendung des Extraktionsreagenzes gemäß dem Protokoll des Herstellers isoliert. Die RNA-Qualität wurde mittels Agarose-Gelelektrophorese verifiziert und mit einem Spektralphotometer quantifiziert. Für jede Probe wurden 2 μg RNA mit dem cDNA-Synthesekit gemäß den Anweisungen des Lieferanten mit Oligo(dT)-Primern reverse-transkribiert.

Die resultierende cDNA wurde als Template verwendet, um einen 188 bp DREB1A unter Verwendung genspezifischer Primer zu amplifizieren: forward 5'-ACAGAGGAGTTCGTCGGAGA-3' und reverse 5'-GAGTCTCCAAGCCGAGTCAG-3'. Jede 25-μl-qPCR-Reaktion enthielt 12,5 μl 2x SYBR Green qPCR Master Mix, 0,4 μM jedes Primers, 2 μl verdünnte cDNA (~100 ng Template) und nukleasefreies Wasser, um das Volumen auf 25 μl zu bringen. Die Reaktionen wurden in dreifacher Ausfertigung auf einem Thermocycler unter Verwendung des folgenden Programms durchgeführt: anfängliche Denaturierung bei 95 °C für 5 Minuten, gefolgt von 40 Zyklen von 95 °C für 30 s, 56 °C für 30 s und 72 °C für 30 s, mit einer abschließenden Verlängerung bei 72 °C für 10 min.

Um die Effizienz und Linearität der qPCR-Reaktionen zu bestätigen, wurde zunächst eine Standardkurve unter Verwendung von 10-fachen seriellen Verdünnungen von Plasmid-DNA erstellt, die das klonierte DREB1A-Fragment enthielt. Für die Expressionsanalyse wurde jedoch eine relative Quantifizierung mit der 2-ΔΔCt-Methode 37 durchgeführt. Das Aktin-Gen diente als endogene Referenz, und das Expressionsniveau von DREB1A in jeder transgenen Linie wurde auf das der Wildtyp-Kontrolle normiert. AlleCt-Werte wurden unter Verwendung der von der Gerätesoftware empfohlenen automatischen Basis- und Schwellenwerteinstellungen erfasst. Es wurden nur Schmelzkurven mit einzelnen, scharfen Peaks akzeptiert, was die Spezifität bestätigt. Hochwertige, nicht abgebaute RNA war für eine genaue Quantifizierung unerlässlich. Unreine oder degradierte RNA-Proben wurden ausgeschlossen, um die Zuverlässigkeit der cDNA-Synthese und der nachgeschalteten Genexpressionsanalyse nicht zu beeinträchtigen.

Studie zu DREB1A-vermittelten Veränderungen im Zuckerrohr: Wasserstress-Experiment20,34
Nach 1 Jahr wurden drei Wiederholungen von fünf Rohrsegmenten (zwei Knoten/Segment) von transgenen und nicht-transgenen (Wildtyp) Pflanzen in 5 cm Tiefe in irdenen Töpfen mit 18 kg Erde ausgesät (ECe 1,34; SAR 2,72; pH 7,8). Es wurden drei Wasserstressregime angewendet: 100, 80 und 60 % FC (Tabelle 2). Die photosynthetische Aktivität des Zuckerrohrs (PN, E und gs) und die Wasserverhältnisse der Pflanzen (Ψw, Ψs und RWC) wurden nach 12 Monaten untersucht. Ändern Sie nicht die festgelegten Wasserregime, da dies die Konsistenz der Behandlungen beeinträchtigt.

Bestimmung der photosynthetischen Aktivität
Nach 180 Tagen Wasserstress wurden die Gasaustauschparameter - Photosyntheserate (P N), Transpirationsrate (E) und stomatale Leitfähigkeit (gs) - sowohl in transgenen als auch in Wildtyp-Zuckerrohrpflanzen mit einem tragbaren tragbaren Photosynthesesystem gemessen. Die Messungen wurden zwischen 09:00 und 11:00 Uhr mit dem dritten vollständig ausgestreckten Blatt von der Spitze jeder Pflanze durchgeführt. Der ausgewählte Flügel wurde vorsichtig in die eingebaute transparente Flügelkammer (3 cm2 Klemmbereich) eingeführt, um einen vollständigen Kontakt ohne Falten oder Verstopfung zu gewährleisten. Die Umgebungsbedingungen wurden vom System in Echtzeit aufgezeichnet, während die Lichtintensität unter natürlichem Sonnenlicht bei etwa 1.000 μmol m-2 s-1 gehalten wurde. Das Gerät wurde 30-60 s lang äquilibriert, bis stationäre Messwerte für die CO2 -Assimilation und den Wasserdampfaustausch erhalten wurden. Die internen Sensoren des Instruments protokollierten automatisch die Blatttemperatur, die relative Luftfeuchtigkeit und die CO2 -Konzentration in der Umgebung. Für jeden Genotyp und jede Behandlung wurden Messungen an mindestens drei biologisch unabhängigen Pflanzen repliziert, und die Daten wurden intern gespeichert und später zur Analyse exportiert. Es wurde darauf geachtet, konsistente Umgebungsbedingungen über alle Replikate hinweg aufrechtzuerhalten, um die Zuverlässigkeit der Daten zu gewährleisten.

Bestimmung des Blattwasserpotentials und des osmotischen Potentials
Das Wasserpotential (Ψw) des dritten vollständig expandierten Blattes von der Spitze der Pflanzen wurde mit Hilfe der Druckkammer vom Typ Scholander bestimmt. Die Blätter wurden dann bei -20 °C in 1,5-ml-Röhrchen eingefroren, und der aus den gefrorenen Blättern gewonnene Zellsaft wurde zur Analyse des osmotischen Potentials (Ψ s) mit dem Osmometer verwendet.

Bestimmung des relativen Wassergehalts der Blätter
Der Wassergehalt der transgenen und Wildtyp-Pflanzenblätter wurde detailliert untersucht. Das Frischgewicht der Blätter wurde gemessen und die Blätter über Nacht in destilliertes Wasser getaucht. Anschließend wurde das pralle Gewicht der Blätter erfasst, während das Trockengewicht durch Inkubation der Blätter bei 70 °C für 72 h bestimmt wurde. Die Blatt-RWC wurde nach der folgenden Formel berechnet:

figure-protocol-1
HINWEIS: Um das osmotische Potential mit einem Osmometer genau analysieren zu können, müssen die Blätter nach der Bestimmung des Wasserpotentials bei -20 °C eingefroren werden.

Attribute der Rendite
In der Erntephase wurden die Ertragsmerkmale des Zuckerrohrs gemessen, wie z. B. Zuckerrohrhöhe (cm), Durchmesser, Anzahl der mahlbaren Zuckerrohre, Brix (%) sowie Spross- und Wurzelbiomasse.

Statistische Auswertungen
Feldexperimente (gesteuert mit einem Zaun) wurden unter Verwendung eines randomisierten Complete-Block-Design-Layouts mit drei Replikaten pro Behandlung (fünf Pflanzen pro Replikat; n = 15) durchgeführt. Eine bidirektionale Varianzanalyse wurde durchgeführt, um die Veränderungen verschiedener agronomischer und physiologischer Merkmale bei einem Signifikanzniveau von P ≤ 0,05 zu analysieren.

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Ergebnisse

Molekulare Charakterisierung von transgenen Zuckerrohrlinien
Die rd29A: DREB1A-Expressionskassette wurde konstruiert und in den pflanzenexprimierbaren binären Vektor pGA482 kloniert (Abbildung 1), der dann mit der biolistisch-vermittelten Transformationstechnik in das Zuckerrohrgenom transformiert wurde und erfolgreich transgene Zuckerrohrpflänzchen entwickelte, wie beschrieben (Abbildung 2). Das Vorhandensein von Transgenen in Zucke...

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Diskussion

Die Entwicklung einer Wasserstresstoleranz bei Pflanzen ist aufgrund der anhaltenden Ausdehnung dürregefährdeter Regionen weltweit von entscheidender Bedeutung. Als potenziell praktikabler biotechnologischer Ansatz haben wir die Rolle von DREB1A bei der Wasserstresstoleranz in transgenen Zuckerrohrlinien untersucht. Frühere Studien haben über die Rolle des DREB1A-Transkriptionsfaktors bei der Induktion der Expression mehrerer Gene berichtet, die Toleranz gegenüber abiot...

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte anzugeben.

Danksagungen

Princess Nourah bint Abdulrahman University Researchers Supporting Project Number (PNURSP2025R39), Princess Nourah bint Abdulrahman University, Riad, Saudi-Arabien.

DATENVERFÜGBARKEIT:
Alle Daten finden Sie in diesem Papier.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Klonierungsvektor, pTZ57R/TFermentas, Vilnius, Litauen
Infrarot-Gasaustausch-AnalysatorBio-Rad, Kalifornien, USA
OsmometerBio-Rad, Kalifornien, USA
PCR-MaschineBio-Rad, Kalifornien, USA
PDS-1000/He Biolistic PistoleThermoFisher Sceintific Inc, USA
Echtzeit-PCRThermoFisher Sceintific Inc, USA
RevertAid cDNA-Synthese-KitCI-340, CID Bio-Science, Inc., Vereinigte Staaten von Amerika
Druckkammer vom Typ ScholanderSkye Instruments, Llandrindod Wells, Birmingham, Großbritannien
TRIzol-ReagenzWescor-5500, Logan, Utah, Vereinigte Staaten von Amerika

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