Molekulske osnove somaklonske variabilnosti in njena uporabnost za žlahtnjenje rastlinPetrovčič, Brina (Avtor) Murovec, Jana (Mentor) somaklonska variabilnosttranspozonižlahtnjenjebiotski stresabiotski stresSomaklonska variabilnost je variabilnost med rastlinami, regeneriranimi v tkivnih kulturah, zaradi genetskih in epigenetskih sprememb v genomu. Analiza molekularnega ozadja tega pojava je nujna za razumevanje mehanizmov njenega nastanka. Vzroki za nastanek somaklonov so lahko izražanje že sicer prisotnih mutacij in ostalih genetskih ter epigenetskih sprememb ter indukcija sprememb zaradi gojenja in vitro. Primer inducirane spremembe, ki se zgodi na nivoju genov in genoma, je demetilacija. Demetilacija je proces, ki med drugim sproži aktivacijo prej utišanih delov v genomu, imenovanih transpozoni. Transpozoni ali transpozonski elementi so sekvence v DNA, ki lahko spremenijo svojo lokacijo v genomu. S tem spremenijo strukturo kromosomov in vplivajo na izražanje genov. Na primeru riža so raziskovalci ugotovili, da je več kot 50% citozina transpozonov metiliranega, kar jih vzdržuje v utišanem stanju. Poleg tega so dokazali, da se je med tkivno kulturo izmed 43 prisotnih transpozonov aktiviral in premestil le retrotranspozon Tos17. Regenerirane rastline so vsebovale še številne polimorfizme posameznih nukleotidov (ang. Single nucleotide polymorphism, SNP), insercije in delecije. Ker je še veliko drugih mehanizmov, ki povzročajo somaklonsko variabilnost, nepojasnjenih, so za raziskave sprememb najbolj primerne metode nove generacije sekvenciranja (ang. next generation sequencing, NGS). Tehnologije nove generacije sekvenciranja ali NGS omogočajo hitro in učinkovito sekvenciranje celotnih genomov rastlin in se pogosto uporabljajo tudi za ugotavljanje vzrokov somaklonske variabilnosti. Somaklonska variabilnost se lahko uporablja za žlahtnjenje rastlin, saj so genetske spremembe ključne za izboljševanje lastnosti rastlin. Rastlinske tkivne kulture omogočajo hitrejši način žlahtnjenja rastlin na različne načine. Eden izmed teh je somaklonska variabilnost, ki je podobna spremembam, ki nastanejo z mutageni kemijske ali fizikalne narave. Žlahtnitelji lahko z njo pridobijo rastline, tolerantne na biotski in abiotski stres, kot je na primer suša.20242024-04-26 07:15:49Diplomsko delo/naloga155984VisID: 236491COBISS_ID: 194260227sl