Date of Award

4-2021

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Biology

First Advisor

Dr. Khaled Amiri

Abstract

This study focuses on the glycophytic crop Ipomoea Aquatica (commonly known as water spinach) and its wild halophytic relative Ipomoea pes-caprae. I. Aquatica is a crop with economic value; however, it is unable to tolerate high levels of salinity. Whereas its relative Ipomoea pes-caprae is able to grow and thrive in the harsh environment of the UAE. The main aim of this study is to analyze the genetic differences underlying the variation in the two plants’ response to salinity and determine the genetic components that can be used to enhance I. Aquatica's tolerance to salinity. Accordingly, the plants were subjected to salinity stress to measure physiological responses, and the two plants' transcriptomes were analyzed for mRNAs, miRNAs, and pathway enrichment. The analysis determined several crucial genetic differences between me. Aquatica and I. pes-caprae during salinity stress. Many differences in the genetic responses were observed between these two plants, including the upregulation of High-affinity Potassium Transporter (HKT) in I. pes-caprae and the upregulation of a NAC3-like transcription factor. These differences can be used to genetically modify I. Aquatica in order to enhance its salt tolerance levels.

Arabic Abstract

تركز هذه الدراسة على نبات السبانخ المائي ( Ipomoea aquatica ) ونبات الحباية ( Ipomoea pes-caprae ) من نفس الفصيلة. نبات السبانخ المائي من النباتات ذات الأهمي الاقتصادية العالية إلا أنه غير قادر على تحمل الملوحة والمناخ الصعب في دولة الامارات، في حين ان نبات الحباية قادر على تحمل مستويات عالية من الملوحة مما ي م ك نه من النمو والازدهار في البيئة القاسية لدولة الإمارات العربية المتحدة. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تحليل الاختلافات الجينية الكامنة وراء التباين في استجابة النباتين للملوحة وتحديد العوامل الجينية التي يمكن استخدامها لتعزيز تحمل السبانخ المائي للملوحة. وفقًا لذلك، تم تعريض النباتات لضغط الملوحة لقياس الاستجابات الفسيولوجية وتم تحليل العوامل الجينية ( mRNA, miRNA ) كل من النباتين باستخدام النظم المعلوماتية. تمت إثر ذلك مقارنة الجينات بين النباتين، وتحديد الجينات التي ت م كن نبات الحباية من تحمل الملوحة. أدت الدراسة الى تحديد جينات عديدة، منها جين HKT وجين NAC3-like الذين يرتبطان بالتفاوت في قدرة النباتين على تحمل الملوحة. يمكن استخدام الجينات التي تم تحديدها في تجارب التعديل الوراثي لتعزيز مستويات تحمل الملح في نبات السبانخ المائي.

Download
COinS