Date of Award

11-2018

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Biology

First Advisor

Dr. Synan AbuQamar

Second Advisor

Dr. Khaled El-Tarabily

Third Advisor

Ali A.M. El-Keblawy

Abstract

Plants are exposed to many environmental stresses that affect their growth and development. These stresses include biotic stresses (organisms) and abiotic stresses (drought and salinity). Plants respond to these stresses by transcriptional reprogramming and different signaling pathways. Arabidopsis thaliana had shown great sensitivity to the biotic stress: Botrytis cinerea, Alternaria brassicicola, Pseudomonas syringae and the herbivore insect Pieris rapae. The overall goal is to identify common regulated genes that respond to all these biotic stresses to ultimately improve plant stress tolerance in Arabidopsis. The specific aims are to: (1) determine the regulated genes in response to an individual stress of B. cinerea, A. brassicicola, P. rapa, P. syringae and P. rapa infections, and (2) determine the common up- and down-regulated genes in response to combination of these biotic stresses in Arabidopsis. To achieve these objectives, a microarray-based analysis of Arabidopsis genes in pathogen (biotic) stress response pathways were evaluated for their regulation to disease and stress responses. It was found that 1554 genes were commonly upregulated and 1206 genes were commonly down-regulated in response to B. cinerea inoculation, representing 6.83% of the genes were up regulated; while and 5.3% were down-regulated in Arabidopsis. Data analysis showed that there 318 and 218 genes are up regulated and down regulated corresponding by B. cinerea and all biotic stress treatments, respectively. The results of this study will help identifying the up- and down-regulated defense genes to these stresses and improving crop tolerance to these stresses. In addition, Arabidopsis expression profiling of defense regulated genes in response to these stresses will shed light on our understanding on how plants respond to multiple stresses under field conditions. Overall, this project enables us introducing defense genes that make the crops more resistance to different stresses, particularly B. cinerea and/or other biotic stresses.

Comments

تتعرض النباتات للكثير من المؤثرات البيئية التي تؤثر على نموها وتطورها. ومن ضمن هذه المؤثرات: الإجهادات الحيوية التي تاتي عن طريق الكائنات الحية؛ والاجهادات الغير حيوية كاالجفاف والملوحة. تستجيب النباتات لهذه الإجهادات عن طريق إعادة البرمجة الجينية تجاه الاجهادات الحوية المختلفة. يستجيب نبات الأرابيدوبسيس تستجيب لهذه الإجهادات الحيوية لتحمل الإجهاد النباتية المتعلقة بالهوامل الممرضة مثل البوترايتس و الالترناريا و سودوموناس و الحشرات العاشبة. الهدف الاجمالي من هذا المشروع البحثي و تحديد الجينات المشتركة لجميع الاجهادات الحيوية من اجل الوصول الى تحسين و مقاومة نبات الأرابيدوبسيس. تتمثل أهداف هذه الاطروحة المحددة فيما يلي: (1 ) تحديد الجينات المستجيبة لكل عدوى على حدى و ( 2 ) تحديد الجينات المشتركة لاستجابة لعدوى العوامل الممرضة ولتحقيق هذه الأهداف ، تم تحليل جينات نبات الأرابيدوبسيس في مسارات استجابة العوامل الممرضة )الحيوية( من أجل تنظيمها تجاه الأمراض والإجهاد. وجد أن 1554 جينًا منظما و 1206 جينًا خاضعًا للاستجابةً لتلقيح البوترايتس، وهو ما يمثل 6.83 ٪ من الجينات المنظمة و 5.3 ٪ من الجينات الخاضعة في نبات الأرابيدوبسيس. وأههر تحليل البيانات أن هنا 318 و 218 جينات منظّمة وخاضع تناهريًا ضد اجاه البوترايتس وجميع الاجهادات الحيوية .ان نتائج هذه الدراسة ستساعد في تحديد الجيناتالدفاعية الفعالة و الغير فعالة لهذه الإجهادات وتحسين تحمل المحاصيل لهذه الضغوط في المستقبل بشكل عام.

Download

Share

COinS