Karakterizacija transgeničnih topola potencijalno zanimljivih za proizvodnju bioetanola

diplomski rad

• Naslov (engleski): Characterization of transgenic poplars potentially interesting for bioethanol production
• Autor: Amra Šećerović
• Mentor: Biljana Balen (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prehrambeno-biotehnološki fakultet; Zagreb
• Datum i država obrane: 2012-07-02, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOTEHNIČKE ZNANOSTI; Biotehnologija

Sažetak

Cilj studije, koja je dio europskog EnergyPoplar projekta, je karakterizacija novoproduciranih multitransformanata topole proizvedenih kombinatorijskim pristupom transformacije u kojem su zanimljivi geni biosintetskog puta lignina (CAD, CCR, F5H) i giberlina (GA 20-Ox) kombinirani kako bi potencijalno utjecali na kvalitetu biomase i biljni rast. Uz promijenjeni sadržaj lignina, topola može biti poželjna lignocelulozna sirovina za proizvodnju bioetanola. Novih 14 transgeničnih linija karakterizirano je na molekularnoj i fenotipskoj razini, i uspoređeno sa divljim tipom. Kombinatorijski pristup je rezultirao dobivanjem većine transformanata sa jednim insertiranim tipom gena (79%) i samo 3 transfromanta sa dva i tri insertirana gena (CAD-CCR, CCR-F5H, CAD-CCR-F5H). Potpuna represija ekspresije gena CAD i CCR nije postignuta. Nijedna kombinacija sa GA 20-ox genom nije dobivena. Transgenične linije topole, uzgajane u skoro idealnim uvjetima u stakleniku, nisu pokazale vidljivo zaostajanje u rastu, s iznimkom transformanta sa tri insertirana gena (CAD-CCR-F5H), čiji je rast bio reduciran za oko 40%. Analiza anatomije drva je ukazala na odgođenu lignifikaciju u drvu stabljike većine transfromanta, kao i snažne promjene u intenzitetu autoflourescencije kod dvostrukog transformanta (CCR-F5H). Ove promjene nisu bile povezane niti su utjecale na snažnu modifikaciju kemijskog sadržaja i strukture drva, jer je analiza Near Infrared spektroskopijom ukazala na razlike samo u trostrukom transfromantu (CAD-CCR-F5H). Posljedično, sadržaj lignina u stabljici s uklonjenom korom bio je reduciran samo u navedenom transfromantu.

Sažetak (engleski)

The aim of the study, which is part of the European Energypoplar project, was characterize newly-produced poplar multitransformants, obtained using a combinatorial transformation approach, in which interesting genes of lignin (CAD, CCR, F5H) and gibberellin synthesis pathway (GA 20-Ox) were potentially combined to affect both biomass quality and plant growth. With altered lignin composition, poplar can be a desirable lignocellulosic feedstock for bioethanol production. The 14 new transgenic poplar lines were characterized at the molecular and phenotypic level and compared with wild type. Combinatorial approach resulted in gaining mainly single gene transformants (79%) and only 3 double or triple transformants (CAD-CCR, CCR-F5H, CAD-CCR-F5H). Complete silencing of CAD and CCR genes was not achieved. No combination with GA 20-Ox was obtained. The transgenic lines, grown under the near-optimal growth conditions of the greenhouse, had no apparent growth retardation, except for the triple transformant (CAD-CCR-F5H), whose growth was reduced of 40%. Analysis of wood anatomy indicated a delay and a default in lignification in the stem, for most transgenics; strong changes in autofluorescence intensity were also observed in double transformant (CCR-F5H). This was however not associated to a strong modification of chemical composition and structure of wood, as NIR spectroscopy revealed differences only for the triple (CAD-CCR-F5H) transformant. In addition, lignin content for the debarked stem was only affected in this triple transformant.

• Ključne riječi: Topola; Sekundarni stanični zid; Lignin; Genetička modifikacija; Transgenične linije
• Ključne riječi (engleski): Poplar; Secondary cell wall; Lignin; Genetic modification; Transgenic lines
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:159:058841
• Studijski program: Naziv: Molekularna biotehnologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka molekularne biotehnologije (mag. ing. biotechn.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Pristup korisnicima matične ustanove
• Datum i vrijeme pohrane: 2017-05-09 07:46:04