Μελέτη έκφρασης του γονίδιου LOG-5 σε εμβολιασμένα φυτά καρπουζιού-κολοκυθιού υπό την επίδραση διαφορετικών πηγών φωτισμού
Creators: name: Τσομπάνογλου, Ιωάννα Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Εμβολιασμός
Καρπούζι
LED
Graft
Watermelon

description: Η καλλιέργεια του καρπουζιού αποτελεί μία από τις πιο σημαντικές καλλιέργειες στην λαχανοκόμια, γεγονός που την καθιστά μεταξύ των πιο καταναλώσιμων φρούτων με μεγάλη οικονομική σημασία. Τα εμβολιασμένα σπορόφυτα καρπουζιού καλλιεργούνται συστηματικά στην παραγωγή αυτού του φυτού, προσδίδοντας σημαντικά πλεονεκτήματα στην απόδοση και στην ανθεκτικότητα τόσο σε εδαφογενείς ασθένειες όσο και σε αβιοτικές καταπονήσεις. Κατά τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας εμβολιασμένων σποροφύτων καρπουζιού υψηλής ποιότητας, γίνεται χρήση λαμπτήρων LED ώστε να επιτευχθεί μείωση του κόστους παραγωγής μέσω της χαμηλότερης ενεργειακής τους κατανάλωσης, μείωση της διάρκειας των τριών σταδίων ενός κύκλου παραγωγής (θερμοκήπιο ανάπτυξης φυτών προς εμβολιασμό, θάλαμος επούλωσης εμβολιασμένων φυτών, θερμοκήπιο ανάπτυξης εμβολιασμένων φυτών) και αύξηση του ποσοστού επιτυχημένων εμβολιασμών.Στα πλαίσια ενός μεγαλύτερου ερευνητικού προγράμματος που μελετήθηκε η χρήση λαμπτήρων LED για την επούλωση των εμβολίων καρπουζιού σε κολοκύθι, έγινε συγκριτική μελέτη του μεταγραφώματος σε αυτοεμβολιασμένο καρπούζι (WW) με το μη εμβολιασμένο καρπούζι (W), το αυτοεμβολιαμσένο κολοκύθι (SS) με το μη εμβολιασμένο κολοκύθι (S), το ετεροεμβολιασμένο καρπούζι με το κολοκύθι (WS) με το αυτοεμβολιασμένο κολοκύθι (SS) και ετερόεμβολιασμένο καρπούζι με το κολοκύθι (WS) με αυτόεμβολιασμένο καρπούζι (WW). Από την ανάλυση αυτή βρέθηκαν σημαντικές διαφορές στο επίπεδο γονιδιακής έκφρασης, του γονίδιου LOG5,που κωδικοποιεί μια κρίσιμη ρυθμιστική φυτική ορμόνη.Σκοπός της παρούσας έρευνας είναι η μελέτη της σχετικής έκφρασης του γονιδίου LOG5 υπό την επίδραση διαφορετικών πηγών φωτισμού σε εμβόλια καρπουζιού κολοκυθιού κατά τη διάρκεια των αρχικών σταδίων της επούλωσης μετά τον εμβολιασμό Η μελέτη της σχετικής έκφρασης του γονιδίου LOG5 πραγματοποιθήκε στα προαναφερόνεα υλικά με RT-qPCR, σε τρία διαφορετικά χρονικά στάδια μετά τον εμβολιασμό (0h, 16h, 24h) και υπό την επιδραση δύο διαφορετικών συνθηκών φωτισμού(φθορισμού και LED).Βρήκαμε ότι τα διαθέσιμα δεδομένα αποκαλύπτουν ότι τα ειδικά σχεδιασμένα συστήματα φωτισμού LED είναι ικανά να ρυθμίζουν διάφορα πολύτιμα γονίδια μεταβολικής οδού. Συγκεκριμένα παρατηρήθηκαν σημαντικές αλλαγές της έκφρασης του γονιδίου της κυτοκινίνης LOG5, μεταξύ αυτόριζων και εμβολιασμένων,καθώς κα αυξημένα επίπεδα έκφρασης παρατηρήθηκαν όταν τα φυτά αναπτύχθηκαν υπο την επίδραση LED.Τα αποτελέσματα αυτά συμβάλουν στην περαιτέρω κατανόηση των μοριακών μηχανισμών που ρυθμίζουν τη διαδικασία σύνδεσης εμβολίου-υποκειμένου και πιθανόν στην ανάπτυξη μοριακών δεικτών που θα στοχεύουν στην επιλογή γενοτύπων με επιθυμητά χαρακτηριστικά με μεγαλύτερα ποσόστα επιτυχίας και μείωση του κόστους παραγωγής σποροφύτων.
description: The cultivation of watermelon is one of the most important crops in vegetable growing, which makes it one of the most consumed fruits of great economic importance. Grafted watermelon seedlings are systematically grown in the production of this plant, giving significant advantages in yield and resistance to both soil diseases and abiotic stresses. During the production process of high quality inoculated watermelon seedlings, LED lamps are used to reduce production costs through their lower energy consumption, reduce the duration of the three stages of a production cycle (plant growth greenhouse for inoculation, inoculation chamber , greenhouse for grafted plants) and increase the rate of successful vaccinations. In a larger research project that studied the use of LED bulbs for the healing of watermelon vaccines in zucchini, a comparative study of the transcript in self-grafted watermelon (WW) with non-grafted watermelon (W), self-grafted squash (SS) non-grafted squash (S), hetero-grafted watermelon with squash (WS) with self-grafted squash (SS) and hetero-grafted watermelon in squash (WS) with self-grafted watermelon (WW). This analysis found significant differences in the level of gene expression of the LOG5 gene, which encodes a critical regulatory plant hormone. The aim of the present study is to study the relative expression of the LOG5 gene under the influence of different light sources in squash and watermelon scions during the initial stages of healing after grafting. The study of the relative expression of the LOG5 gene was performed on the aforementioned materials by RT-qPCR, at three different time stages after vaccination (0h, 16h, 24h) and under the influence of two different lighting conditions (fluorescence and LED). We have found that the available data reveal that specially designed LED lighting systems are capable of regulating various valuable metabolic pathway genes. In particular, significant changes in the expression of the cytokinin LOG5 gene were observed, between autochthonous and vaccinated, as increased expression levels were observed when the plants grew under the influence of LED. These results contribute to a further understanding of the molecular mechanisms that regulates the graft healing process and possibly to the development of molecular markers aimed at selecting genotypes with desirable characteristics with higher success rates and reduced seed production costs.