Retrotranspozonu struktūra parastās priedes (Pinus sylvestris L.) genomā un to ekspresija

Abstract

Promocijas darbs izstrādāts Latvijas Valsts mežzinātnes institūtā „Silava”. Pētījuma mērķis bija identificēt aktīvos retrotranspozonus parastās priedes (Pinus sylvestris L.) genomā un raksturot to transkripcijas līmeni dažādu stresa veidu ietekmē kontrolētos apstākļos. Pētījumā izmantoti nespecifiskie retrotranspozonu marķieri balstīti uz augsti konservatīvām tRNS piesaistes vietām. Viena klona priežu rametus pakļāva dabā izplatītam karstuma stresam, kukaiņu invāzijai (priežu hermess (Pineus pini L.), kā arī mākslīgi izraisītai augu hormonu (abscīzskābes un salicilskābes) ietekmei. Darba rezultātā identificēti pārsvarā I klases mobīlo elementu pārstāvji, kā arī tos saturošie himēriskie transkripti. Parādīts, ka retrotranspozonu sekvences tiek ekspresētas pētamajos stresa apstākļos. Analizēta identificēto sekvenču izplatība priedes un 60 citu kailsēkļu sugu genomos. Identificēts un aprakstīts iespējams transpozīcijas gadījums priedes rametiem. Atslēgvārdi: Transponējamie elementi, retrotranspozoni, parastā priede (Pinus sylvestris L.), kailsēkļi, diferenciāla ekspresija.

The research contained in this doctoral thesis was carried out in the Latvian State Forest Research Institute "Silava". The study aimed to identify active retrotransposons in the Scots pine (Pinus sylvestris L.) genome and to characterize transcription of these sequences in response to various stress conditions. In the study non-specific primers complementary to conservative retrotransposon tRNA binding sites were used. Pine clone ramets were subjected to heat stress, insect infestation (pine woolly aphid (Pineus pini L.)) as well as to plant hormone treatment (abscisic acid and salicylic acid). The majority of the identified fragments were Class I transposable elements, as well as chimeric transcripts. It was shown, that retrotransposons are expressed in response to the investigated stress conditions. The distribution of identified fragments in 60 gymnosperm species was analysed. Somaclonal variation was identified, which could indicate recent transposition events. Keywords: Transposable elements, retrotransposons, Scots pine (Pinus sylvestris L.), gymnosperms, differential expression.