SERRATE ist an Transkriptionsregulierung beteiligt vermutlich über Bindung von Transkriptionsfaktoren. Ziel dieser Studie ist die vielfältigen Interaktionspartner von SE zu untersuchen wobei der Schwerpunkt auf Transkriptionsfaktoren (TF) liegt. Y2H-Bibliotheks-Screening und eine IP-MS ergaben 63 TF, an SE binden. Bestätigungsexperimente zeigten direkte Interaktion von 7 ALFIN1-LIKE-Proteinen, TOE1, TOE2 und IAA34 TF. Co-IP zeigten, dass SE in planta an AL4, AL5, AL7, TOE1 und IAA34 bindet. Mutante al4 al5 al6 al7 wurde mittels CRISPR-Cas9 erzeugt, um die funktionelle Rolle von SE mit TF zu untersuchen, was Redundanzen zwischen den Alfinen ergab. Andererseits zeigte die se1 toe1 toe2 Mutante pleiotrope Defekte, obwohl sie keinen Unterschied in der Blütezeit im Vergleich zu toe1/2 aufwies. TOEs sind also epistatisch zu SE. Die Expressionsprofile der MIRNAs, ihrer Targets und RNA-Seq von se1 und toe1/2 zeigten spekulative Rolle bei der Hemmung der Blüte während der Jugendphase.
SERRATE, a multifunctional protein is involved in transcriptional regulation speculatively via transcription factor binding. This study aims at investigating the multiple interacting partners of SE mainly focusing on transcription factors (TF). Y2H library screening and IP-MS revealed 63 TF binding to SE. Confirmatory experiments showed direct interaction of 7 ALFIN1-LIKE proteins, TOE1, TOE2 and IAA34 TF. Co-IP experiments demonstrated that SE binds to AL4, AL5, AL7, TOE1 and IAA34 in planta. al4 al5 al6 al7 mutant was generated via CRISPR-Cas9 to study functional role of SE with TF, which revealed redundancies among alfins. On other hand, se1 toe1 toe2 mutant showed pleiotropic defects though it exhibited no difference in flowering time compared to toe1/2. This indicates TOEs are epistatic to SE. Expression profiles of MIRNAs, their targets and RNA seq analysis of se-1 and toe1/2 showed a speculative role in flowering inhibition during juvenile phase.
In der konventionellen Landwirtschaft spielen Herbizide eine wichtige Rolle. Ihre Wirksamkeit nimmt jedoch durch vermehrtes Auftreten von Toleranzen der Unkräuter ab. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zur Suche nach neuen Wirkstoffzielen für Herbizide. Hierbei wurden zwei Themenfelder behandelt, zum einen das Enzym DHNS des Synthesewegs von Phylloquinon, zum anderen der Vorgang des Spleißens. Für den Schwerpunkt "Validierung von DHNS als Wirkstoffziel" konnte eine Wirkstoff Wirkort Beziehung aufgezeigt werden, sowie mittels Ergebnissen aus in-vivo und in-vitro Studie die Auswirkungen auf den Organismus illustriert werden. Die Ergebnisse dieses Themenschwerpunkts zeigen die Eignung dieses Wirkziels für die unmittelbare Suche nach neuen herbiziden Molekülen. Die Inhibition des Spleißens konnte ebenfalls erreicht werden, jedoch weist dieser Ansatz ein großes Potenzial für toxikologische Probleme auf. Zur Vermeidung dieser Problematik ist weitere Grundlagenforschung nötig.
Herbicides are a key pillar of industrial agriculture. Due to a rise in tolerant weeds, those compounds may lose their efficacy. The work in hand contributes to the search for novel targets for herbicides. The topics addressed are, on the one hand, phylloquionon synthesis and its enzyme DHNS, and, on the other, the whole process of splicing. Through the results of in-vivo and in-vitro studies it was possible to showcase the compound-target relationship as well as the consequences for the whole organism. In sum, those results promote the aptitude for this target to serve the immediate search for novel herbicide chemistry. The inhibition of splicing could also be achieved, but this approach contains an immense potential for toxicologic problems. Therefore, further fundamental research is needed to be able to avoid these.
Yamswurzeln sind für Millionen von Menschen in den Tropen und Subtropen ein wichtiges und wirtschaftliches Nahrungsmittel. Sein Anbau wird jedoch durch das Phänomen der Nacherntehärtung (PHH) gefährdet, bei dem die Knollen sich während des Kochens nicht weich machen können. Das Hauptziel dieser Arbeit war es, die Grundlagen der genetischen Züchtung zur Vermeidung der PHH bei D. dumetorum zu schaffen. Erstens, mithilfe von Genotyping-By-Sequenzierung konnten wir zeigen, dass D. dumetorum Sorte in Kamerun vielfältig sind. Zweitens, basierend auf Long-Lese-Sequenzierungstechnologien, haben wir die erste und sehr kontiguente D. dumetorum Genomsequenz freigegeben. Durch die Sequenzierung des D. dumetorum Genoms und die Transkriptomanalyse konnten wir schliesslich zeigen, dass Gene nach der Ernte differenzial und hochreguliert sind. Die Bedeutung dieser Studie liegt darin, dass sie die Rahmenbedingungen für die Verbesserung der PHH-Vermeidung und anderer signifikanter Merkmale definiert.
Yams (Dioscorea spp.) are important and economical food for millions of people in the tropics and subtropics. However, its cultivation is jeopardized by the post-harvest hardening (PHH) phenomenon characterized by the inability of tubers to soften during cooking. The main objective of this thesis was to provide the basis of genetic breeding for avoidance of the PHH in D. dumetorum. Firstly, using genotyping-by-sequencing, we showed that D. duemtorum accessions in Cameroon are diverse. Secondly, based on long reads sequencing technologies, we released the first and highly contiguity D. dumetorum genome sequence. Finally, harnessing the D. dumetorum genome sequencing and using transcriptome analysis, we demonstrated that genes are differential and up regulated after harvest. The significance of this study is that it defines the framework for the improvement of PHH avoidance and for other significant characters in yam as well as for yam conservation.
von Ezgi Süheyla Karaaslan ; Nan Wang ; Natalie Faiß ; Yuyu Liang ; Sean A. Montgomery ; Sascha Laubinger ; Kenneth Wayne Berendzen ; Frédéric Berger ; Holger Breuninger ; Chang Liu ; Chang Liu
