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Titelaufnahme

Titel
Biotechnological approaches towards the genetic and phytosanitary improvement of Euphorbiaceae / submitted by Rose Chepchirchir Ramkat
VerfasserRamkat, Rose Chepchirchir
Begutachter / BegutachterinVollmann, Johann ; Maghuly, Fatemeh
GutachterLaimer Da Camara Machado, Margit
Erschienen2013
UmfangIII, 138 Bl. : Ill., graph. Darst., Kt.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2013
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Genetische Variation / Ecotilling / ISSR / Pathogenabwehr / African cassava mosaic virus / East African cassava mosaic virus-Uganda / Jatropha / Maniok / Biodiesel / miRNA Vorhersage
Schlagwörter (EN)Genetic variation / Ecotilling / ISSR / Pathogen defense / African cassava mosaic virus / East African cassava mosaic virus-Uganda / Jatropha / Cassava / biofuel / miRNA prediction
Schlagwörter (GND)Jatropha / Maniok / Afrikanisches Maniok-Mosaik-Virus / Genetische Variabilität
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-17896 Persistent Identifier (URN)
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Biotechnological approaches towards the genetic and phytosanitary improvement of Euphorbiaceae [8.71 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Die Familie Euphorbiaceae ist von großer Bedeutung, da sie wirtschaftlich wertvolle Pflanzenarten wie Maniok, der vor allem als Grundnahrungsmittel zur Ernährungssicherheit von Millionen in Asien und Afrika verwendet wird, und Jatropha enthält. Jatropha wird hauptsächlich als Bio-Treibstoff und Arzneimittel verwendet, und bietet die Möglichkeit zur Rückgewinnung von Ruderalböden, zur Reduzierung der Risiken von Erosion und Wüstenbildung. Jatropha und Maniok stehen vor Herausforderungen durch biotische und abiotische Stressfaktoren. In dieser Arbeit wurden verschiedene Strategien eingesetzt, die zur Verbesserung der Euphorbiaceae beitragen können: 1) Die Untersuchung der genetischen Variation in Jatropha durch ISSR und EcoTILLING zeigte Nukleotid-Polymorphismen auf und lieferten Hinweise auf adaptive Prozesse und die Populationsgeschichte. 2) Die Verwendung von molekularen Nachweismethoden führte zur Identifikation von Viren in Jatropha und Maniok. Verbesserte diagnostische Ansätze erlaubten die Sequenzierung des gesamten DNA-Moleküle A von 40 kenianischen Isolate von African cassava mosaic virus (ACMV) und East African cassava mosaic virus Uganda (EACMV-UG). 3) Der in silico Ansatz wurde angewendet, um miRNA die von ACMV und EACMV-UG kodiert werden, zu identifizieren. Außerdem wurden miRNAs aus Pflanzen vorhergesagt, die die Fähigkeit besitzen, an DNA- A Genome von ACMV und EACMV UG zu binden. Dies führte zur Identifizierung von miRNA in viralen ORFs, einschließlich der AC2 und AC4, die als Unterdrücker von RNA-Silencing und „Pathogenesis-related Proteins“ bekannt sind. Mapping ihrer Zielsequenzen auf ESTs aus Jatropha und Maniok zeigten, dass einige dieser Gene an Stoffwechselwegen zur Pathogenabwehr beteiligt sind. Darüber hinaus wurden Pflanzen miRNAs, die ORFs sowohl ACMV und EACMV-UG-Genom adressieren, identifiziert.

Zusammenfassung (Englisch)

The family Euphorbiaceae is of significant importance as it comprises economically valuable crop species such as cassava, which is mainly used as a staple food and serves for food security of millions in Asia and Africa, and Jatropha, which serves mainly as a bio-fuel and pharmaceutical crop, with possibility of reclaiming marginal soils, reducing risks of erosion and desertification. Jatropha and cassava face challenges of both biotic and abiotic stresses. In this work, different strategies which may contribute towards the improvement of Euphorbiaceae were employed: 1) The investigation of the genetic variation in Jatropha through ISSR and Ecotilling shed light on the nucleotide polymorphisms and provided clues to adaptive processes and populations history. 2) The use of different molecular detection techniques led to the identification of viruses infecting Jatropha and cassava. Improved diagnostic approaches allowed the detection of pathogens in Jatropha and sequencing of the entire DNA A molecules of 40 Kenyan isolates belonging to African cassava mosaic virus (ACMV) and East African cassava mosaic virus-Uganda (EACMV-UG). 3) The in silico approach was applied to identify miRNA encoded by ACMV and EACMV-UG. Furthermore, plant miRNA with ability to bind ACMV and EACMV-UG DNA-A genomes were predicted. This led to identification of virus miRNA encoded in ORFs including the AC2 and AC4 which are suppressors of RNA silencing and pathogenesis related proteins. Mapping of their targets on the Jatropha and cassava ESTs showed that some of these targets are pathways involved in plant defense. In addition, plant miRNAs that could target the ORFs of both ACMV and EACMV-UG were identified.