Molecular genetic study of proteins differentially express during cassava (manihot esculenta crantz) tuber development
1
Issued Date
2006
Copyright Date
2006
Resource Type
Language
eng
File Type
application/pdf
No. of Pages/File Size
xvi, 124 leaves : ill.
ISBN
9740473709
Access Rights
open access
Rights
ผลงานนี้เป็นลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยมหิดล ขอสงวนไว้สำหรับเพื่อการศึกษาเท่านั้น ต้องอ้างอิงแหล่งที่มา ห้ามดัดแปลงเนื้อหา และห้ามนำไปใช้เพื่อการค้า
Rights Holder(s)
Mahidol University
Bibliographic Citation
Thesis (M.Sc. (Biotechnology))--Mahidol University, 2006
Suggested Citation
Manassawe Lertpanyasampatha Molecular genetic study of proteins differentially express during cassava (manihot esculenta crantz) tuber development. Thesis (M.Sc. (Biotechnology))--Mahidol University, 2006. Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/123456789/106611
Title
Molecular genetic study of proteins differentially express during cassava (manihot esculenta crantz) tuber development
Alternative Title(s)
การศึกษาทางพันธุศาสตร์โมเลกุลของโปรตีนที่แสดงออกในช่วงการพัฒนาของหัวมันสำปะหลัง
Author(s)
Advisor(s)
Abstract
Cassava (Manihot esculenta Crantz) is ranked as the third most important crop of Thailand. Its starch has great potential for several industrial applications. The objectives of this project were to perform anatomical analysis of cassava root, to determine starch granule size distribution and amylose content of cassava starch, and to compare expression profiles of cassava soluble proteome in various conditions such as different tissues, ages, cultivars, and organs using two-dimensional gel electrophoresis and LC-MS/MS. Two cassava cultivars, Kasetsart 50 and Rayong 1, were used in this investigation. Granule size distribution and amylose content of cassava starch were not only affected by developmental stage of the root but also by environmental conditions such as rainfall precipitation level. Based on anatomical studies of cassava root with Toluidine Blue, it was found that secondary growth was required during the development of cassava storage root. For the analysis of proteins by 2D-SDS-PAGE, storage root was divided into two major parts, cortex and parenchymatous tissues. Among the 200 protein spots identified by 2D-SDS-PAGE, expression profiles of most proteins were found to be somewhat similar in both cortex and parenchymatous tissues. Exceptionally, some proteins were observed only in one tissue type, thus identified as tissue-specific proteins. In addition, comparative analysis of proteins from two different cultivars also led to the identification of cultivar-specific proteins. Based on LC-MS/MS analysis, identity of 66 protein spots could be obtained. These proteins span various functional categories from energy metabolism, protein folding and stabilization, stress response, secondary metabolism, protein synthesis and degradation, protease inhibitors, cytoskeleton, transcription, and translation. Moreover, comparative analysis of protein profiles from leaf, fibrous root, intermediate root, cortex, and parenchymatous tissues of storage root was carried out. While similar patterns were observed in intermediate root, cortex, and parenchymatous tissues of storage root, a significantly different profile was detected in leaf as compared to roots.
มันสำปะหลังเป็นพืชเศรษฐกิจที่มีความสำคัญเป็นอันดับสามของประเทศไทย ปัจจุบันนี้แป้งมันสำปะหลังจะถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลายชนิด แต่จากการที่แป้งมันปะหลังมีขนาดและโครงสร้างเม็ดแป้งแบบจำเพาะ ทำให้การใช้ประโยชน์จากแป้งมันสำปะหลังยังถูกจำกัดในอุตสาหกรรมบางประเภท พื้นฐานที่สำคัญที่จะใช้ในการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของแป้งมันสำปะหลังทั้งในเชิงปริมาณและคุณภาพจำเป็นต้องใช้ความรู้ที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์แป้งและการสร้างหัวมันสำปะหลังมาเป็นส่วนประกอบ ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงนำการศึกษาในระดับโปรตีนมาประยุกต์ใช้เพื่อที่จะบ่งชี้ถึงโปรตีนที่มีหน้าที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์แป้งและ/หรือเกี่ยวข้องกับกระบวนการพัฒนาของรากสะสมของมันสำปะหลัง จุดประสงค์ของงานวิจัยนี้มุ่งเน้นที่จะศึกษาในระดับกายวิภาคศาสตร์ของรากมันสำปะหลัง การวิเคราะห์ขนาดเม็ดแป้งและปริมาณ amylose ของแป้งและการเปรียบเทียบรูปแบบของโปรตีนในสภาวะที่แตกต่างกัน เช่น เนื้อเยื่อ อายุ พันธุ์ และอวัยวะของพืช โดยใช้เทคนิค Two-dimensional gel electrophoresis และ LC-MS/MS ในงานวิจัยนี้ใช้มันสำปะหลังสองสายพันธุ์ในการศึกษา ได้แก่ พันธุ์เกษตรศาสตร์ 50 และ ระยอง 1 จากการวิเคราะห์ขนาดเม็ดแป้งและ ปริมาณ amylosc ของแป้งมันสำปะหลังที่อายุต่าง ๆ กัน พบว่าขนาดเม็ดแป้งและปริมาณ amylose ขึ้นอยู่กับอายุ และ ปริมาณน้ำฝนในช่วงฤดูปลูก ส่วนการศึกษาทางด้านกายวิภาคศาสตร์โดยการย้อมด้วย Toluidine Blue พบว่ามันสำปะหลังมีการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อรากแบบทุติยภูมิ จากการศึกษาดังกล่าวสามารถแบ่งเนื้อเยื่อรากออกเป็นสองส่วน ได้แก่ corlex และ parenchymatous tissues โดยเนื้อเยื้อทั้งสองส่วนนี้ถูกนำไปใช้ในการศึกษาในระดับโปรตีนด้วยวิธีที่กล่าวมาแล้วข้างต้น จากการทดลองพบว่ามีโปรตีนที่พบทั้งหมดประมาณ 200 จุด และเมื่อเปรียบเทียบรูปแบบของโปรตีนของทั้ง สองเนื้อเยื่อพบว่าโปรตีนส่วนใหญ่มีความคล้ายคลึงกัน นอกจากนี้ยังพบโปรตีนที่แสดงออกเฉพาะใน cortex หรือเฉพาะใน parenchymatous tissues เท่านั้น ส่วนการเปรียบเทียบรูปแบบของโปรตีนในมันสำปะหลังทั้งสองสายพันธุ์พบว่ามีโปรตีนบางกลุ่มที่แสดงออกเฉพาะในพันธุ์ระยอง1 จากการวิเคราะห์โปรตีนด้วยวิธี LC-MS/MS พบว่ามีโปรตีนที่สามารถบ่งชี้ได้ทั้งหมด 66 จาก 127 จุด จากผลดังกล่าวสามารถแบ่งโปรตีนออกเป็นกลุ่มตามหน้าที่ คือ energy metabolism, protein folding and stabilization, stress response, secondary metabolism, protein synthesis and degradation, protease inhibitors, cytoskeleton, transcription, และ translation. นอกจากนี้การเปรียบเทียบรูปแบบของโปรตีนในอวัยวะต่าง ๆ ของพืชพบว่า intermediate root กับ cortex และ parenchymatous tissues ของรากสะสมมีรูปแบบของโปรตีนที่คล้ายกัน ในขณะที่รากและใบของมันสำปะหลังมีรูปแบบของโปรตีนที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
มันสำปะหลังเป็นพืชเศรษฐกิจที่มีความสำคัญเป็นอันดับสามของประเทศไทย ปัจจุบันนี้แป้งมันสำปะหลังจะถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลายชนิด แต่จากการที่แป้งมันปะหลังมีขนาดและโครงสร้างเม็ดแป้งแบบจำเพาะ ทำให้การใช้ประโยชน์จากแป้งมันสำปะหลังยังถูกจำกัดในอุตสาหกรรมบางประเภท พื้นฐานที่สำคัญที่จะใช้ในการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของแป้งมันสำปะหลังทั้งในเชิงปริมาณและคุณภาพจำเป็นต้องใช้ความรู้ที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์แป้งและการสร้างหัวมันสำปะหลังมาเป็นส่วนประกอบ ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงนำการศึกษาในระดับโปรตีนมาประยุกต์ใช้เพื่อที่จะบ่งชี้ถึงโปรตีนที่มีหน้าที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์แป้งและ/หรือเกี่ยวข้องกับกระบวนการพัฒนาของรากสะสมของมันสำปะหลัง จุดประสงค์ของงานวิจัยนี้มุ่งเน้นที่จะศึกษาในระดับกายวิภาคศาสตร์ของรากมันสำปะหลัง การวิเคราะห์ขนาดเม็ดแป้งและปริมาณ amylose ของแป้งและการเปรียบเทียบรูปแบบของโปรตีนในสภาวะที่แตกต่างกัน เช่น เนื้อเยื่อ อายุ พันธุ์ และอวัยวะของพืช โดยใช้เทคนิค Two-dimensional gel electrophoresis และ LC-MS/MS ในงานวิจัยนี้ใช้มันสำปะหลังสองสายพันธุ์ในการศึกษา ได้แก่ พันธุ์เกษตรศาสตร์ 50 และ ระยอง 1 จากการวิเคราะห์ขนาดเม็ดแป้งและ ปริมาณ amylosc ของแป้งมันสำปะหลังที่อายุต่าง ๆ กัน พบว่าขนาดเม็ดแป้งและปริมาณ amylose ขึ้นอยู่กับอายุ และ ปริมาณน้ำฝนในช่วงฤดูปลูก ส่วนการศึกษาทางด้านกายวิภาคศาสตร์โดยการย้อมด้วย Toluidine Blue พบว่ามันสำปะหลังมีการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อรากแบบทุติยภูมิ จากการศึกษาดังกล่าวสามารถแบ่งเนื้อเยื่อรากออกเป็นสองส่วน ได้แก่ corlex และ parenchymatous tissues โดยเนื้อเยื้อทั้งสองส่วนนี้ถูกนำไปใช้ในการศึกษาในระดับโปรตีนด้วยวิธีที่กล่าวมาแล้วข้างต้น จากการทดลองพบว่ามีโปรตีนที่พบทั้งหมดประมาณ 200 จุด และเมื่อเปรียบเทียบรูปแบบของโปรตีนของทั้ง สองเนื้อเยื่อพบว่าโปรตีนส่วนใหญ่มีความคล้ายคลึงกัน นอกจากนี้ยังพบโปรตีนที่แสดงออกเฉพาะใน cortex หรือเฉพาะใน parenchymatous tissues เท่านั้น ส่วนการเปรียบเทียบรูปแบบของโปรตีนในมันสำปะหลังทั้งสองสายพันธุ์พบว่ามีโปรตีนบางกลุ่มที่แสดงออกเฉพาะในพันธุ์ระยอง1 จากการวิเคราะห์โปรตีนด้วยวิธี LC-MS/MS พบว่ามีโปรตีนที่สามารถบ่งชี้ได้ทั้งหมด 66 จาก 127 จุด จากผลดังกล่าวสามารถแบ่งโปรตีนออกเป็นกลุ่มตามหน้าที่ คือ energy metabolism, protein folding and stabilization, stress response, secondary metabolism, protein synthesis and degradation, protease inhibitors, cytoskeleton, transcription, และ translation. นอกจากนี้การเปรียบเทียบรูปแบบของโปรตีนในอวัยวะต่าง ๆ ของพืชพบว่า intermediate root กับ cortex และ parenchymatous tissues ของรากสะสมมีรูปแบบของโปรตีนที่คล้ายกัน ในขณะที่รากและใบของมันสำปะหลังมีรูปแบบของโปรตีนที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
Description
Biotechnology (Mahidol University 2006)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's degree
Degree Department
Faculty of Science
Degree Discipline
Biotechnology
Degree Grantor(s)
Mahidol University