MARC

 008260126s2024        us                              c    eng  d
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■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a575
■1001  ▼aThien  Tu  Huynh,  Ngoc  .
■24510▼aDevelopment  of  Genetic  Resources  and  Tools  for  Characterizing  and  Improving  the  Traits  of  Seed  Oil  and  Protein  Contents  in  Soybean
■260    ▼a[Sl]▼bThe  Ohio  State  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a161  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-11,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  McHale,  Leah  A.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  Ohio  State  University,  2024.
■520    ▼aSoybean,  a  vital  oilseed  crop  and  protein  meal  source,  plays  an  important  role  in  the  global  economy  and  food  supply.  It  serves  as  a  major  source  of  vegetable  oil  and  primary  protein  for  swine  and  poultry  feed  due  to  its  unique  seed  compositions.  However,  challenges  arise  from  the  negative  correlation  between  oil  and  protein  contents,  and  between  yield  and  protein  content,  posing  challenges  to  developing  cultivars  with  high  yield,  high  oil,  and  high  protein  contents.  Despite  extensive  studies  on  the  biochemistries  of  these  traits,  the  complexities  persist,  driving  the  need  for  advancements  in  breeding  and  biotechnology.  Efforts  and  progress  in  using  genetics  and  biotechnology  to  understand  and  modulate  soybean  traits  were  reviewed  in  Chapter  1.  To  contribute  to  such  collective  efforts,  in  my  study,  I  utilized  breeding  and  biotechnology  techniques  to  develop  genetic  resources  and  tools  for  characterizing  and  improving  the  traits  of  seed  oil  and  protein  contents.  In  Chapter  2,  I  examined  singleand  multiple-trait  methods  for  quantitative  trait  locus  (QTL)  analyses  using  recombinant  inbred  populations  with  elite  backgrounds.  The  project  revealed  that  single-trait  QTL  analysis  was  sufficient  for  high-heritability  traits  like  seed  oil  and  protein  contents  and  provided  QTLs  for  marker-assisted  selection  and  possibilities  to  determine  their  allelic  effects  on  yield,  thanks  to  the  elite  pedigree.  Candidate  genes  were  identified  from  the  QTLs  for  functional  analysis.  The  lack  of  tools  for  efficient  gene  characterization  in  soybean  seed  traits  was  addressed  in  Chapter  3  through  a  proposed  CRISPR/Cas9-mediated  gene  silencing  method  via  particle  bombardment  of  embryogenic  tissues.  The  approach  holds  the  potential  for  rapid  gene  functional  characterization  by  bypassing  the  need  for  full  plant  regeneration.  Though  the  project  yielded  negative  results,  most  likely  due  to  low  transformation  frequency  in  soybean,  more  optimizations  could  be  tested  to  improve  the  tool.  Continuing  to  exploit  the  benefits  of  genetic  engineering  in  soybean  research,  in  Chapter  4,  I  examined  Agrobacterium-transformed  soybean  lines  that  would  potentially  display  enhanced  seed  oil  content  by  expressing  the  Arabidopsis  thaliana  transcription  factor  WRINKLED1  and  gene  diacylglycerol  O-acyltransferase  1  that  control  seed  lipid  synthesis  during  embryo  development.  Specifically,  their  transcriptomic  profiles  were  analyzed,  indicating  successful  transgene  expression  and  upregulation  of  oil  production-related  genes  under  the influence  of  WRINKLED1.  The  use  of  transgenic  lines  was  further  applied  in  Chapter  5  to  characterize  seven  candidate  genes  of  meta-QTLs  associated  with  seed  oil  and  protein  contents.  These  genes  were  overexpressed  or  knocked  down,  and  resulting  changes  in  their  seed  compositions  were  observed.  Transgenic  lines  were  successfully  established  for  each  target  gene  and  being  characterized.  Preliminary  data  showed  that  some  lines  exhibited  unexpected  transgenic  phenotypes  of  oil  and  protein  contents,  underscoring  the  intricacies  of  seed  composition  biochemistry.  The  study  in  Chapter  5  led  to  a  tool  development  in  Chapter  6  for  transgenic  line  screenings:  I  established  and  optimized  the  application  of  a  duplex  droplet  digital  PCR  using  a  single  dye  for  cost-efficient  determination  of  transgene  copy  number  and  homozygosity.  The  method  proved  effective  in  distinguishing  single-copy  events  from  those  with  multiple  transgene  insertions.  In  brief,  soybean's  pivotal  role  in  the  global  economy  and  food  supply  necessitates  constant  innovation.  This  dissertation  contributed  to  advances  in  breeding,  genetics,  and  biotechnology,  providing  promising  avenues  for  addressing  the  complexities  of  seed  oil  and  protein  traits,  ensuring  the  continued  improvement  of  commercial  varieties  to  enhance  values  for  soybean  growers  and  meet  evolving  market  demands. 
■590    ▼aSchool  code:  0168.
■650  4▼aGenetics
■650  4▼aAgriculture
■650  4▼aPlant  sciences
■653    ▼aSoybean  breeding
■653    ▼aSoybean  biotechnology
■653    ▼aSeed  oil
■653    ▼aSeed  protein
■690    ▼a0479
■690    ▼a0473
■690    ▼a0369
■71020▼aThe  Ohio  State  University▼bHorticulture  and  Crop  Science.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-11B.
■790    ▼a0168
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17358278▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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