Potato (Solanum tuberosum L. cv. Kennebec) was transformed via Agrobacterium tumefaciens (EHA105) harbouring two different binary vectors containing Oryza sativa myb4 gene, which encodes MYB4 transcription factor; under the control of CaMV35S promoter or cold inducible COR15a promoter. The transgenic plants were not growth retarded and there was no significant difference (p<0.05) in their tuber yield compared to wild-type plants. Wild-type and transgenic plants were subjected to abiotic stresses to compare their stress tolerances. There was no significant difference in boron, freezing and drought tolerances of wild-type and transgenic lines. Two of the transgenic lines were more salt tolerant than wild-type with respect to growth parameters. Transcriptomes of wild-type and these two lines, one expressing myb4 under the control of 35S promoter and the other COR15a promoter, were analyzed to elucidate the myb4-regulated processes and downstream target genes in potato. Differentially regulated genes in transgenic lines showed that myb4 controls a large and complex transcriptional network associated with diverse cellular processes, primarily defense and rescue, metabolism and development. Genes involved in sucrose synthesis, some peroxidases and CBF3 transcription factor were up-regulated in transgenic plants upon exposure to freezing stress. This suggested that myb4 may configure freezing response in potato primarily by oxidative stress defence mechanisms, osmotic adjustment or activation of CBF3 regulated genes that may confer cold tolerance. Despite up-regulation of these stress related genes, transgenic potato was not more drought or freezing tolerant compared to WT under the tested conditions. Further experiments should be conducted to better elucidate the involvement of these genes in regulation of stress response in transgenic potato expressing myb4.

Kennebec çeşidi patates (Solanum tuberosum L.), MYB4 transkripsiyon faktörünü kodlayan Oryza sativa myb4 genini CaMV35S promotoru kontrolünde ve COR15a promotoru kontrolünde taşıyan iki farklı plazmidi barındıran Agrobacterium tumefaciens (EHA105) aracılığıyla transforme edilmiştir. Transgenik bitkilerde herhangi bir büyüme geriliğine rastlanmamış ve bu bitkiler yabani tip bitkilerle karşılaştırıldıklarında yumru verimi açısından anlamlı bir farklılık (P<0.05) görülmemiştir. Yabani tip ve gen aktarılmış olan bitkiler çeşitli abiyotik streslere tabi tutularak stres toleransları karşılaştırılmıştır. Bu bitkiler arasında bor, donma ve kuraklık toleransları bakımından herhangi bir farklılık olmadığı görülmüştür. Büyüme parametreleri açısından değerlendirildiklerinde transgenik hatlardan ikisinin tuz toleransının yabani tip bitkilere göre daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Biri myb4'ü 35S promotorunun kontrolünde, diğeri ise COR15a promotorunun kontrolünde ifade eden bu iki hat ve yabani tip bitkilerin transkriptomları, myb4'ün kontrol ettiği prosesleri ve hedef genleri açığa çıkarmak amacıyla analiz edilmiştir. Transgenik hatlarda farklı ifade edilen genler, myb4'ün savunma, metabolizma ve büyüme gibi farklı hücresel prosesleri etkilemek suretiyle büyük ve karmaşık bir transkripsiyon ağını kontrol ettiğini göstermiştir. Transgenik bitkiler donma stresine tabi tutulduklarında sukroz sentezini düzenleyen bazı genler, bazı peroksidazlar ve CBF3 transkripsiyon faktörünün ifadesi artmıştır. Bu durum myb4'ün, patatesin düşük sıcaklığa karşı oluşturduğu tepkiyi oksidatif stres savunma mekanizmaları, ozmotik denge ya da CBF3 aracılığı ile soğuğa karşı direnç sağlayan bazı genleri aktive etmek suretiyle kontrol ettiğine işaret etmektedir. Stresle ilişkili olan bu genlerin ifadesinin artmasına rağmen, yapılan deneyler sonucunda transgenik bitkilerin kuraklık ve donma toleranslarının yabani tip bitkilerden daha yüksek olmadığı görülmüştür. myb4'ü idafe eden transgenik bitkilerin daha farklı deney koşullarında incelenmesiyle bu genlerin patatesin stres toleransındaki rolü daha iyi anlaşılabilir.