Arpa (Hordeum vulgare L.) doku kültürlerinde transpozon analizi
Transposon analysis in tissue cultures of barley (Hordeum vulgare L.)
Yazar: CAN EVRENSEL
Danışman: PROF. DR. NERMİN GÖZÜKIRMIZI
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Bitki doku kültürü sırasında oluşan genetik ve epigenetik varyasyonlar bitki genotipini, fenotipini ve rejenerasyonunu etkilemektedir. Bu nedenle de özellikle kallus gelişimi sırasında oluşan varyasyonların genetik veya epigenetik oluşumlarla ilgili mekanizmalarının belirlenmesi önemlidir.Bu tez çalışmasında, önemli tahıl bitkilerinden arpada (Hordeum vulgare L.) doku kültürü koşullarının transpozon hareketlerine etkilerinin moleküler markör yöntemleriyle araştırılması amaçlandı. Bu amaçla arpa olgun embriyolarından kallus kültürleri kurularak eksplant ve kallus kültürlerinde karşılaştırmalı olarak IRAP (Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism) markör tekniği kullanılarak transpozon hareketleri incelendi. Transpozon olarak, arpa genomunun % 9,6'sını oluşturan ve aktif gen ürünü bulunan BARE-1 retrotranspozonun hareketleri araştırılmıştır. Çalışma sırasında IRAP temelli 10 primer ile 25 farklı kombinasyon kullanıldı. 30, 45 ve 60 günlük kallus materyelinden izole edilen DNA'larda varyasyonun, ana eksplant olan olgun embriyo materyeline göre, kallus yaşına bağlı olarak % 14 ? 25 oranında arttığı gözlendi. 30 günlük kallus ile 45 günlük kallus arasındaki benzerlik % 84 iken, 30 günlük kallus ile 60 günlük kallus arasındaki benzerlik % 79 oranında, 45 günlük kallus ile 60 günlük kallus arasındaki benzerlik ise % 76 oranında hesaplandı.Arpa doku kültürlerinin farklı aşamalarında transpozon hareketlerinin anlaşılmasına yönelik çalışma bulunmamaktadır. Bulguların genetik mühendisliği çalışmalarında daha doğru sonuçlar alınmasında yararlı olması, aynı zamanda transpozon hareketlerinin bitki doku kültürlerinde özellikle kallus oluşumu ve rejenerasyon yeteneği gibi özelliklerinin anlaşılmasına katkı sağlaması beklenmektedir.

Abstract:
Genetic and epigenetic variations occurring throughout plant tissue culture affect plant genotype, phenotype and regeneration. Therefore, it is important to determine the mechanisms related to genetically or epigenetically based formations of the variations, especially occurring in the course of callus development.The aim of the thesis is to investigate the effects of the tissue culture conditions on the movements of transposons, using molecular marker techniques, in barley (Hordeum vulgare L.), one of the important cereal plants. To this end, transposon movements have been observed using comparative IRAP (Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism) marker technique in explant and callus cultures by establishing callus cultures from mature barley embryos. The movements of the retrotransposon, called BARE-1 ? a transposon both constituting 9.6 % of the barley genome and having an active gene product ? have been observed. During the investigation, 10 IRAP based primers have been used in 25 different combinations. The variation of DNA isolated from 30, 45 and 60 days old calli, have been found to increase 14 ? 25 %, depending on the mature embryo material ? the main explant ? and on the age of callus. While the similarity between 30 days and 45 days old calli is 84 %, it is 79 % between 30 days and 60 days old calli and it is 76 % between 45 days and 60 days old calli.There are no studies directed to the comprehension of transposonal changes in different stages of barley tissue cultures. The findings are expected to contribute in genetic engineering studies in getting better results at the same time to understand, how transposons contribute to features like tissue culture ? especially callus tissue ? formation and the ability of regeneration thereof.