Buğday (Triticum aestivum L.) fidelerinde su baskını nitrik oksit etkileşimlerinde çalışan genlerin ifadesi ve antioksidan enzim aktivitesi
Expression of genes which works on waterlogging nitric oxide interactions on wheat (Triticum aestivum L.) and antioxidant enzyme activity
Yazar: SERHAT ÖZÇUBUKÇU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NURAY ERGÜN
Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu araştırmada, buğday (Triticum aestivum L. cv. Doğankent, Ducula-4) fidelerinde su baskını (Sb), su baskını-nitrik oksit (Sb- NO) etkileşimleri incelenmiştir. Kök, sürgün boyu ve kök, sürgün kuru ağırlığı, klorofil a (kla), klorofil b (klb), toplam klorofil ve karotenoid miktarı, katalaz (CAT) ve glutatyon redüktaz (GR) antioksidant enzim aktiviteleri ve Sb ve Sb-NO etkileşimlerinde çalışan Myb2, PDPK ve SST1 genlerinin ifadesi belirlenmiştir.Su baskını koşullarının her iki çeşitte de zamana bağlı olarak hem kök ve sürgün gelişimi hem de kl a, kl b, toplam kl ve karotenoid miktarında ciddi oranda inhibisyona neden olduğu saptanmıştır. Buna karşın Sb-NO uygulamalarının Sb'nın inhibitör etkisini ortadan kaldırdığı belirlenmiştir.Ducula-4 fidelerinin Sb şartlarında gerek fide büyümesinin gerekse de CAT aktivitesinin Doğankent' e göre daha fazla miktarda olduğu saptanmıştır. Sb-NO uygulanan Ducula-4 fidelerinde GR aktivitesinin özelliklede 48. ve 72. saatlerde su baskını koşullarında daha yüksek seviyede gerçekleştiği tespit edilmiştir.Su baskınına maruz kalan her iki çeşitte de uygulamanın ilk saatlerinde Myb2 gen aktivitesinin arttığı, ancak bu artışın Ducula-4 te yaklaşık 11,5 kat olduğu, daha sonraki saatlerde azalarak kontrolle aynı seviyede ifade olduğu belirlenmiştir. Sb-NO uygulamasında ise Myb2 gen ifadesinin 12. saatte 44 kat arttığı tespit edilmiştir. Aynı uygulamanın 72. saatinde ise Myb2 gen ifadesinin hala aktif olduğuda belirlenmiştir. Sb-NO uygulanan Ducula-4 fidelerinde 3. saatte PDPK gen aktivitesi yaklaşık 15 kat artış göstermiş, 72. saatte kontrolle aynı seviyeye inmiştir. Ducula-4 fidelerinin Sb-NO uygulamasında ise SST1 gen aktitesi 3. se 12. saatte 3 kat artmış fakat diğer saatlerde azalarak kontrolle aynı seviyeye ulaşmıştır. Çalışılan genler arasında en fazla ifadenin Myb2 geninde olduğu saptanmıştır. Bununla birlikte Ducula-4 fidelerinin su baskınında ifade olan genleri daha fazla sentezlendiği belirlenmiştir.

Abstract:
Waterlogging (Wl), and waterlogging-nitric oxide interactions (Wl-NO) were investigated on wheat seedlings (Triticum aestivum cv. Doğankent, Ducula-4) in this research. Root and shoot length, shoot and root dry weight, chlorophyll a (cla), chlorophyll b (clb), total chlorophyll (total cl) and amount of carotenoid, catalase (CAT) and glutathione reductase (GR) antioxidant enzyme activities and expression of genes of Myb2, PDPK, and SST1 that works on Wl and Wl- NO interactions were determined.It was seen that Wl, depending on time, caused serious inhibition on the amount of carotenoid and total cl, also cla, clb, and growth of root and shoot in both variety. However, it was noticed that Wl-NO treatment removed the inhibiton efect of Wl.Under Wl conditions, it was determined that the CAT activity and vegetative growth were more in Ducula-4 seedling compared to Doğankent. GR activity on Ducula-4 seedling were higher on Wl-NO condition, especially at 48th and 72th hours.It was noticed that, Myb2 gene activity is increased during the fist hours of treatments on both variety when exposed to Wl, although with 11,5 times higher in Ducula-4, and by decreasing and getting to same level as the control in the following hours. Under Wl-NO application it was seen that the Myb2 gene expression increased 44 times at 12th hour. It was also determined that the in the 72th hour of the same treatment, the Myb2 gene expression was still active. In Wl-NO applied Ducula-4 seedlings, PDPK gene activity was increased about 15 times at 3rd hour, and decreased to same level of control at 72th hour. However; under the same conditions SST1 gene expression activity was increased 3 times more on 3rd and 12th hour, again reaching to the same level of the control in following hours. It is determined that among the studied genes, the highest level of expression was on the Myb2 gene. Moreover, it was determined that synthesis of expressed genes under waterlogging conditions were more in Ducula-4 seedlings.