Kuraklıkla ilişkili MİR408 geninin nohut (Cicer arietinum L.) bitkisine Agrobacterium tumefaciens aracılığıyla aktarılması
Transformation of chickpea (Cicer arietinum L.)with drought gene related MİR408 gene using Agrobacterium tumefaciens as vector
Yazar: MORTAZA HAJYZADEH
Danışman: PROF. DR. KHALID MAHMOOD KHAWAR BHATTI ; DOÇ. DR. TURGAY ÜNVER
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Nohut (Cicer arietinum L.) protein, vitamin ve mineral maddelerce zengin önemli bir yemeklik tane baklagil bitkisidir. Nohut bitkisi baklagil üretiminin üçte birini oluşturmakta ve yetersiz beslenme sorunlarının giderilmesinde önemli rol oynamaktadır.  Yaşam süreleri boyunca  nohut bitkisi kuraklık stresinden olumsuz yönde etkilenmektedir.  Bu stresi torele edebilmeleri için bitkiler nohut dahil olmak üzere karmaşık bir gen regulasyon kompleksi içermektedirler. MikroRNA'lar kodlanmayan küçük RNA ailesinde olup, hedef genlerinin ifadelerini trankripsiyon sonrası düzeyde regüle etmektedirler.  Bu ailenin üyesi olan miR408 abiyotik stres çalışmaları sonucunda kuraklık stresine karşı ifade seviyesinin arttığı tespit edilmiştir. Fakat miR408'in günümüze kadar biyolojik işlevi ve fonksiyonu bilinmemektedir; ancak, kuraklık stresinde mir408 ekspresiyon seviyesinde artrış izlenmektedir. Bu çalışmada, ilk aşamada BAP, GA3 ve BAP + GA3 ön muamelesiyle ve daha sonra farklı oranda BAP + NAA içeren MS ortamında yüksek oranda Gökçe, Yaşa, Er99 ve Akçin nohut çeşidlerinde  plumula ve embriyonik eksen eksplantlarından yüksek oranda bitki rejenerasyonu elde edilmiştir.  Çalışmanın 2. aşamasında ise  nohut bitkisinin Gökçe çeşidine ait embriyo eksplantları kullanarak Agrobacterium tumefaciens'nın LBA4404 suşunun miR408  pEARLYGATE103 içeren hattıyla kuraklığa daynıklı transgenik bitkiler elde edilmiştir. Çalışmada,  transgenik miR408 içeren bitkileri, 17 gün kuraklık koşulları altında tutulmuştur. Transgenik bitkileri,  kontrol bitkileri ile karşılaştırıldığında her hangi bir kuraklık belirteçi göstermeden hayatta kalmayı başardıkları izlenmiştir.qRT PCR analizi sonucunda transgenik  bitkilerinde yüksek seviyede miR408  ekpresiyonu iznemiş olup, buna karşın hedefi olan plantacyanin genin ekspresiyon seviyesinde azalma tespit edilmiştir.

Abstract:
Chickpea plants from drought stress during life is affected negatively.Chickpea (Cicer arietinum L.); is an important edible grain legume plant rich in protein, vitamins and mineral elements. Chickpea constitute one third of all legumes grown all over the world and play an important role in eliminating the problem of malnutrition. Chickpea plants are negatively affected by drought stress throughout life time. Like so many plants, this stress is regulated by a complex gene regulation mechanism in chickpea plants. microRNAs belong to small non coding RNA families and regulate transcription of target gene expression levels. In this study, BAP in the first stage, GA3 and BAP + GA3 pretreatment with and then containing different BAP + NAA high proportion of chickpea Gokce on MS medium, live, plumule in Er99 and Reserves of the chickpea cultivar and obtained plant regeneration from embryonic axes explants.mir408 belonging to this family shows increased level of expression during drought stress. However, mir408 biological functions are not known until today. However, increased level of exspression is monitıred in drought stress. The first stage of this study, constituted pretreatments with BAP, GA3 and BAP + GA3 and thereafter the explants were regenerated on MS medium containing different concentrations of BAP + NAA using chickpea cv. Gokce, Yaşa, Er99 and Akçin plumule and embryonic axis explants. 2nd staage of the study constituted treatment of embryo explants with cv Gökçe using  Agrobacterium tumefaciens LBA4404 with mir408 pearlygate103 line to obtain drought tolerant plants. Transgenic plants containing mir408, were left to drought stress for 17 days in this study. Transgenic plants were compared with control plants and they showed survival without showing any symptom of stress. When  transgenic plants were compared with control plants they survived drought stress with out showing any sign of stress. qRT-PCR analysis revealed high level of mir408 expression in transgenic plants; whereas, decrease in the level of target plantacyanin gene expression was detected.