WRKY transkripsiyon faktörlerini kodlayan genlerin ekspresyonlarının bazı Prunus anaçlarında kuraklık stresi sırasında incelenmesi
Expression anaysis of WRKY transcription factors in response to drought stress in some Prunus rootstocks
Yazar: MEHMET AKSU
Danışman: PROF. DR. MEHTAP ŞAHİN ÇEVİK
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Prunus cinsi içerisinde yer alan sert çekirdekli meyve türleri, dünya üzerinde çok geniş alanlarda üretilmekte ve tüketilmektedirler. Çok yıllık bitki grubunda yer alan bu meyve türleri, uzun yıllar aynı ortamda kalmaktadırlar. Bu süreç içerisinde, verim ve kalitede düşüşlere neden olan birçok abiyotik ve biyotik stres etmenlerine maruz kalmaktadırlar. Bu nedenle de, sert çekirdekli meyve türlerinin yetiştiriciliğinde, farklı stres etmenlerine karşı farklı anaçlar kullanılmaktadır. Bu stres etmenlerinin en başında, son yıllarda, küresel ısınmadan kaynaklanan iklim değişiklerinin bir sonucu olarak kuraklık stresi gelmektedir. Bitkiler, kuraklığa karşı bazı dayanıklılık mekanizmaları geliştirmişlerdir. Transkripsiyon faktörleri (TF), bu dayanıklılık mekanizmasında streslere karşı dayanıklılık veya toleransta rol oynayan genlerin ifadelerinin düzenlenmesinde önemli görevler üstlenmektedirler. Büyük ailelerden oluşan TF'leri içerisinde, WRKY TF'leri, ikinci büyük aileyi oluşturmaktadır. Bu çalışma kapsamında, Prunus türlerinin yetiştiriciliğinde kullanılan 11 Prunus anacının 30 günlük kuraklık stresi sırasında öncelikle performansları değerlendirilmiştir. Ayrıca, bu süreçte WRKY TF'lerinin ifade düzeylerindeki değişimler incelenmiştir. Bu çalışmada, şeftali bitkilerinde analizi gerçekleştirilen 15 WRKY TF'ünün, 10 tanesinin kuraklık stresi sırasında uyarılarak, kuraklık stresine cevap mekanizmasında yer alabileceklerine dair verilere ulaşılmıştır. Daha sonra, WRKY 5 ve WRKY 9 genlerinin ifade düzeyleri, sert çekirdekli meyve türlerinin yetiştiriciliğinde kullanılan 10 Prunus anacında da belirlenmiştir. Ayrıca, WRKY 5 ve WRKY 9 genlerinin farklı anaçlardaki gen dizilimleri karşılaştırılarak, aralarında olabilecek benzerlikler veya farklılıklar ortaya çıkarılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, WRKY TF'lerinin Prunus anaçlarında kuraklık stresine cevap mekanizmasında yer alabileceklerini ve kurak şartlara tolerant yeni Prunus anaçlarının geliştirilmesi amacıyla ileride yapılacak olan çalışmalarda kullanılabileceklerini göstermiştir.

Abstract:
The stone fruit species within the Prunus genus are produced and consumed around the world. These fruit species are perennial plants growing in the same environment for many years and exposed to various abiotic and biotic stresses decreasing the yield and quality. Therefore, different rootstocks are used against different stresses in stone fruit production. Drought stress has become increasingly important due to climate changes caused by global warming in recent years. Plants have developed different mechanisms against drought, and in these mechanisms, transcription factors (TF) regulate the expression of genes that play a role in adaptation or tolerance to drought stress. And among TF families, WRKY constitute the second largest family. In this study, first, the performances of 11 Prunus rootstocks used in production of Prunus species during 30-day drought stress were evaluated. The expression of WRKY genes in response to drought stress showed that 10 out of 15 WRKY genes are induced during drought stress indicating that they play a role in drought stress response in peach plants. Then, two of these genes, WRKY5 and WRKY9, were selected, and their expressions during drought stress were determined in 10 different Prunus rootstocks. Furthermore, sequences of WRKY5 and WRKY9 genes were obtained from different rootstocks and compared with each other to reveal sequence differences. The results show that these WRKY TFs are genetically conserved, and involved in drought stress response in different Prunus rootstocks. Therefore, they may be used for developing new Prunus rootstocks resistant to drought stress.