Tuz stresi altındaki ekmeklik buğday genotiplerinde (Triticum aestivum) tolerans ve miRNA hedef genlerinin ifade seviyeleri
Expression levels of tolerance and miRNA target genes in bread wheat genotypes (Triticum aestivum) under salt stress
Yazar: GÖKÇE KARADAYI
Danışman: PROF. DR. GÜLERAY AĞAR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Buğday bitkisi tuz stresi gibi abiyotik streslere sürekli maruz kalmakta ve verimi düşmektedir. Çalışmamızda,  11 ekmeklik buğday genotipi (Tir, Karasu 90, Haymana 79, Kırmızıkılçık, Bayraktar 2000, Es 26, Müfitbey, Conkesme, Kocabuğday, Gerek 79 ve Akbuğday) 200 mM tuzluluk stresine maruz bırakılmış ve tuz toleransı ile ilgili genler (GRP, CIPK29, SOS1, SOD2 ve SAP1) ve miRNA hedef genlerinin (bHLH135-benzeri transkripsiyon faktörü, PI-4 proteaz inhibitör benzeri protein, SQUAMOSA promotör bağlama protein benzeri, 70 kDa HSP geni, AP2/EREBP transkripsiyon faktörü/RAP2-7 benzeri etilen cevap transkripsiyon faktörü, Got1/Sft2 benzeri vezikül iletim protein ailesi izoform 1, Rab15B protein/ABA cevap geni) genomdaki ifade seviyeleri araştırılmıştır. Toleransla ilgili ve miRNA hedef genlerinin seviyeleri hesaplanarak tuzluluk stresinde etkili olan genler ve toleranslı genotipler belirlenmiştir. Genlerin ifade seviyeleri buğday genotiplerinin kökünde gövdeye göre daha yüksek upregülasyon gösterdiği bulunmuştur. Hem fizyolojik hem de gen ifadesi analizleri sonucunda en fazla tolerans meydana gelen genotipin Karasu 90 olduğu tespit edilmiştir. Buğday genotiplerinde tuzluluk toleransına en fazla katkı sağlayan genler olarak miR482 hedef geni olan Rab15B proteini ile SOS1 geni bulunmuştur. Ayrıca, CIPK29 ve SOD2 genlerinin tuz stresi altındaki aynı genotiplerde upregülasyon gösterdikleri tespit edilmiştir.

Abstract:
The wheat plant is constantly exposed to abiotic stresses such as salt stress and the yield is reduced. In our study, expression levels of genes relative to salt stress tolerance (GRP, CIPK29, SOS1, SOD2 and SAP1) and miRNA target genes (bHLH135-like transcription factor, PI-4 protease inhibitor like protein, SQUAMOSA promoter binding protein-like, 70 kDa HSP gene, AP2/EREBP transcription factor/RAP2-7-like ethylene response transcription factor, Got1/Sft2-like vesicle transport protein family isoform 1, Rab15B protein/ABA response gene) in the plant genomes were investigated when 11 genotypes (Tir, Karasu 90, Haymana 79, Kırmızıkılçık, Bayraktar 2000, Es 26, Müfitbey, Conkesme, Kocabuğday, Gerek 79 and Akbuğday) of Triticum aestivum plants exposed to 200 mM salinity stress. Moreover, the genes effective in salinity stress and tolerant genotypes were determined by the calculation of expression levels of miRNA targets and genes relative to tolerance. According to the results, related genes in the roots of wheat varieties were more upregulated than the genes in the stem samples. Besides, both physiological and gene expression results showed that Karasu 90 was the most tolerant genotype. Furthermore, miR482 target gene Rab15B protein and SOS1 were most effective contributors to salinity tolerance in wheat genotypes. CIPK29 and SOD2 genes were upregulated in the same genotypes under salt stress.