Bazı soya genotiplerinin karyolojik ve moleküler karakterizasyonu ve GDO taraması
Karyological and molecular characterization of some soy genotypes and GMO screening
Yazar: AHMET YASİN SEZER
Danışman: PROF. DR. TUNA UYSAL
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Anavatanı Çin ve Kore gibi Uzakdoğu ülkeleri olan soya bitkisi, yaklaşık 4 bin yıl öncesine dayanan köklü bir geçmişe sahiptir ve bugün dünya çapında insanlar için temel besin ve geçim kaynağı haline gelmiştir. Soya beslenmenin yanı sıra sanayi hammaddesi olarak oldukça önemli bir yere sahiptir. Protein bakımından oldukça zengin bir bitki olan soya fasulyesi, dünya bitkisel yağ üretimi ve tüketimi içerisinde önemli bir yere sahip olmakla birlikte, ülkemizde henüz gerekli ilgiyi görememiştir. Bunun nedeni GDO'lu gıdalara olan şüpheli yaklaşımdır. Bu çalışmada, ülkemizde yetiştirilen bazı soya genotiplerinin kromozomal ve moleküler karakterizasyonunun yanı sıra GDO'lu olup olmadıkları değerlendirilmiştir. Aynı zamanda soya genotiplerine ait tohumların ışık mikroskobu ve SEM analizleri yapılarak benzerlik ve farklılıklar ortaya konmuştur. Tohumlar üzerinde yapılan makromorfolojik analizlerde en ve boy oranlarının birbirine oldukça yakın oldukları (1,07-1,17), sarı renkli ve yuvarlak yassı tipte oldukları saptanmıştır. Tohum yüzey ornamentasyonları açısından genotipler değerlendirildiğinde mikromorfolojik özelliklerin ayırt edici olduğu tespit edilmiştir. Tohum yüzeyleri, Tip A çukurlu yüzey pürüzlülüğü bakımından Tip B ve Tip C'den ayrılmaktadır. Aynı şekilde Tip C kepekli yüzey pürüzlüğü ve tohum yüzeyindeki düzensiz çıkıntılar bakımından Tip A ve Tip B'den ayrılmaktadır. Tip A tohum yüzeyindeki pürüzlülük Tip B'ye göre daha derin olmasıyla farklılık göstermektedir. Çalışma sonucunda elde edilen moleküler veriler ülkemizde yetiştirilen soya genotiplerinin birbirine genetik olarak oldukça yakın olduğunu ortaya koymakta ve aynı zamanda kromozom yapısı ve morfolojisi analizleri de bu durumu desteklemektedir. Yapılan GDO taraması ile çalışılan soya genotiplerinin üç gen bölgesi (p35S, tNOS, pFMV) açısından GDO negatif oldukları tespit edilmiştir. Ayrıca kuraklığın yetiştiricilikte önemli bir dezavantaj olması göz önünde bulundurularak soya genotiplerinde kuraklıkla ilişkili bazı gen bölgelerinin ekspresyon seviyeleri değerlendirilmiştir. qRT-PCR verilerine dayalı olarak çalışılan genotiplerden Umut genotipinde çalışılan üç gene ait ekspresyon seviyelerinin nispeten daha yüksek olması ve B kromozomu bulundurması nedeniyle bu genotipin kuraklığa yanıtta daha başarılı olabileceği sonucuna varılmıştır. Bu çalışma özellikle ülkemizde yetiştirilen soya genotiplerine karşı önyargılı tutumu değiştirmesi, tarımsal verimliliğin artırılması ve soya fasulyesi yetiştiriciliğinde daha iyi sonuçlar elde edilmesi için oldukça önemlidir. Bulgular, tarımsal araştırmaların yanı sıra pratik uygulamalar için de değerli bilgiler sağlayarak soya fasulyesindeki genetik çeşitliliğin daha iyi anlaşılmasını sağlayacaktır.

Abstract:
The soybean plant, whose homeland is Far Eastern countries such as China and Korea, has a long history dating back to about 4 thousand years ago and has become the main source of food and livelihood for people around the world today. Soybean has a very important place as an industrial raw material as well as nutrition. Soybean, which is a very rich plant in terms of protein, has an important place in the world vegetable oil production and consumption, but has not yet received the necessary attention in our country. The reason for this is the sceptical approach to GMO foods. In this study, chromosomal and molecular characterisation of some soybean genotypes grown in our country as well as the GMO status were evaluated. At the same time, light microscopy and SEM analyses of the seeds of soybean genotypes were performed and similarities and differences were revealed. In the macromorphological analyses performed on the seeds, it was determined that the width and length ratios were very close to each other (1.07-1.17), yellow coloured and round flat type. When the genotypes were evaluated in terms of seed surface ornamentation, micromorphological characteristics were found to be distinctive. Type A differs from Type B and Type C in terms of pitted surface roughness. Likewise, Type C differs from Type A and Type B in terms of the roughness of the dandruff surface and irregular protrusions on the seed surface. Type A differs from Type B in that the roughness on the seed surface is deeper than Type A. Molecular data obtained as a result of the study reveal that the soybean genotypes grown in our country are genetically very close to each other and also chromosome structure and morphology analyses support this situation. It was determined that the soybean genotypes studied by GMO screening were GMO negative in terms of three gene regions (p35S, tNOS, pFMV). In addition, considering that drought is an important disadvantage in cultivation, the expression levels of some drought-related gene regions in soybean genotypes were evaluated. Based on qRT-PCR data, it was concluded that this genotype may be more successful in drought response due to the relatively higher expression levels of the three studied genes in Umut genotype and the presence of B chromosome. This study is especially important for changing the prejudiced attitude towards soybean genotypes grown in our country, increasing agricultural productivity and achieving better results in soybean cultivation. The findings will provide a better understanding of genetic diversity in soybean by providing valuable information for practical applications as well as agricultural research.