Biberde (Capsicum annum L.) giberellik asit ve brassinosteroid uygulamalarının gen ifade düzeyinde etkilerinin incelenmesi
Effects of gibberellic acid and brassinosteroids on gene expression of pepper
Yazar: SELİN ÇAYAN
Danışman: DOÇ. DR. GÖLGE SARIKAMIŞ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Biber = Pepper

Özet:
Giberellinler ve brassinosteroidler bitkide tohum çimlenmesi, büyüme ve gelişme gibi çeşitli fizyolojik olaylarda görev alan bitkisel hormonlardır. Bu çalışmada,biber (Capsicum annum L) tohumlarına giberellik asit (GA3) ve aktif bir brassinosteroid (BR) olan 24-epibrassinoliduygulamalarının tohum çimlenmesi sırasında giberellin (GA) ve brassinosteroid (BR)biyosentezinden sorumlu genlerin ifadesi üzerine etkileri incelenmiştir. Bu amaçla brassinosteroid sentez yolağında yer alan BRI1-EMS-Suppressor 1 (BES 1) transkripsiyon faktörünün, brassinosteroid sentezinde yer alan Brassinosteroid Intensive 1 (BRI 1) genininve giberellin biyosentezinde görev alan GA3ox1 ve GA20ox1 genlerinin ifade düzeyleri araştırılmıştır. Biber tohumlarına, GA3 ve brassinosteroid hormonları uygulanmıştır.Ön denemelerdetohumlarda kökçük çıkışının en fazla görüldüğü 108.saattetohum örneklerigen ifade analizleri yapılmak üzere alınmıştır.Gen ifade analizleri sonucunda, BES1 trankripsiyon faktörünün artan GA3 konsantrasyonu ile birlikte ifadesinin arttığı en yüksek ifadenin 10⁻⁸M BR+ 100 mM GA3 uygulamasında olduğu belirlenmiştir. BRI1 geninin ifadesinde genel olarak uygulamalara bağlı bir değişim olmamakla birlikte 10-8 M BR+100mM GA3 uygulamasında gen ifadesinin azaldığı belirlemiştir. Uygulamalar içerisinde GA3ox1gen ifadesinin 10-8 M BR+50 mM GA3 uygulamasında en yüksek düzeyde olduğu, benzer şekilde 50 mM ve 10 mM GA3 uygulamalarında yüksek düzeyde ifade olduğu diğer uygulamalarda belirgin bir artışın olmadığı belirlenmiştir.GA20ox1 geninin ifadesinin GA3 hormonu uygulamasıyla arttığı. 10-8 M BR tek başına uygulandığında ise azaldığı,uygulamalar içerisinde istatistiksel olarak anlamlı artışın ise 10⁻⁸ M BR + 10 mM GA3 uygulamasında olduğu belirlenmiştir.Bu çalışmadan elde edilen bulgular,biber tohumlarına 24-epibrassinolidve giberellik asit uygulamalarının incelenen genler üzerine etkilerini ortaya koymuştur.

Abstract:
Gibberellins and brassinosteroids are plant hormones involved in various physiological processes such as seed germination, plant growth and development. In this study, the effects of gibberellic acid (GA3) and 24-epibrassinolide an active form of brassinosteroid (BR) on the expression of genes responsible for gibberellin (GA) and brassinosteroid (BR) biosynthesis during seed germination were investigated in pepper (Capsicum annum L). For this purpose, expressions of the transcription factor BRI1-EMS-Suppressor 1 (BES 1)   and Brassinosteroid Intensive 1 (BRI 1) geneinvolved in brassinosteroid biosynthesis and GA3ox1 and GA20ox1 genes involved in gibberellin biosynthesis were investigated. GA3 and brassinosteroid hormones were applied to pepper seeds at varying concentrations. According to the preliminary experiments, the highest germination rate was observed at 108th hour of germination in pepper seeds. Therefore, the seed samples for the expression analysis were taken at 108th hour of the experiment. As a result of the gene expression analyses, it was determined that the expression of BES1 transcription factor was higher with increased GA3 concentration and the highest expression was obtained by applying 10⁻⁸ M BR + 100 mM GA3. In terms of the BRI1 gene, hormone applications did not have an impact on the expression of the gene except 10-8 M BR + 100 mM GA3application that decreased the expression of the gene.The expression of theGA3ox1 gene was highest in the 10-8 M BR + 50 mM GA3, followed by 50 mM and 10 mM GA3applications, but there was no significant increase in other applications.The expression of GA20ox1 gene was increased by application of GA3 hormone, decreased by 10-8 M BR, and that a statistically significant increase was observed in the application of 10⁻⁸ M BR + 10 mM GA3. Findings of the study revealed the effects of 24-epibrassinolide and gibberellic acid applications on the genes examined for pepper seeds during germination.