Genetiği değiştirilmiş ve değiştirilmemiş pamuk bitkisinde yüksek sıcaklık stresi altında ısı şoku protein analizleri
Heat shock protein analysis in genetically modified and non-modified cotton plants under high temperature stress
Yazar: İLKNUR ERENGEZGİN KOÇ
Danışman: PROF. DR. ECE TURHAN ; DOÇ. DR. MUHAMMET KAYA
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Bitkisel Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu çalışma, pamuk bitkisinde yüksek sıcaklık stresinin ısı şoku proteinlerine (HSP) etkilerini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Araştırmada, genetiği değiştirilmiş (GD'li) ve değiştirilmemiş (GD'siz) aynı çeşide ait pamuk tohumları kullanılmıştır. Tohum ekimi torf:perlit (1:1) içeren 14x12 cm ebatlarındaki saksılara yapılarak fideler ~% 45 oransal nemde, 15 – 32 °C (gece- gündüz) sıcaklıkta kontrollü serada yetiştirilmiştir. Ardından 4-6 yapraklı dönemde iklimlendirme kabinine alınan fideler 30 °C'den başlayarak her yarım saatte 5 °C arttırılarak kademeli olarak 45 °C'ye getirilerek bu sıcaklıkta 2 saat strese maruz bırakılmıştır. Sıcaklık stresine yanıt olarak yaprak dokularında toplam çözünebilir protein (TSP) miktarı ile HSP60 ve HSP23 proteinlerindeki değişimler belirlenmiştir. Ayrıca tohum ve yaprak örneklerinde genetiği değiştirilmiş organizma (GDO) analizleri yapılmıştır. Genetik olarak değiştirilmiş (GD) pozitif bitkilerde sıcaklık uygulamasına karşı TÇP miktarında değişim gözlenmemişken, GD negatif bitkilerde sıcaklık, TÇP miktarını belirgin bir şekilde artırmıştır. SDS-PAGE analizinde, 9-158 KDa arasında değişen büyüklükte protein bantları belirlenmiştir. Her iki bitki grubunda da (GD negatif ve GD pozitif) 9 kDa'luk ve 24 kDa'luk bantların yoğunluğundaki artışın daha belirgin olduğu görülmüştür. Ayrıca her iki grupta da yüksek sıcaklık stresi HSP60 ve HSP23 proteininin birikimine neden olmuştur. Bu artış HSP60 proteini için GD pozitif bitkilerde daha fazla olurken HSP23 proteini için GD negatif bitkilerde daha fazla bulunmuştur.

Abstract:
The purpose of this study was to see how high temperature stress affected heat shock proteins (HSPs) in cotton plants. The study used both genetically modified (GM) and non-GM cotton seeds from the same cultivar. The seeds were planted in 14x12 cm pots with peat:perlite (1:1), and the seedlings were growth in a controlled greenhouse at 45% relative humidity and temperatures ranging from 15 to 32 °C (day and night). The seedlings were then placed in a growth cabinet at the 4-6 leaf stage, starting at 30 °C and steadily increasing by 5 °C every half hour to 45 °C, where they were stressed for 2 hours. Changes in total soluble protein (TSP) content and HSP60 and HSP23 proteins were determined in leaf tissues in response to heat stress. In addition, genetically modified organisms (GMOs) were analyzed in seed and leaf samples.
The amount of TSP in genetically modified (GM) positive plants did not change in response to temperature treatment, whereas temperature dramatically increased the amount of TSP in GM negative plants. Protein bands ranging in size from 9 to 158 KDa were discovered using SDS-PAGE. The intensity of the 9 kDa and 24 kDa bands increased greater in both plant groups (GM negative and GM positive). Furthermore, high temperature stress produced HSP60 and HSP23 protein increase in both groups. This increase was greater in GM positive plants for HSP60 protein and greater in GM negative plants for HSP23 protein.