Tuz ve kuraklık stresi altında geliştirilmiş farklı fasulye (Phaseolus vulgaris L.) çeşitlerinde lea-3 geni mRNA ifade seviyelerinin kantitatif real-tıme pcr yöntemiyle incelenmesi
Screening of lea-3 gene mRNA expression levels using with quantitative real-time pcr in different beans (Phaseolus vulgaris L.)  subjected to salt and drought stress
Yazar: İLKER BÜYÜK
Danışman: PROF. DR. EMİNE SÜMER ARAS
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Fasulye (Phaseolus vulgaris L.) ekolojik koşullar bakımından seçiciliği en fazla olan yemeklik tane baklagil türüdür. Birçok bitki türünde de olduğu gibi abiyotik stres unsurlarından tuz ve kuraklık, fasulye yetiştiriciliğinde de en önemli sınırlayıcı etmenler arasında gösterilmektedir. Birim alandan elde edilen verimin arttırılması, kültürel uygulamaların yanı sıra ekolojik koşullara uygun çeşitlerin belirlenerek yetiştirilmesine ve biyoteknolojik uygulamalarda çeşitlerin bu koşullara dirençli hale getirilmesine bağlıdır. Bu sebeple bitkilerin çevresel stres faktörlerine karşı sahip oldukları savunma mekanizmalarının aydınlatılması oldukça önemlidir. 
Bu kapsamda gerçekleştirilmiş olan tez çalışmasında 7 farklı fasulye (Phaseolus vulgaris L.) çeşidinde (Yunus-90, Akman-98, Şehirali-90, Karacaşehir-90, Eskişehir-855, Göynük-98, Önceler-98) NaCl ve tuz stresine eş kuraklık (PEG) stresinin lipid peroksidasyonu ve LEA-3 geni ifade seviyesine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Tarım perlitine ekimi gerçekleştirilen fasulye çeşitleri 15 günlük fideler haline gelinceye dek iklim ve geliştirme odasında Hoagland besi ortamı içerisinde yetiştirilmiş ve 3 ile 27 saat 100 mM tuz (NaCl) ve eş kuraklık stresine (PEG) maruz bırakılmıştır. Her çeşidin kök ve yaprak dokularından uygun zamanlarda örneklemler alınarak lipit peroksidasyonu analizi (MDA), RNA izolasyonu, cDNA sentezi ve Light Cycler Nano aracılığıyla Real-Time PCR analizi yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda LEA-3 geninin fasulye bitkisinde hem tuz hem kuraklık stresine karşı olan savunma mekanizmasında rol oynadığı tespit edilmiştir. Aynı zamanda elde edilen tüm moleküler verilerin ortak değerlendirilmesiyle LEA-3 geni ifadesinin çeşitlerin strese karşı direnç kabiliyetlerinin değerlendirilmesinde bir moleküler belirteç olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir. Gen ifadesi analizi ve lipit peroksidasyonu sonuçları Göynük-98 ve Yunus-90 çeşitlerinin strese karşı daha dirençli çeşitler olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Beans (Phaseolus vulgaris L.) is a edible grain legume species with the its greatest selectivity in terms of ecological conditions. Salt and drought are thought to be most important limiting factors in the cultivation of beans as well as in many plant species. To increase yield per unit area depends on identification and breeding of resistant species to different ecological conditions. For this reason, elucidation of plant defense mechanisms against environmental stress factors is a very important issue.
In this regard, we aimed to evaluate mRNA levels of LEA-3 gene and lipid peroxidation levels in 7 different bean species  (Yunus-90, Akman-98, Şehirali-90, Karacaşehir-90, Eskişehir-855, Göynük-98, Önceler-98) subjected to NaCl and PEG stress conditions. Bean species which were grown in agricultural perlite for 15 days in a controlled environmental growth chamber were exposed to 3 and 27 hours of salt (NaCl) and drought (PEG) stress. Lipid peroxidation analysis (MDA), RNA isolation, cDNA synthesis and Real Time PCR analysis using Light Cycler Nano instrument were performed with root and leaf tissues which were sampled at 3 and 27 hours of stress conditions. All results showed that LEA-3 gene plays a key role in defence mechanism against both salt and drought stress. At the same time, usefulness of LEA-3 gene for detection of tolerance capability of bean species against to salt and drought stress conditions was discovered based on the results obtained by analysis. Results of gene expression and lipid peroxidation analysis showed that Göynük-98 and Yunus-90 species were more resistant to stress conditions than the others.