Kuraklık şartlarında Hordeum vulgare l. (arpa) bitkisine uygulanan siklitolün protein ifadeleri ve aba seviyesi üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of cyclitol applied to Hordeum vulgare l. (barley) on proteinexpression and aba level in drought conditions
Yazar: AYŞE GÖK
Danışman: PROF. DR. SERPİL ÜNYAYAR ; ÖĞR. GÖR. SERTAN ÇEVİK
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu çalışmada kuraklık stresine maruz bırakılan Hordeum vulgare L. (arpa) bitkisine bir siklitol türevi olan dl-siklopentan-1,2,3-triol uygulaması sonucunda ortalamabiyokütle, ABA hormonu miktarı ve protein ifadelerinde meydana gelen değişimler incelenmiştir. Kuraklık stresi toplam biyokütleyi azaltırken, ABA hormonunun miktarını ise arttırmıştır. Dışsal dl-siklopentan-1,2,3-triol uygulanmasıyla birlikte ise gerek kontrol gerekse kuraklık uygulanan bitkilerde biyokütlede artış, ABA hormon miktarında ise azalma meydana gelmiştir.
Ozmotik ayarlayıcı olan siklitollerin arpa üzerindeki etkisini göstermek için 2-DE ve MALDI-TOF-MS kullanılmış ve bu uygulamanın protein ifadelerinde önemli değişikliklere neden olduğu belirlenmiştir. Toplamda 32 proteinin miktarındaistatistiksel olarak değişiklik olmuştur.Siklitol uygulaması, Oksijen oluşumunu arttıran protein 1 (OEE1), Klorofil a-b bağlayıcı protein, Fosfogliserat kinaz, Rubisco, Karbonik anhidraz, Ferredoksin-NADP redüktaz, Fosforibulokinaz, karbonik anhidraz (CA), Malat dehidrogenaz, sitosolik Fosfogliserat kinaz, 20 kDa Şaperonin, Kalsiyum bağlayıcı protein (CML42) gibi proteinlerin miktarlarında artışlara neden olmuştur. Siklitol uygulaması Fosforibulokinaz ile Fosfogliserat kinaz miktarlarında azalmaya neden olmuştur. S-adenosilmetionin sentazın miktarı siklitol uygulaması ile birlikte kontrol gruplarında azalırken kurak gruplarda ise artmıştır. Kuraklık koşullarındaki arpaya dışsal sentetik siklitol uygulaması, özellikle fotosentez, enerji, biyosentez ve antioksidan mekanizmalarıyla ilgili olan protein miktarını önemli ölçüde değiştirmiştir.
Çalışmalarımızın sonucunda elde ettiğimiz veriler ışığında siklitol uygulamasının bitkinin kuraklığa karşı toleransını arttırdığı söylenebilir.

Abstract:
In this study, changes in total biomass, ABA hormone content and protein expression were investigated inHordeum vulgare L that exposed to drought stress and treated by dl-cyclopentane-1,2,3-triol.Drought stress decreased the total biomass and increased the amount of ABA hormone. While the application of exogenous dl cyclopentane-1,2,3-triol increased biomass, it decreased ABA hormone content in both control and drought treated-plants.
2-DE and MALDI-TOF-MS were used to show the protective effect of cyclitol, which are osmotic regulators, on barley and changes in protein expression was found. There was a statistically significant change in the amount of 32 proteins in total. Cyclitol application caused of quantities of proteins such as Oxygen-evolving enhancer protein 1 (OEE1), Chlorophyll a-b binding protein, Phosphoglycerate kinase, Rubisco, Carbonic anhydrase, Ferredoxin--NADP reductase, Phosphoribulokinase, Carbonic anhydrase(CA), Malate dehydrogenase, Cytosolic Phosphoglycerate kinase, 20 kDa chaperonin, Calcium-binding protein CML42. Cyclitol application caused decrease of quentities of Phosphoribulokinase and Phosphoglycerate kinase. The quantity of S- adenosylmethionine synthetase decreased in control groups but increased in drought groups with cyclitol application. The application of exogenous synthetic cyclitol to barley under drought conditions has significantly altered the amount of protein associated with photosynthesis, energy, biosynthesis and antioxidant mechanisms.
In the light of the data obtained from our studies, it can be said that cyclitol application increases the tolerance of the plant against drought.