Tuz stresi altında indol bütürik asit uygulamasının mısır (Zea mays L.) bitkisinde epigenetik değişimlerinin moleküler yöntemlerle belirlenmesi
Determination of epigenetic changes by molecular methods of indole buyric acid application under salt stress in corn (Zea mays L.)
Yazar: MUSTAFA HAŞİMOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ EREN
Iğdır Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics ; Ziraat = Agriculture
Dizin: IBA =   ; Metilasyon = Methylation ; Moleküler markerler = Molecular markers ; Tuz stresi = Salt stress ; Zea mays =

Özet:
Mısır bitkisi, yüksek karbonhidrat içeriği ve çeşitli endüstriyel kullanımları nedeniyle dünya genelinde önemli bir bitki olarak kabul edilmektedir. Bu çalışmanın ana odak noktası, tuz konsantrasyonlarının ve IBA'nın Mısır bitkisinin DNA metilasyonu üzerindeki etkilerini değerlendirmek için moleküler markörlerin kullanılmasıdır. Bu markörler, genetik belirleyicileri tespit etmek ve bitki genotipleri arasındaki ilişkileri doğru bir şekilde belirlemek için kullanılan araçlardır. Araştırmanın sonuçlarına göre, farklı tuz konsantrasyonlarının uygulanması DNA metilasyonunu etkilemektedir. Tuz konsantrasyonları arttıkça DNA metilasyonu da artış göstermektedir. Özellikle 75 mM tuz konsantrasyonunda en yüksek DNA metilasyon oranı (% 33,8) elde edilmiştir. Bu, tuz stresinin bitkinin DNA metilasyonu üzerinde önemli bir etkisi olduğunu göstermektedir. Öte yandan, IBA konsantrasyonlarının artması, DNA polimorfizm oranlarında bir düşüşe yol açmıştır. Tuz+IBA konsantrasyonu arttıkça DNA metilasyonunun arttığı, ancak sadece tuz konsantrasyonlarına göre değerlendirildiğinde DNA metilasyonunda bir azalma olduğu görülmüştür. Özellikle 25 mM tuz konsantrasyonu ve 1 IBA konsantrasyonunda en yüksek polimorfizm oranı (% 36,5) elde edilmiştir. Bu bulgular, artan IBA uygulamalarının DNA metilasyonunu azalttığını göstermektedir. Ayrıca, tuz ve IBA koşullarında yapılan sindirimlerde kullanılan HpaII ve MspI enzimlerinin polimorfizm değerleri karşılaştırıldığında, MspI'nin polimorfizm değerlerinin HpaII'nınkinden daha düşük olduğu belirlenmiştir. Bu, tuz stresine maruz kalan bitkilerin hem MspI hem de HpaII ile sindirilen CRED-İPBS testlerinde yüksek düzeyde polimorfizm sergilediğini göstermektedir.
Sonuç olarak, bu araştırma tuz ve IBA'nın Mısır bitkisinin DNA metilasyonu ve genetik çeşitlilik üzerindeki etkilerini incelemiştir. Bulgular, tuzun bitkinin DNA metilasyonunu artırabileceğini, ancak artan IBA uygulamalarının DNA metilasyonunu azaltabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Maize plant is recognised as an important crop worldwide due to its high carbohydrate content and various industrial uses. The main focus of this study was the use of molecular markers to evaluate the effects of salt concentrations and IBA on DNA methylation of maize plant. These markers are tools used to detect genetic determinants and accurately determine the relationships among plant genotypes. According to the results of the study, the application of different salt concentrations affects DNA methylation. As salt concentrations increase, DNA methylation also increases. Especially, the highest DNA methylation rate (33,8%) was obtained at 75 mM salt concentration. This indicates that salt stress has a significant effect on DNA methylation of the plant. On the other hand, increasing IBA concentrations led to a decrease in DNA polymorphism rates. It was observed that DNA methylation increased with increasing salt+IBA concentrations, but there was a decrease in DNA methylation when evaluated only according to salt concentrations. The highest polymorphism rate (36,5%) was obtained at 25 mM salt concentration and 1 IBA concentration. These findings indicate that increasing IBA application decreases DNA methylation. Furthermore, when the polymorphism values of HpaII and MspI enzymes used in the digestions under salt and IBA conditions were compared, it was determined that the polymorphism values of MspI were lower than those of HpaII. This indicates that salt-stressed plants exhibit high levels of polymorphism in CRED-IPBS assays digested with both MspI and HpaII.
In conclusion, this study examined the effects of salt and IBA on DNA methylation and genetic diversity of maize plants. The findings indicate that salt can increase DNA methylation of the plant, but increased IBA applications can decrease DNA methylation.