Kayısı (Prunus armenıaca L.)'dan Flowerıng Locus T geninin klonlanması, karakterizasyonu ve ifade analizi
The cloning, characterization and expression analysis of Flowering Locus T gene from (Prunus armenıaca L.)
Yazar: ALİ KIYAK
Danışman: PROF. DR. AYŞE GÜL MUTLU GÜLMEMİŞ
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Çok yıllık odunsu bitkilerde en önemli morfolojik değişim, çiçeklenme döngüsünün bir parçası olan vejetatif evreden reprodüktif evreye geçiştir. Bu geçişin başarısı; yalnızca yaşam döngüsünün tamamlanması için değil, aynı zamanda ekonomik olarak kaliteli meyve ve tohum üretimi için de temel sağlamaktadır. Bitkilerde çiçeklenmenin başlaması fotoperiyot, vernalizasyon, ortam sıcaklığı, bitki hormonu ve otonom yollar gibi içsel ve çevresel sinyaller tarafından kontrol edilir. Ekonomik öneme sahip bitkilerde fotoperiyodun moleküler mekanizması, çiçeklenme zamanını kontrol etmenin en önemli anahtarıdır. Fotoperiyoda bağlı çiçeklenmenin ana aktörü olan FLOWERING LOCUS T (FT), fosfatidiletanolamin bağlayıcı protein (PEBP) ailesine ait proteini kodlar ve bitkilerde çiçeklenmenin düzenlenmesinde önemli rol oynar. Rosaceae familyasına ait kayısı (Prunus armeniaca L.) Türkiye için ekonomik açıdan en önemli meyve türlerinden biridir. Bugüne kadar FT geni, başta Arabidopsis ve çeşitli türlerde çiçeklenmedeki rolü için kapsamlı bir şekilde çalışılmıştır. Ancak, FT'nin Prunus armeniaca L.'da çiçeklenmedeki rolü tam olarak açık değildir. Bu doktora tez çalışmasında, homolojiye dayalı klonlama ve RACE-PCR yoluyla FT geni kayısı (Prunus armeniaca L.)'da ilk defa tanımlanmış ve farklı gelişim aşamalarında ifade analizi ilk kez yapılmıştır. PaFT'den 174 amino asitlik bir proteini kodlayan 525 bp'lik bir açık okuma çerçevesi elde edilmiştir. Amino asit dizi hizalaması PaFT'nin PEBP ailesine özgü, korunmuş bir alan içerdiğini ve Prunus persica'dan PpFT %99.4 ve Prunus mume'den PmFT %98.8 proteinleriyle yüksek bir homoloji paylaştığını göstermiştir. Ayrıca, RT-qPCR analizi ile Prunus armeniaca L.'da FT'nin yapraklarda, çiçek organlarında ve meyvelerde ifade olduğu gösterilmiştir. Sonuçlarımız, PaFT'nin kayısı (Prunus armeniaca L.)'da FT'nin homolog bir geni olduğunu ve bitki çiçeklenme zamanını koordine etmede işlev görebileceğini göstermiştir.

Abstract:
In perennial woody plants, the most important morphological transformation is from the vegetative to reproductive phase, which is part of the flowering cycle. The success of this transition guarantees the basis not only for the completion of the life cycle, but also for the production of economically quality fruit and seed. Initiation of flowering in plants is controlled by endogenous and environmental signals like the photoperiod, vernalization, ambient temperature, plant hormone, and autonomous pathways. In plants of economic importance, the molecular mechanism of the photoperiod is the most important key to controlling flowering time. FLOWERING LOCUS T (FT), main actor of photoperiod dependent flowering, encodes protein belonging to the phosphatidylethanolamine-binding protein (PEBP) family and plays important roles in regulating flowering in plants. Prunus armeniaca, belonging to Rosaceae, is one of the most economically important fruit for Turkey. To date, FT gene has been extensively studied for its role in flowering primarily in Arabidopsis and in various species. However, the role of FT is not completely clear on flowering in Prunus armeniaca L. In this Ph.D. thesis, the FT gene was identified for the first time in Prunus armeniaca L. by homology-based cloning and RACE-PCR, and expression analysis was performed at different developmental stages. An open reading frame of 525 bp, translating a protein of 174 amino acids (AAs), was obtained from PaFT. The AA sequence alignment of PaFT indicated that it contains a conserved domain, specific to the PEBP family, and shares high homology with other Prunus FT proteins: 99.4 % of PpFT from Prunus persica, 98.8 % from Prunus mume. Moreover, we showed that FT is expressed in leaves, floral organs, and fruits in Prunus armeniaca L. with RT-qPCR analysis. Our results suggest that PaFT is a homologous gene of FT in apricot and it may function in coordinating plant flowering time.