Badem (Amygdalus spp.) gen kaynaklarının çıçeklenmezamanı ve soğuğa toleransı açısından gen ıfadesı düzeyınde karşılaştırılması
Comparision of almond (Amygdalus spp.) germplasms for flowering time and cold tolerance based on gene expression analysis
Yazar: BAŞAK ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. FATMA YEŞİM OKAY ; PROF. DR. ALİ ERGÜL
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Ilıman iklim meyve türlerinden olan badem (Prunus dulcis) yetiştiriciliğinde ilkbahar geç donları üretimi kısıtlayan ve türün yetiştirilme ekolojisini belirleyen stres koşullarının başında gelmektedir. Bitkilerde soğuğa tolerans konusundaki seleksiyonlar çoğunlukla fenolojik gözlemlere dayandırılmaktadır. Türe ait çeşitlerde genetik varyasyon düşük olmakla birlikte toleransta da farklılıklar görülmekte, bunun temelinde ise bireyler arası genetik mekanizma farklılığı rol oynamaktadır. Bu nedenle seleksiyonda fenolojik gözlemler, toleranstan sorumlu genlerin işlevine (ifadesine) dayalı bulgularla desteklenmektedir.
Bu tezde yerli ve yabancı badem tür, çeşit ve selekte edilen tiplerin geç çiçeklenme - soğuğa tolerans açısından değerlendirilmesi konu edinilmiş, toplam 43 materyalde ifade markıra dayalı seleksiyon analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla bitkisel materyalde, çiçeklenme zamanına yönelik tomurcuktan çiçeğe geçiş dönemindeki dokularda (pembe tomurcuk, yaprak) MAS (Marker Assisted Selection) ve Real time PCR'a dayalı gen ifadesi analizleri (FT ve SOC1 genlerinde) kullanılmış, soğuk toleransına yönelik araştırmalar ise yine gen ifadesi (CBF1 ve CBF2 genlerinde) analizleri ile pembe tomurcuk döneminde soğuk uygulanmış dokular (pembe tomurcuk) kullanılarak yürütülmüştür.
Tezde kullanılan toplam 43 genotipten 29 genotipte geç çiçeklenme özelliğiyle ilişkili olduğu bildirilen OPK10 RAPD primerine ait bant profili görülmüştür. Bu genotipler arasında geç çiçeklendiği bilinen 14 adet çeşidin 9 adedinde OPK10 primerine ait bant gözlemlenmiştir. SSR markırlar açısından ise; CPPCT008 markırında % 69.77, EPCU2584 markırında % 58.14, UDP06003 markırında % 32.56 ve BPPCT035 markırında % 4.65 oranlarında geç çiçeklenmeyle ilişkili olduğunu gösteren heterozigot allellik belirlenmiştir. CPPCT008 ve EPCU2584 markırlarının geç çiçeklenme özelliğiyle ilişkili olduğu ve bu primerlerin etkin ayrım gücüne sahip olduğu kanıtlanmıştır. Gen ifadesi açısından değerlendirildiğinde, PpFT geninin ifade artışı genotiplerin % 69.77'sinde görülürken, genotiplerin  % 16.28'inde ifade azalışı belirlenmiştir. PabSOC1 geninin ifade artışı genotiplerin % 62.79'unda, ifade azalışı ise genotiplerin % 23.26'sında görülmüştür. Çiçeklenmenin başladığı dönemde alınan örneklerde gen ifade artışının görülmesi literatürde verilen yolaklarla uyumlu bulunmuştur. 
Soğuk uygulamasıyla ilişkili olarak; PdCBF1 geninin ifade artışı genotiplerin % 37.21'inde görülürken, genotiplerin % 30.23'ünde ifade azalışı belirlenmiştir. PdCBF2 geninin ifade artışı genotiplerin % 30.23'ünde, ifade azalışı ise genotiplerin % 44.19'unda belirlenmiştir.

Abstract:
Late spring frosts are one of the stress conditions that restrict production and determine the ecology of the species cultivation of almond (Prunus dulcis) which is one of the temperate climate fruit species.. Selection of cold resistant plants is mostly based on phenological observations. Although genetic variation is low in varieties belonging to the species, there are also differences in tolerance, and this is based on the genetic differences between individuals.. Therefore, phenological observations during selection are supported by findings based on the function of the genes responsible for tolerance.
In this thesis, the evaluation of local and foreign almond species, varieties and selected species in terms of late flowering- and cold tolerance was performed. For this purpose MAS (Marker Assisted Selection) was performed in 43 genotypes.  Real time PCR-based gene expression analysis (with genes FT and SOC1) was used in the tissues (pink bud, leaf) from bud to flower transition period towards flowering time and cold tolerance studies were carried out by using gene expression (with genes CBF1 and CBF2) and cold treated tissues (pink bud) during the pink bud period.
The band profile of the OPK10 RAPD primer, which was reported to be associated with late flowering was observed in 29 genotypes from a total of 43 genotypes used in the thesis,. Among these genotypes, OPK10 primer band was observed in 9 of 14 varieties known to have late flowering. In terms of SSR markers, heterozygous allelcs were determined at the rate of 69.77% for the marker CPPCT008, 58.14% for the EPCU2584 marker, 32.56% for the UDP06003 marker and 4.65% for the BPPCT035 marker. It has been proven that the markers CPPCT008 and EPCU2584 are associated with late flowering characteristic and that these primers have effective discrimination.  When evaluated in terms of gene expression, the expression increase of the PpFT gene was seen in 69.77% of the genotypes, while a decrease in the expression was determined in 16.28% of the genotypes. The increased expression of the PabSOC1 gene was observed in 62.79% of the genotypes and the decreased expression was observed in 23.26% of the genotypes. The increase in gene expression in samples taken at the beginning of flowering was consistent with the pathways given in the literature. 
Regarding the cold application, while the expression increase of the PdCBF1 gene was observed in 37.21% of the genotypes, a decrease in the expression was determined in 30.23% of the genotypes. The expression increase of the PdCBF2 gene was determined in 30.23% of the genotypes and the decrease in the expression was determined in 44.19% of the genotypes.