Zeytinde (Olea europaea L.) strigolakton biyosentezinde rol alan genlerin karakterizasyonu
Characterization of the genes involved in strigolactone biosynthesis in olive (Olea europaea L.)
Yazar: ASLIHAN ÖZBİLEN
Danışman: PROF. DR. KEMAL MELİK TAŞKIN
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Strigolaktonlar (SL), bitkilerde fitohormon görevi yapan ve ayrıca sinyal molekülü olarak köklerden rizosfere salınan karotenoid kökenli metabolitlerdir. SL kök çevresinde parazit bitki tohumlarını çimlenmeye teşvik eder ve arbüsküler mikorizal fungusların bitkiler ile ilişkilerini düzenler. SL bitki hormonu olarak ise, gövde dallanmasını, kök gelişimini ve internod uzaklıklarını düzenleyerek bitki mimarisini kontrol ederler. Bu tez çalışmasında, zeytinde (Olea europaea L.) SL'ın biyosentezi, algılanması ve sinyal iletiminden sorumlu genlerin (D27, MAX3, MAX4, MAX1, D14 ve MAX2) mRNA dizileri RACE yöntemi ile ilk kez ortaya çıkarılmış ve veri bankalarındaki mevcut bilgiler kullanılarak biyoinformatik analizler yapılmıştır. Ayrıca zeytine ait kök, yaprak, apikal ve lateral tomurcuklarda bu genlerin anlatım profilleri belirlenmiştir. Ayvalık ve Domat çeşidi tohum, embriyo ve çeliklerin gelişimleri üzerine in vitro ve in vivo şartlarda SL analoğu rac-GR24 ve inhibitörü TIS108'in etkileri belirlenmiştir. Çalışma sonucunda, SL'ın zeytinde dallanma şeklini ve çeliklerde kök gelişimini düzenlediği, ayrıca doku kültürü şartlarında kullanılan eksplant ve genotipe bağlı olarak etkiler gösterdiği belirlenmiştir. Böylece SL'ın zeytin tarımı ve ıslahında kullanılabileceği ortaya çıkarılmıştır. Ayrıca bu sonuçlar, SL'ın ekonomik önemi olan diğer çok yıllık odunsu bitkilerin tarımı ve ıslahında da kullanılma potansiyeli olduğunu işaret etmiştir.

Abstract:
Strigolactones (SLs) are carotenoid derived metabolites that are exuded to the rhizosphere from the roots as signalling molecules and also acts as phytohormones in plants. SLs induce germination of parasitic plant seeds and regulates arbuscular mycorrhizal fungi relationship with plants in rhizosphere. As plant hormones, SLs control plant architecture by regulating shoot branching, root development and internode length. In this study, mRNA sequences of the genes which are responsible for SLs biosynthesis, perception and signalling (D27, MAX3, MAX4, MAX1, D14 and MAX2) are revealed in olive (Olea europaea L.)  for the first time and bioinformatic analysis are performed with using available databases. Additionally, expression profiles of these genes are determined in olive root, leaf, apical and lateral buds. SL analogue rac-GR24 and inhibitor TIS108's effects on Ayvalık and Domat seed, embryo and cutting development in in vitro and in vivo conditions are also determined. As a result, it is revealed that SLs regulate shoot branching and rooting of cuttings in olive and show explant and genotype dependent effects in tissue culture conditions. Thus, our results showed that SLs could be used in olive agriculture and breeding. Moreover, these results point out the potential utilization of SLs in agriculture and breeding of other economically important woody plants.