Domates fw2.2 verim geninin buğday ortologlarının klonlanması ve önemli buğday çeşitlerinin genomik ve fonksiyonel genomik bazında fw2.2 buğday ortologu ile taranması
Cloning of wheat orthologous of tomato fw2.2 yield gene and genomic and functional genomic analysis of wheat varieties by fw2.2 wheat orthologous
Yazar: EMRE İLHAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ERAYMAN
Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Buğday = Wheat ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Tane verimi = Grain yield

Özet:
Son yıllarda nükleotid ve protein veri tabanlarının geliştirilmesi ortolog genlerin türler içinde ve türler arasında kullanılma ihtimalini doğurmuştur. Ortolog genlerin türler arasında benzer fonksiyona sahip oldukları düşünülmektedir. Domateste bulunan fw2.2 geni domateste meyve ağırlığını artırması nedeniyle verim artışına doğrudan katkıda bulunan bir gendir. Bu genin buğdayda da bulunması ve farklı allellerinin teşhisi çok karmaşık bir karakter olan verimi anlamamıza yardımcı olacaktır. Bu çalışmada ekmeklik ve makarnalık buğday çeşitleri ile buğdayın yabani ataları ilgili genin buğdaydaki ortoloğu baz alınarak kullanılan primerler sayesinde gen ifade farklılıkları ve nükleotid polimorfizmleri incelenmiştir. Çalışma sonunda gen ifadesi yönünden tür ve çeşitler arasında büyük varyasyonlar görülmüş özellikle alternatif ekmeklik buğdayların gen ifadesi ile verim arasında negatif bir ilişki gözlenmiştir. Çeşitler arasında nükleotid polimorfizmleri belirlenmiş ve polimorfizm genin farklı bölgelerinde görülmüştür. Hem gen ifade farklılıkları hem de nükleotid polimorfizmindeki geniş varyasyon bu aday genin buğdayda fonksiyonel işaretleyici olarak kullanılma ihtimalini güçlendirmektedir. Bu genin buğdayın verim ve diğer agronomik karakterlerle ilişkilendirilmesi için daha detaylı çalışmalara ihtiyaç vardır. Farklı bir türden in silico yöntemlerle domateste bulunan bu genin buğday çeşit ve türlerin teşhisinde kullanılabilme potansiyelinin araştırılması yönünden bu çalışma öncülük teşkil etmektedir.

Anahtar Kelimeler: Buğday, Verim, fw2.2, RT-PCR, Ortolog gen

Abstract:
Recent developments in nucleotide and protein databases have brought about the use of orthologous genes among and within species. Orthologous genes are expected to function similarly among species. Found in tomato, fw2.2 gene is a single gene which directly contributed yield increase. Wheat ortholog of this gene and its alleles will enable us to understand complex feature of yield trait. In the present study, bread and durum wheats and their wild ancestors were screened using primers derived from wheat orthologs of tomato fw2.2 and gene expression and nucleotide polymorphisms were investigated. Results showed that great variation existed among species and cultivars in terms of both gene expression and nucleotide polymorphism. There was also negative correlation between gene expressions and yield of alternative bread wheat varieties. There were nucleotide polymorphisms throughout the gene under investigation. Great variation in gene expressions and nucleotide polymorphism suggests that this gene could be used as a functional marker in wheat. Further investigation is needed to associate this gene with yield and other agronomic characteristics. To our best knowledge, this study is the first to attempt to use a tomato orthologous gene in wheat to differentiate and possibly identify wheat species and cultivars.

Keywords: Wheat, Yield, fw2.2, RT-PCR, Ortholog gene