Farklı B ve NaCl dozu uygulamalarında Puccinellia distans (Jacq.) Parl. bitkisinin B ve Na transporter genlerinin ifade düzeylerinin gerçek zamanlı analizi
Real-time expression of Puccinellia distans (Jacq.) Prl. B and Na transpoter genes under different B and NaCl treatments
Yazar: MERVE İNANÇ
Danışman: PROF. DR. ERDOĞAN EŞREF HAKKI
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Dünyada ve ülkemizde, abiyotik ve biyotik stres faktörleri tarımsal verimi önemli ölçüde olumsuz yönde etkilemektedir. Tarım alanlarındaki bu abiyotik stres faktörlerinden toprak tuzluluğu ve bor toksisitesi sorunu kurak ve yarı kurak iklim bölgeleri başta olmak üzere, bataklıklar ve deniz kıyıları gibi aşırı nemli bölgelerde de görülmektedir. Tarım topraklarında tuzluluk ve bor toksisitesi sorununun giderilmesi toprak ıslahı yoluyla mümkün olmakla birlikte yetersiz kaliteli yıkama suyu ya da arazinin topoğrafik konumu gibi nedenlerle gerçekleştirilmesi mümkün olmamaktadır. Bu nedenle tuzluluk ve B toksisitesi sorununun giderilebilmesi ve verimli bitkisel üretimin gerçekleştirilebilmesi için bu alanlarda B ve tuza toleranslı kültür bitkilerinin tespit edilerek geliştirilmesi veya bu geliştirme aşamalarında akraba türlerden yararlanılması gerekmektedir.  
Graminae (buğdaygil) familyasının Poaideae çim alt familyasından olan Puccinellia distans 'çorak çim bitkisi' tuz ve B toksisitesine tolerans gösteren ve Türkiye'de bor madenleri civarında da yaşayabilen hiperakümülatör ve çok yıllık bir bitki olarak karşımıza çıkmaktadır. Buğdaygiller familyasında olmasından dolayı da önemli tahıl grupları için model bir organizma olarak değerlendirilmektedir. Ancak, söz konusu bitkinin B ve NaCl stresi toleransı hakkında yeterince moleküler düzeyde çalışma bulunmamaktadır. 
Araştırma materyali olan P. distans (Jacq.) Parl. tohumları Eskişehir Kırka'da bulunan bor madenlerinde doğal olarak yetişen bir popülasyondan toplanmış ve iklim odasında kontrollü koşullarda su kültürü ortamında yetiştirilmiştir. Bitkiler bu çalışmada üç farklı dozda bor  (0 mM, 0.003 mM ve 4 mM B) ve üç farklı dozda tuz (0 mM, 100 mM ve 250 mM NaCl) uygulamalarına maruz bırakılmıştır. Bu uygulama sonucunda elde edilmiş olan RNA örneklerinden kontrol ve stres şartlarında tespit edilmiş olan 4 adet B ve 1 adet Na ile ilişkili gen kullanılarak bu genlerin ifade düzeylerinin qRT-PCR ile belirlenmesi hedeflenmiştir. Referans gen olarak ise hedef genlerin normalizasyonunda optimize edilmiş olan Actin geni kullanılmıştır. Tez çalışması kapsamında P.distans'ın yaprak örneklerinden bor ile ilişkili olabilecek Gene-21 ve tuz stresi ile ilişkili olabilecek NHA1 genlerinin ifade düzeyleri ölçülmüştür. P. distans'ın göstermiş olduğu tolerans mekanizmasının moleküler düzeyde anlaşılması neticesinde ilgili bilgilerin buğday gibi ekonomik değeri yüksek bitkilere veya bu kültür bitkilerine daha yakın akrabalık ilişkisinde bulunan farklı bitkilerde anlaşılması ile ilgili hedef bitkilerde moleküler ıslahta kullanılabilecek karakterlerin belirlenmesine katkı sağlayabilecektir.

Abstract:
In the world and in our country, abiotic and biotic stress factors significantly adversely affect agricultural productivity. The problem of soil salinity and boron toxicity among these abiotic stress factors in agricultural areas is seen in arid and semi-arid climates, as well as in extremely humid areas such as marshes and seashores. Although salinity and boron toxicity in agricultural soils can be solved through soil improvement, it cannot be realized due to reasons such as insufficient quality washing water or topographic location of the land. Therefore, in order to eliminate the salinity and B toxicity problem and to realize productive plant production, it is necessary to identify and develop B and salt tolerant culture plants in these areas or to use related species in these development stages.
Puccinellia distans "arid grass plant" from the Poaideae grass subfamily of the Graminae (Poaceae) family is a perennial plant and hyperaccumulator that shows tolerance to salt and B toxicity and is also able to live around boron mines in Turkey. It is considered as a model organism for important cereal groups since it is in the grasses family. However, there is not enough molecular level studies on B and NaCl stress tolerance of the plant in question.
The research material P. distans (Jacq.) Parl. seeds were collected from a population that grows naturally in boron mines in Eskişehir Kırka and grown under controlled conditions in a climate chamber in a water cultivated environment. In this study, the plants were exposed to three different doses of boron (0 mM, 0.003 mM and 4 mM B) and three different doses of salt (0 mM, 100 mM and 250 mM NaCl). It was aimed to determine the expression levels of these genes by qRT-PCR by using 4 B and 1 Na related genes which were determined under control and stress conditions from RNA samples obtained as a result of this application. Actin gene, which is optimized for normalization of target genes, was used as reference gene. Within the scope of thesis, expression levels of Gene-21, which may be related to boron, and NHA1 genes, which may be related to salt stress, were measured from the leaf samples of P. distans. As a result of understanding the tolerance mechanism of P. distans at molecular level, it can contribute to the determination of the characters that can be used in molecular breeding in the target plants by understanding the relevant information in different plants that have close affinity relations with high economic value plants such as wheat or these cultivated plants.