Domateste likopen ile ilişkili bazı genlerin olgunlaşma sürecindeki etkilerinin belirlenmesi
Determination of the effects of some lycopene-related genes on the ripening process in tomatoes
Yazar: ALİ BURAK ARABALI
Danışman: DOÇ. DR. ADEM DOĞAN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada domateste likopen üzerine etkili olduğu bilenen bazı genlerin olgunlaşma sürecine etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, domatesteki likopen miktarı artışı üzerine etkili olduğu bilinen; High Pigment-1 (Hp-1), High Pigment-2 (Hp-2), Old Gold (Og) ve Old gold-crimson (Ogc) genlerini içeren genotipleri ile bu genlerden ari aynı özellikte bir adet ticari oturak domates çeşidi kullanılmıştır. Yürütülen bu çalışma iki aşama olarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın birinci aşamasında 5 farklı genotipe ait domatesler, 6 farklı olum aşamasında hasat edilerek bazı biyokimyasal özellikleri incelenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise bu 5 farklı genotip renk kırım aşamasında hasat edilmiş ve 20°C sıcaklıktaki olgunlaşma süreci incelenmiştir. Her iki çalışmada da örneklerin meyve sertliği, suda çözünebilir kuru madde miktarı (SÇKM), titre edilebilir asitlik (TEA) miktarı, meyve rengi, toplam klorofil miktarı, likopen miktarı, toplam fenolik madde miktarı ve toplam antioksidan aktivitesi incelenmiştir. Bunlara ek olarak renk kırım aşamasında hasat edilerek 20°C sıcaklıkta olgunlaştırılan domateslerde ağırlık kaybı değişimleri de incelenmiştir.  
Meyvelerde olum aşamasına bağlı olarak genotipten kaynaklanan etkilerin ortaya çıkması farklılık göstermiştir. Çalışmada kırmızı olum aşamasında hasat edilen hp-1 genine sahip genotipler daha yüksek meyve sertliğine sahip bulunmuştur. SÇKM açısından ise og ve ogc genlerine sahip domatesler hp genlerine sahip domateslere göre daha yüksek bulunmuştur. Benzer şekilde og ve ogc genlerine sahip domateslerin TEA miktarları da yüksek bulunmuştur. Renk açısından incelendiğinde ise hp-1 ve hp-2 genine sahip domateslerde daha kırmızı renk tespit edilmiştir.  Yeşil olgun aşamada hp-2 genine sahip domatesler daha yüksek toplam klorofil içeriğine sahip bulunmuştur. Ayrıca, hp-1 ve hp-2 genine sahip domateslerde klorofil miktarının azalması diğerlerine göre daha geç başlamıştır. Kırmızı olum aşamasında en yüksek likopen içeriği hp-1 genine sahip domateslerde tespit edilirken, bunu hp-2 ve og genlerine sahip domatesler izlemiştir. Kırmızı olum aşamasında hasat edilen ogc genine sahip domateslerin toplam fenolik madde miktarı diğer genotiplere göre daha yüksek bulunmuştur. Antioksidan aktivitesi ise hp-1 genine sahip domateslerde daha yüksek bulunmuştur.  
Renk kırım aşamasında hasat edilerek 20°C sıcaklıkta muhafaza edilen hp-2 genine sahip domateslerde daha yüksek ağırlık kaybı tespit edilmiştir. 15 günlük muhafaza sonunda og genine sahip domatesler daha kırmızı renge sahip bulunmuştur. Meyve sertliği açısından ise hp-2 genine sahip domateslerin daha yüksek meyve sertliğine sahip olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, muhafaza sonunda bu gene sahip domateslerde klorofil miktarı da yüksek bulunmuştur. og ve ogc genleri sahip domatesler hp-1 ve hp-2 genotiplerine göre daha yüksek SÇKM miktarı sahip olduğu tespit edilmiştir. Muhafaza süresi sonunda en düşük likopen miktarı ortalaması kontrol ve hp-1 genine sahip domateslerde bulunurken en yüksek likopen miktarı ortalaması og genine sahip domateslerde bulunmuştur. Toplam fenolik madde miktarı açısından ogc genine sahip domatesler daha yüksek değerlere sahipken, antioksidan aktivitesi açısından ogc ve hp-1 genine sahip domateslerin daha yüksek değerlere sahip olduğu tespit edilmiştir. 
 Likopen üzerine etkili genlerin bitki üzerindeki etkileri ile erken toplanarak hasat sonrası olgunlaşma sürecindeki etkileri birbirinden farklılık gösterebilmektedir. Bu neden ile likopen üzerine etkili olduğu bilinen hp genlerine sahip domateslerde likopen ve renklenme diğer genotiplere göre daha geç başlamakta ve sonrasında hızlı bir artış göstermektedir. Farklı olum aşamaları dikkate alındığında hp-1 ve hp-2 genleri renklenme ve likopen açısından ön plana çıkmıştır. Ancak bu genotiplerin erken toplanarak pazara sunulması, ürünün kırmızı olum aşamasındaki renk ve likopen özelliklerinin tam olarak ortaya çıkmamasına yol açabileceği düşünülmektedir. 
 
ANAHTAR KELİMELER: Domates, Hasat sonrası olgunlaşma, Kalite, Likopen, Olgunlaşma aşamaları

Abstract:
This study investigates the effects of certain genes known to influence lycopene content in tomatoes on the ripening process. Specifically, the genes High Pigment-1 (Hp-1), High Pigment-2 (Hp-2), Old Gold (Og), and Old Gold-crimson (Ogc), which are known to increase lycopene levels, were studied alongside one commercial determinate tomato variety. The study was conducted in two phases. In the first phase, tomatoes from five different genotypes were harvested at six different ripening stages, and various biochemical properties were compared. In the second phase, tomatoes from these five genotypes were harvested at the breaker stage and their ripening process at 20°C was analyzed. In both phases, the samples were evaluated for fruit firmness, soluble solids content (SSC), titratable acidity (TA), fruit color, total chlorophyll content, lycopene content, total phenolic content, and antioxidant activity. Additionally, weight loss changes were examined off-vine ripening of tomatoes. 
The genotypic effect on tomatoes has been shown to vary depending on the stage of ripeness. Genotypes with the hp-1 gene harvested at the red ripe stage exhibited higher fruit firmness. In terms of soluble solids content (SSC), tomatoes possessing the og and ogc genes were found to have higher values compared to those with the hp genes. Similarly, tomatoes with the og and ogc genes exhibited higher total titratable acidity (TTA). When examining color, tomatoes with the hp-1 and hp-2 genes displayed a deeper red hue. At the green ripe stage, tomatoes with the hp-2 gene had higher total chlorophyll content. Additionally, the reduction in chlorophyll content began later in tomatoes with the hp-1 and hp-2 genes compared to others. At the red ripe stage, the highest lycopene content was found in tomatoes with the hp-1 gene, followed by those with the hp-2 and og genes. Genotypes with the ogc gene harvested at the red ripe stage had higher total phenolic content than other genotypes, while those with the hp-1 gene showed higher antioxidant activity.
Tomatoes harvested at the breaker stage and stored at 20°C exhibited higher weight loss in those with the hp-2 gene. After 15 days of storage, tomatoes with the og gene maintained a redder color. In terms of fruit firmness, those with the hp-2 gene remained firmer. The chlorophyll content also remained higher in tomatoes with this gene by the end of the storage period. Regarding SSC, tomatoes with the og and ogc genes had higher values than those with the hp-1 and hp-2 genotypes. By the end of the storage period, the lowest average lycopene content was found in the control and hp-1 genotypes, while the highest was observed in those with the og gene. The total phenolic content was higher in tomatoes with the ogc gene, whereas antioxidant activity was higher in both the ogc and hp-1 genotypes.
The effects of genes influencing lycopene on the plant can differ from their effects during postharvest ripening. Therefore, in tomatoes with hp genes, known for their influence on lycopene, the onset of lycopene accumulation and color development occurs later and then rapidly increases compared to other genotypes. Considering different ripening stages, the hp-1 and hp-2 genes stand out in terms of color development and lycopene content. However, early harvesting of these genotypes for market supply might prevent the full realization of their potential at the red ripe stage.

KEYWORDS: Tomato, Postharvest ripening, Quality, Lycopene, Ripening stages