Mercimek cinsinde (lens mıller) dayanıklılık gen analogları, peroksidaz ve wrky transkripsiyon faktörü gen ailelerinin polimorfizmi
Polymorphism of resistance gene analogs, peroxidase and wrky transcription factors gene families in the genus lens miller
Yazar: DUYGU SARI YOL
Danışman: PROF. DR. CENGİZ TOKER
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Dayanıklılık gen analogları, peroksidazlar ve WRKY transkripsiyon faktörleri evrimsel süreçte bitkilerin canlı ve cansız stres faktörlerine karşı dayanıklılık sağlamasında rol oynayan çoklu gen ailelerindendir. Bu çalışmada, mercimek bitkisinde bu gen ailelerinin polimorfizmi araştırılmıştır.
Genetik materyal olarak mercimek türlerinden 7 takson; 1 L. culinaris Medik. (kültür formu), 3 L. ervoides (Brign.) Grande, 4 L. lamottei Czefr., 4 L. nigricans (M.Bieb.) Godr, 4 L. odemensis Ladiz., 11 L. orientalis (Boiss.) Ponert, 3 L. tomentosus Ladiz. ile 2 Vicia montbretii (Fish. & Mey) Davis ve Plitmann türü olmak üzere toplam 32 genotip kullanılmıştır. RGA, peroksidaz ve WRKY gen ailelerinin içerdiği korunmuş bölgelerden elde edilmiş dejenere primerler yardımıyla 32 genotipte PCR yöntemi kullanılarak polimorfik ve monomorfik bantlar elde edilmiştir. UPGMA dendogramları oluşturularak türler arası genetik ilişki belirlenmiştir.
Toplamda 123 RGA, 22 peroksidaz ve 10 WRKY primeri denenmiştir. Bunun sonucunda 103 RGA, 66 peroksidaz ve 52 WRKY bandı elde edilmiştir. RGA bantlarındaki polimorfizm oranı %83 iken türler arasındaki genetik benzerlik, 0.62 ile 0.90 arasındadır. Peroksidaz bantlarının %89?u polimorfik olup bu gen ailesi bakımından türler arası genetik benzerlik 0.13 ile 0.62 arasındadır. Gözlenen 52 WRKY bandının 47?si polimorfiktir ve polimorfizm oranı %90?dır. Genetik benzerlik ise 0.07 ile 0.63 arasındadır. 
Sonuçlar göstermektedir ki gen aileleri biyotik ve abiyotik streslere karşı devamlı bir savunma mekanizması içindedir. Tüm genomun çalışıldığı polimorfizm ile kıyaslandığında bu gen aileleri daha hızlı bir evrimsel yol , . Bu çalışmada incelenen PCR tabanlı RGA, peroksidaz ve WRKY markırları ilerde mercimekte haritalama ve farklı gen ifadesi çalışmalarında kullanılabilir.

Abstract:
Resistance gene analogs (RGAs), peroxidases and WRKY transcription factors are multigene families that play roles in resistance to various biotic and abiotic stresses during evolution. In this study, the polymorphism of these gene families are determined in  the genus Lens Miller and Vicia montbretii (Fish. & Mey) Davis ve Plitmann.
As genetic material, total of 32 genotypes of 7 lentil taxa including four accessions of  L. lamottei Czefr., four accessions of L. nigricans (M.Bieb.) Godr, four accessions of L. odemensis Ladiz., eleven accessions of L. orientalis (Boiss.) Ponert, three L. tomentosus Ladiz. and two accessions of V. montbretii were used. Specific degenerate primers were designed from conserved motifs of resistance gene analogs (RGAs), peroxidases and WRKY gene families were used with PCR to amplify targeted regions from genomic DNA of 32 genotypes and obtained monomorphic and polymorphic bands. Genetic similarity between species was determined using UPGMA dendograms.
123 RGA, 22 peroxidases and 10 WRKY primer combinations were tested and 103 RGA, 66 peroxidases and 52 WRKY bands screened. Polymorphism rate of RGAs was 83% and genetic similarity was between 0.62 and 0.90. On the other hand the polymorphism rate of peroxidise genes was 89%. The genetic similarity was between 0.13 and 0.62. In WRKY genes, 47 of the evaluated 52 bands were polymorphic and the polymorphism rate was 90%. The genetic similarity was between 0.07 and 0.63.
Results indicated that the gene families have evolved continuously in response to biotic/abiotic stresses. In the comparative analysis with the polymorphism of whole genome, it is apparent that the gene families have evolved at a faster rate than genome average. The results justify targeted gene families approach in studying evolution as compared to the use of random or anonymous loci. The PCR-based RGA, peroxidase, and WRKY markers described in this study may also have potential for linkage mapping and differential gene expression studies in lentils.