Arpa (Hordeum vulgare L.) doku kültüründe sukkula retrotranspozon hareketlerinin belirlenmesi
Determination of sukkula retrotransposon movements in barley (Hordeum vulgare L.) tissue culture
Yazar: GÖNÜL KARTAL ALAÇAM
Danışman: PROF. DR. NERMİN GÖZÜKIRMIZI
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Retrotranspozonlar genomda dinamik elementlerdir ve bir çok organizmanın genomunda yüksek oranda bulunur. Retrotranspozonlar otonom olmalarına karşın hareket için diğer elementlerin gen ürünlerini kullanan otonom olmayan retrotranspozonlar da vardır. Bazı stres koşulları retrotranspozonların etkinliğini uyarır. Doku kültürü, stres koşullarından biri olarak kabul edilir. Bu çalışmada, Sukkula (otonom olmayan bir retrotranspozon) polimorfizmi, 3 mg/l dikamba içeren MS besi yerinde aynı embriyodan kökenlenen farklı kültür zamanlarındaki (40 ve 80 günlük) kalluslarda incelenmiştir. Olgun arpa embriyoları (Hordeum vulgare cv. Tokak 157/37) kallus oluşumu için kültüre alınmıştır ve her 20 günde bir altkültürlenmiştir. Aynı kültür zamanında farklı embriyodan oluşan bireysel kalluslar arasında polimorfizmi analiz etmek için üç deney seti kurulmuştur. Polimorfizm, retrotranspozonlar arası çoğaltım polimorfizmi (IRAP) ve primer bağlanma bölgeleri arası çoğaltım yöntemi (iPBS) teknikleri ile Sukkula?ya özel iki farklı primer kullanılarak yapılmıştır. Kültüre alınmamış beş olgun embriyo kontrol olarak kullanılmıştır. 
Kültüre alınmamış embriyolarda % 14 polimorfizm oranı gözlenirken 40 günlük ve 80 günlük kalluslarda  IRAP  analizi sonrasında sırasıyla % 61 ve % 0 polimorfizm oranları bulunmuştur. iPBS analizleri ile kültüre alınmamış materyallerde polimorfizm oranı % 29, 40 günlük ve 80 günlük kalluslarda sırası ile % 58 ve % 70 oranında polimorfizm görülmüştür. Sonuçlar, doku kültürü koşullarının ve kallus yaşlarının Sukkula retrotranspozon hareketlerini etkilediğini ve tüm bireyler üzerinde aynı etkiyi göstermediğini ortaya koymaktadır. Bilindiği kadarıyla bu çalışma, kallus gelişimi açısından arpada Sukkula?nın aktivitesinin belirlenmesi için IRAP ve iPBS tekniklerinin kullanıldığı ilk çalışmadır.

Abstract:
Retrotransposons are dynamic elements of the genome and exist with high percentage in genome of many organisms. Although majority of retrotransposons are autonomous, there are also non-autonomous retrotransposons which use other elements gene products for movements. Some stress conditions might have a stimulating effect for activation of retrotransposons. Tissue culture could be accepted as one of these stress factors. In this study, Sukkula (a non-autonomous retrotransposon) polymorphism was investigated in calli with different culturing time (40 and 80 day-old) which formed from the same embryo in MS medium supplemented with 3 mg/l Dicamba. Mature barley embryos (Hordeum vulgare cv. Tokak 157/37) were cultured for callus formation and sub-cultured every 20 days. Three experiment set were constructed to determine the polymorphism between individual calli formed from different embryo in same culture time. Polymorphism was detected using Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism (IRAP) and Inter Primer Banding Side Amplification (iPBS) techniques with two different Sukkula specific primers. 
Non-cultured 5 mature embryos were used as control.  While up to 14% polymorphic PCR bands were obtained from in non-cultured embryos, 61% and 0% polymorphic bands were observed with IRAP analyses in 40 and 80 day-old calli, respectively. iPBS analyses revealed more polymorphism ratio up to 29% in non- cultured materials, and up to 58% and 70% in 40 and 80 day old calli materials, respectively.  Results showed that tissue culture conditions and calli ages affected Sukkula retrotransposon movements and all individuals did not show the same effect. To our knowledge, this is the first report on employment of Sukkula based IRAP and iPBS applications in barley in terms of callus development.