Şeker pancarı (Beta vulgaris L.) bitkisinde agrobacterium aracılığıyla herbisitlere karşı dirençlilik gen aktarım çalışmaları
Agrobacterium mediated geneti̇c transformation of sugar beet (Beta vulgaris L.)  against  herbicide resistance genes
Yazar: PARİSA POURALI KAHRIZ
Danışman: PROF. DR. KHALID M.KHAWAR BHATTI
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Türkiye'de  Şeker pancarı (Beta vulgaris var. saccharifera) iki yıllık bir endüstri bitkisidir. Şeker pancarı üretiminde başta yabancı otlarla beraber  böcek zararları tarafından elde edilmektedir. Bu tezin amacı Türkiye'de yaygın olarak yetiştirilen  şekerpancar  EMU 8, SG3 poligerm hatları  ve Diamenta monogerm çeşidine bu sorunlarına karşı  bir çözüm bulabilmesi için rejenerasyon ve Agrobacterium  tumefaciens aracılığıyla   transgenik bitkileri üretim sistemin geliştirilmesi olmuştur.  Farklı oranda BAP-IBA, BAP-NAA ve TDZ içeren MS ortamda her 3 şeker pancarı genotiplerin yaprak sapı eksplantından farklı oranda adventif sürgün rejenerasyon elde edilirken yaprak eksplanttan adventif sürgün rejenrasyon elde edilmemiştir. BAP-IBA, BAP-NAA ve TDZ içeren MS ortamda gelişen sürgünlerin kök rejenerasyon için 0.5 ve 1.00 mg/l NAA içeren MS ortamda  kök olüşüm gözlenmiştir. Gen aktarım çalışmalarında Agrobacterium tumefaciens'nın onkogenik A281 hattıyla inokulasyon sonucunda  bitkilerde beklenen tümör oluşum gözlenmezken gus pozitif bitkiler elde edilmiştir. Benzer bir şekilde A. rhizogenes ile inokulsayon yapılmış eksplantlarından gelişen bitkilerde de saçak kök oluşum gözlenmezken gus pozitif bitkiler elde edilmiştir. A. tumefaciens'nın GV2260::p 35 Gus INT (uidA veya gus marker geni taşıyan) hattıyla yapılan çalışmalarında farklı oranda gus pozitive bitki elde edilmiştir. Bunun gibi, A. tumefaciens'nın LBA 4004:: pRGGbar   (herbistler karşı dirençli geni taşıyan) hattıyla inokulasyon sonucunda hem 2.0 ile 2.5 mg/l fosfinotrisin dirençli bitkiler hemde gus positive bitkiler elde edilmiştir. Aksine, LBA 4404::cry 1 Ac ile inokulasyon sonucunda fosfinotrisin dayanıklı bitkiler elde edilememiştir.  İklim dolabında gelişen bu bitkiciklerden yaprak örnekleri alınarak PCR analizi yapılmıştır. PCR analizine göre şeker pancarının her 3 genotipte  farklı bakteri ile yapılmış çalışmalrında  bir kaç bitkinin transgenik olduğu belirlenmiştir. 

Anahtar Kelimeler: Agrobacterium tumefaciens, Agrobacterium rhizogenes, ebeveyen, in vitro, rejenerasyon, Şeker pancarı, transformasyon, yüzey sterilizasyon.

Abstract:
Sugar beet (Beta vulgaris var. Saccharifera L. Chenopodiaceae (chenopodiaceae) family, genus Beta) s grown as two years winter and summer industrial crop in Turkey. Sugar beet face lrge damages through weeds and insect pests. The objective of this thesis was to solve these problems by using monogerm Diamenta cultivar and poligerm EMU8 and SG3 lines  for adventitous shoot regeneration and gentic transformation.  In vitro regeneration of leaf and petiole explants on MS medium containing different   concentrations of  BAP-IBA, BAP-NAA and TDZ, showed varible regeneration on petiole explant only. Rooting could be induced on shoots regenerated on MS medium containing BAP-IBA, BAP-NAA and TDZ. Inoculation with oncogenic  Line A281 of  Agrobacterium tumefaciens did not yield tumor induction but had variable number of gus positive plants. Similarly, inoculation with line 15834 of A. rhizogenes did not yield any hairy root but the plants expressed gus positive.  Plants induced on explants transformed with line GV2260::p35 gus INT of A. tumefaciens  (that carried uidA or gus marker gene) induced variable number of gus positive plants. Likewise, variable number of regenerated shoots on  line  LB 4004 :: pRGGbar of  A. tumefaciens (that carried gene providing resistance against Phosphinothricin) inoculated explants showed resistance   against  2.0 and 2.5 mg / l Phosphinothricin in the selection medium and were also GUS positive.  Contrarily, explants inoculated with line LB 4404 :: cry 1 Ac did not Show resistance aginst Phosphinothricin. PCR results from leaf samples of kanamycine and Phosphinothricin selected plants  growing in growth chamber showed positive results for transgenicity for all three genotypes variably.  

Key Words: Agrobacterium  tumefaciens, Agrobacterium rhizogenes, in vitro, parent lines, regeneration, sugarbeet, surface sterilization, transformation.