Tuz ve kuraklık koşulları altında fasulye genotiplerinde CHS gen ailesinin genom çaplı karakterizasyonu
Genome wide identification of chalcone synthase gene family under drought and salt stress in phaseolus Vulgaris L.
Yazar: MURAT ISIYEL
Danışman: DOÇ. DR. EMRE İLHAN
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Fasulye, sürdürülebilir tarım ve insan beslenmesine büyük katkı sağlayan bir üründür. Ancak, iklim değişikliği gibi faktörler, mevcut genetik çeşitliliğin artırılmasını ve yerel çeşitlerin özelliklerinin belirlenmesini gerektirir. Kuraklık, fasulye üretimini sınırlayan önemli bir abiyotik stres faktörüdür. Bu stresi azaltmak için çeşitli yöntemler uygulanırken, kalıcı ve temel bir çözüm, kuraklığa dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesidir. Bu tez çalışmasının amacı, fasulye genotiplerinde kuraklık ve tuz stresi altında CHS gen ailesi üyelerinin genom çaplı analizi, gen ifade seviyelerinin belirlenmesi ve karakterize edilmesidir. Bu çalışmada, farklı in siliko yöntemleri kullanılarak fasulye genomunda 14 CHS gen ailesi üyesi tespit edilmiştir. Bu genler 37,38 ila 43,34 kDa ağırlığında ve 341-393 arasında değişen aminoasit sayısına sahiptir. Pvul-CHS genleri arasındaki ekzon sayısı tüm genlerde 2 adettir. Phaseolus vulgaris, Arabidopsis thaliana ve Glycine max arasında yapılan filogenetik analizler, Pvul-CHS gen ailesinin 3 ana grupta kümelenmiş olduğunu göstermiştir. qRT-PCR analizleri sonucunda Pvul-CHS genlerinin kök ve yaprak dokularında ifade edildiğini ve bitkinin abiyotik streslere karşı farklı fizyolojik roller aldığını ortaya koymaktadır. Fasulye CHS gen ailesi üyelerinin kromozomal lokasyonları, akraba genomlarla olan ortolog ilişkileri ve cis-acting element analizleri in siliko olarak belirlenmiştir. Bu araştırmanın sonuçları, tuz ve kuraklık koşulları altında fasulye ıslahına yardımcı olabilir.

Abstract:
Beans are an important crop in terms of sustainable agriculture and their contribution to human nutrition. Factors such as climate change necessitate increasing genetic diversity and identifying the characteristics of local varieties. Drought is a significant abiotic stress factor that limits bean production. While various methods are applied to reduce the effects of drought stress, the permanent and fundamental solution is to develop drought-resistant varieties. The aim of this study was to determine and characterize the CHS gene family in bean genotypes under drought and salt stress through genome-wide analysis and gene expression levels. Using various in silico methods, 14 CHS gene families were identified in the bean genome. These genes ranged in weight from 37.38 to 43.34 kDa and consisted of 341-393 amino acids. The number of exons identified among the Pvul-CHS genes was 2 in all genes. Phylogenetic analyses among Phaseolus vulgaris, Arabidopsis thaliana and Glycine max showed that the Pvul-CHS gene family clustered into 3 major groups. The expression levels of Pvul-CHS genes showed that they were expressed in different tissues and played various physiological roles in response to abiotic stresses. The chromosomal locations of CHS gene family members in beans, their orthologue relationships with related genomes, and cis-acting element analyses were determined in silico. The results of this study may contribute to bean breeding under salt and drought conditions.