Türkiye'de bazı ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) çeşitlerinde tuza tolerans/dayanıklılık göstergesi olarak evrensel SSR markörlerinin kullanılabilirliğinin araştırılması ve tuz stresi koşullarında gen ifade profillerinin incelenmesi
Exploring the usability of universal SSR markers as an indicator of salt tolerans/resistance and examining of gene expression profiles under salt stress conditions in some bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars in Turkey
Yazar: MURAT AYCAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA YILDIZ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Ekmeklik buğday = Bread wheat ; Triticum aestivum = Triticum aestivum ; Tuz toleransı = Salt tolerance

Özet:
Bu araştırmada, Türkiye'de ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) çeşitlerinin tuz stresi altında gen ifade profilleri ile tuza tolerans/dayanıklılık çalışmalarında evrensel SSR markörlerinin kullanılabilirliği incelenmiştir. İç Anadolu Bölgesi'nde yaygın olarak yetiştirilen 19 adet ekmeklik buğday çeşidinin tuz (NaCl) stresine karşı tepkilerinin belirlenmesi amacıyla morfolojik (fide boyu, kök uzunluğu, yaş ağırlık, kuru ağırlık ve yaprak turgor ağırlığı) ve fizyolojik (klorofil a, klorofil b ve toplam klorofil kapsamları, prolin içeriği, lipid peroksidaz, süperoksit dismutaz, katalaz ve glutatiyon redüktaz aktivitesi) analizler gerçekleştirilmiş, sonuçta tuz stresine toleranslı olarak 'Kınacı 97' ve 'Doğu 88' çeşitleri, hassas olarak da 'Sönmez 01' ve 'Esperia' çeşitleri belirlenmiştir.Belirlenen toleranslı ve hassas çeşitler aralarında melezlemeler yapılmıştır. Melez genotipler ve ebeveynlerinde yapılan analizler sonucu, tuz stresine toleransı belirleyen 3 adet SSR primeri tespit edilmiştir.Yapılan sekans analizleri sonucunda tuza toleranslı ve hassas çeşitlerin nükleotid dizilimlerinde anlamlı farklılıklar tespit edilmiştir.  Farklı tuz (NaCl) dozu (0-kontrol, 50, 150 ve 250 mM) ve ölçüm zamanlarında (0-kontrol, 12, 24 ve 48 saat) toleranslı ve hassas çeşitler ile melez genotiplerde tuz stresi altında aktif olan 10 adet genin (TaPTF1, TaDHN, TaSRG, TaSC, TaPIMP, TaMIP, TaHKT, TaGSK, TaP5CS, TaMYB) ifade profilleri incelenmiştir. Morfolojik ve fizyolojik analizler sonucu belirlenen çeşitlerin ('Kınacı 97' ve 'Doğu 88') tuz stresine toleranslılığı yapılan moleküler analizlerle de doğrulanmıştır.

Abstract:
In this study, gene expression profiles of bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars in Turkey under salt stress and usability of universal SSR markers in studies of salt tolerance were investigated. Morphologic (seedling height, root length, fresh weight, dry weight and leaf turgor weight) and physiologic (chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll contents, prolin content, lipid peroxidase, superoxide dismutase, catalas and glutation reductase activities) analyses were performed in order to determine responses against salt (NaCl) stress of 19 bread wheat cultivars commonly cultivated in Central Anatolia. As a consequence, 'Kınacı 97' and 'Doğu 88' as salt tolerant cultivars, 'Sönmez 01' and 'Esperia' as sensitive cultivars were determined. Hybridizations were made between tolerant and sensitive cultivars. As results of analyses performed in hybrid genotypes and their parents, 3 SSR markers which deterine salt tolerance, were found out. At the end of sequence analysis, meaningful differences were observed in nucleotide arrays of tolerant and sensitive cultivars. Expression profiles of ten genes (TaPTF1, TaDHN, TaSRG, TaSC, TaPIMP, TaMIP, TaHKT, TaGSK, TaP5CS, TaMYB) which are active under salt stress, in tolerant/resistant and sensitive cultivars, and in hybrid genotypes at different salt (NaCl) doses (0-control, 50, 150 and 250 mM) and sampling periods (0-control, 12, 24 and 48 h). Tolerance to salt stress of cultivars ('Kınacı 97' and 'Doğu 88') determined according to morphologic and physiologic analyses were confirmed by molecular analyses performed.