Turunçgillerde nüseller embriyoni mekanizmasında etkin olan genlerin moleküler yöntemler ile araştırılması
Investigation of genes involved in nucellar embryony mechanisms by molecular tecniques in citrus
Yazar: ÖZHAN ŞİMŞEK
Danışman: PROF. DR. YILDIZ AKA KAÇAR
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Turunçgil ıslahçıları nüseller embriyoni özelliğinden dolayı bazı genotiplerin gerçek gücünü ve/veya özelliklerini melezleme sonucunda oluşan bireylere aktaramamaktadır. Öte yandan fidancılar için nüseller embriyoni özelliği, tohumdan direkt olarak klonal çoğaltım konusunda büyük avantajlar sağlamaktadır. Bu tez çalışmasının amacı turunçgillerde nüseller embriyoni mekanizması ile ilişkili genlerin belirlenmesidir. Çalışmada bitkisel materyal olarak %99 apomiktik tohumlar üreten 'Orlando tangelo' ve monoembriyonik bir çeşit olan 'Klemantin mandarini' kullanılmıştır. İlk olarak 'Orlando tangelo' genotipinde nüseller embriyo başlangıç hücrelerinin hangi dönemde farklılaşmaya başladığı histolojik analizler ile belirlenmiştir. Histolojik analizler sonucunda nüseller embriyo başlangıç hücrelerinin antezisi takip eden üçüncü günde farklılaşmaya başladığı tespit edilmiştir. RNA-Seq analizleri Illumina HiSeqTM 2000 ile gerçekleştirilmiş ve dizilerde kalite kontrol testleri yapılmıştır. Çalışmada referans genom olarak Citrus clementina kullanılmıştır. Daha sonra örnekler arasında farklı seviyelerde ifade olan genler belirlenmiş ve bu genlere dayalı olarak gen ontolojisi (GO) analizleri gerçekleştirilmiştir. Orlando tangelo balon- Orlando tangelo 3. gün örneklerinde 2359 (1996 up regüle, 363 down regüle) ve Klemantin mandarini 3. gün-Orlando tangelo 3. gün örneklerinde ise 123 (1372 up regüle, 751 down regüle) farklı ifade olan gen (DEGs) belirlenmiştir. Bu veri seti, nüseller embriyoni mekanizması için turunçgil transkriptom değişiklikleri ile ilişkili değerli bilgiler sağlamış olup, poliembriyoni için önemli olan genlerin tanımlanması ve fonksiyonel analizleri için gelecekteki çalışmalara kılavuz olabilecektir.

Abstract:
True power and/or features of genotypes are not passed to individuals as a result of hybridization due to nucellar embryony by Citrus breeders. This situation for researchers working in citrus breeding studies can lead to loss of time and money being quite large. On the other hand, nucellar embryony mechanism provide a great advantage to clonal propagation from direclty seeds for nurserymen. The aim of the present thesis study is to determine differentially expressed genes involved in nucellar embryony mechanism. In this study used 'Orlando tangelo' producing 99% apomictic seeds and 'Clementine mandarin' known as monoembryonic as plant materials. First detected the period which the nucellar embryo initial cells began to develop in 'Orlando tangelo' by histological analysis. Nucellar embryo initial cells were first observed in third day after anthesis. RNA-Seq analysis were performed using by Illumina HiSeqTM 2000, called as raw reads, was subjected to quality control (QC). After QC, raw reads were filtered into clean reads aligned to the reference sequences. Citrus clementine full genome was used as reference genome.  Then differentially expressed genes (DEGs) among samples was determined and based on these genes were carried out gene ontology (GO) analysis. It was identified 2359 differentially expressed genes (DEGs) (1996 up regulated, 363 down-regulated), 2123 (1372 up regulated, 751 down regulated), genes from the samples at Orlando tangelo balloon stage- Orlando tangelo third day and Clementine mandarin third day and Orlando tangelo third day, respectively. This dataset provides valuable information regarding citrus transcriptome changes for nucellar embryony mechanism and may help guide future identification and functional analysis of genes that are important for polyembrony.