Juglon allelokimyasalının salatalıkta polifenol oksidaz enzim aktiviteleri ve gen ifadeleri üzerine etkileri
Activity and gene expression analysis of polyphenol oxidase enzyme in juglon applied cucumber seedlings
Yazar: MERVE YALÇIN
Danışman: PROF. DR. İSMAİL KOCAÇALIŞKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Allelopati, bir bitkinin ürettiği özgün bir maddeyle, başka bir bitkiyi etkilemesi şeklinde görülen bitkiler arasındaki doğal etkileşimleri ifade eder. Ceviz (Juglandaceae) ailesinin birçok üyesi juglon (5-hydroxy-1,4-naphthoquinone) denilen bir allelokimyasal üretir. Juglon bu bitkilerin birçok kısmında doğal olarak oluşur. Az sayıda bitki türü juglona toleranslı olup ceviz ağaçlarının yakınında büyüyebilse de bazı duyarlı bitkiler ceviz ağaçlarından olumsuz yönde etkilenebilmektedirler. Juglon'un hıyar (Cucumis sativus L.) bitkisinin yaprak ve kök dokusunda polifenol oksidaz enzimin aktiviteleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ayrıca juglonun bu enzimleri kodlayan genlerin ifadeleri üzerindeki etkisine bakılmıştır. Hıyar tohumları 0.01 mM ,0.1mM, 0.25mM ve 0,5mM juglon içeren veya kontrol (saf su) ortamında çimlendirilmiştir. Çimlenen tohumlardan çıkan fidelerin kök ve gövde kısımları ayrılarak bunlardan total protein ve total RNA izolasyonları yapılmıştır. Enzim aktivite analizleri ilgili enzimin spesifik substratı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Gen ifadelerindeki değişimlerin analizi için Gerçek Zamanlı PCR kullanılmıştır. Juglon salatalık tohumlarının çimlenmesini fazla etkilemezken, fidelerin kök ve gövde büyümesini engellemiştir. Polifenol oksidaz enzim aktivitesi ve gen anlatımı salatalık fidelerinde juglon tarafından artırılmıştır.

Abstract:
Allelopathy refers to the natural interactions between plants that a plant appear to affect another plant by producing a specific chemical. Many members of the walnut (Juglandaceae) family produce an allelochemical called juglone (5-hydroxy-1,4-naphthoquinone). Juglon occurs naturally in many parts of these plants. Although few plant species are tolerant to juglone and can grow near walnut trees, some susceptible plants may be affected negatively from walnut trees. The effects of juglon on the activities of oxidant enzyme polyphenol oxidase have been examined in leaves and root of cucumber (Cucumis sativus L.). Furthermore, the effect of the juglon on the expression of the genes encoding these enzymes has been examined. The cucumber seeds were germinated in the control (distilled water) medium and juglone solutions containing 0.01 mM, 0.1 mM, 0.25 mM and 0.5 mM juglone respectively. Root and stem parts of feedlings emerging from germinated seeds were separated and total protein and total RNA isolations were made. Enzyme activity assays were performed using the specific substrate of the enzyme of interest. Real-time PCR was used to analyze changes in gene expression. Juglone has inhibited growth of cucumber root and shoot without affecting germination. Enzyme activities and gene expression of Polyphenol oxidase were increased by juglone.