Yeni nesil dizileme yöntemi ile türk fındığı (Corylus colurna L.) ve tombul fındığın (Corylus avellana L.) transkriptom analizlerinin yapılması ve karşılaştırılması
Transcriptome analyzes of turkish filbert (Corylus colurna L.) and tombul hazelnut (Corylus avellana L. tombul) with next generation sequencing
Yazar: SALİH ULU
Danışman: PROF. DR. NEHİR ÖZDEMİR ÖZGENTÜRK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Corylus avellana = Corylus avellana ; Corylus colurna L. = Corylus colurna L. ; Fındık = Hazelnut ; Transkriptomlar = Transcriptomics

Özet:
Fındık, tarih boyunca insanlar için değerli bir gıda olmuştur. Gıda sektöründe çerez olarak, özellikle pasta ve çikolata yapımında tüketilmesi yanı sıra yağ bitkisi olarak kullanılan, ekonomik değeri oldukça yüksek bir bitkidir. Huşgiller (Betulaceae) familyasından Coryleae alt familyasının Corylus cinsi içerisinde tanımlanan 25'ten fazla türün ticari olarak en çok tercih edilenleri ise Anadolu kaynaklı olanlarıdır. Tüm dünyanın ihtiyacının yaklaşık %70'inin Türkiye'den karşılanması ve anavatanının Türkiye olması ayrıca Türk ekonomisine katkısı açısından da oldukça önemli bir bitkidir. Ülkemizde birçok çeşidinin ticari olarak yetiştirilmesine rağmen, en yaygın olarak yetiştirilen türleri; ticari olarak en çok tercih edilen Tombul çeşidi olarak isimlendirilen Corylus avellana L. Tombul ve ağaç formunda olan ve güçlü kök yapısı sebebiyle ıslah çalışmalarında anaç olarak kullanılan ve Türk Fındığı olarak bilinen Corylus colurna L.'dir. 
Bu çalışmada Giresun Fındık Araştırma Enstitüsünün koleksiyonunda yer alan Tombul ve Türk fındık ağaçlarının yaprak, erkek ve dişi çiçek, tomurcuk ve zuruflarından total RNA izolasyonu yapıldı. Yeni Nesil Dizileme teknolojisi kullanılarak Illumina HiSeq4000 ile iki uçlu olarak 100 bp uzunluklarında okumalardan oluşan iki farklı kütüphane oluşturuldu. Dizileme sonrası C. colurna L. ve C. avellana L. Tombul'dan yaklaşık 10,30 GB ve 10,48 GB transkriptom verisi elde edildi. C. colurna L. ve C. avellana L. Tombul okumaları de novo olarak 95979 transkripte derlendi. TRAPID platformu kullanılarak transkriptlerin GO ve KEGG fonksiyonel özellikleri belirlendi. C. colurna L. ve C. avellana L. Tombul için sırasıyla 27051 ve 25312 SSR tanımlandı. RNA-seq verilerinin qPCR ile validasyonu için TL1, GMPM1, N, 2MMP, At1g29670, CHIB1 genleri seçildi.
Yapılan bu çalışma ile Anadolu kaynaklı iki fındık türü; en kaliteli fındık kabul edilen Tombul çeşidi fındığın ve anaç olarak kullanılan Türk Fındığının ilk defa kapsamlı transkriptom analizi yapıldı, bu fındık türlerinin gen ekspresyon profilleri ilk defa karşılaştırılarak geniş bir bilgi elde edildi.
Bu veriler fındık yetiştiriciliği, tıbbi ve endüstriyel araştırmalar için açık bir kaynak oluşturacaktır.

Abstract:
Hazelnut has become a valuable nutrient throughout the history. As it is used in cake and chocolate products as well as appetizers and also oil extraction, its economic value is high. More than 25 species have been identified in Coryleae subfamily and Betulaceae family in taxonomical order, whereas commercially most preferable ones are grown in Anatolia region. Hazelnut is an economically important plant for Turkey since 70% of world need is supplied from Turkey. A lot of hazelnut species grow in Turkey, but the most widespread species are Corylus avellana L. Tombul which has high economically value because of their special flavor and oil content and Turkish hazelnut Corylus colurna L. which is used for breeding as rootstock because of their resistance against extreme nature conditions.  
In this study, Total RNA was isolated from young leaves, flowers (male and female), bud, husk shoot of C. colurna L. and C. avellana L. Tombul from the collection of Giresun Hazelnut Research Institute. Two different libraries were sequenced using Illumina HiSeq4000 with 100 bp paired-end. We generated 10,30 and 10,48 gb of transcriptome data from C. colurna L. and C. avellana L. Tombul, respectively. The reads from C. colurna L. and C. avellana L. Tombul were de novo assembled into 95979 transcripts. The transcripts of C. colurna L. and C. avellana L. Tombul were GO ve KEGG functionally annotated using the TRAPID platform, respectively. We identified 25312 and 27051 Simple Sequence Repeats (SSRs) for C. colurna L. and C. avellana L. Tombul, respectively. TL1, GMPM1, N, 2MMP, At1g29670, CHIB1 genes were selected for validation with qPCR.
With this study a wide trascriptome analysis were done for Anatolia originated two hazelnuts that most quality Tombul hazelnut (Corylus avellana L.) and used as roodstocks Turkish hazelnut (Corylus colurna L.) and this was given wide information about their gene expression profile. We report the first de novo transcriptome data of C. avellana L. Tombul and compare C. colurna L. of commercial importance. These data constitute a valuable extension of the publicly available transcriptomic resource useful for breeding, medicinal and industrial research studies.