Transcriptional and physiological responses of black poplar (Populus nigra L.) to drought stress
Karakavağın (Populus nigra L.) kuraklık stresine karşı transkriptomik ve fizyolojik tepkileri
- Tez No: 338466
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEKİ KAYA, YRD. DOÇ. DR. FATİH TEMEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Genetik, Biotechnology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bu çalışmada, karakavak (Populus nigra L.) türünde kuraklığa gösterilen tepki, fizyolojik, biyokimyasal ve gen ifade değişimleri ile gözlenmiştir. Bu amaçla, karakavak klon kolleksiyonuna bol sulanan, kuraklık ve kuraklık sonrası sulanan olmak üzere üç ana su değişim evresi uygulanmıştır. Bu denemelerde gösterdikleri büyüme ve morfolojik özelliklere göre tüm kolleksiyon üç çeşit genotipe ayrılmıştır. Bu genotiplerden kuraklığa karşı hassas (N.03.368.A) ve dayanıklı (N.62.191.) karakavak klonları seçilerek mikroarray temelli transkripsiyon karşılaştırılması yapılmıştır. Böylece karakavakta kuraklığa karşı gösterilen tepkinin genetik temelini ortaya çıkarılmıştır. Kuraklığa karşı hassas ve dayanıklı klondaki en önemli farkın, kuraklığa bağlı yaprak dökümünden kaynaklandığı fiyolojik deneylerle gösterilmiştir. Hassas klon, kuraklık sırasında tüm yapraklarını dökerek dormanci periyoduna girmiştir. Bu nedenle hassas klonda yaprak dökümünü sağlayan etilen ve jasmonik asit genleri ile bu enzimlere bağlı NAC (JA), ve ap2/erf gibi transkripsiyon faktörlerinden sorumlu genlerin ifadelerinde kurak dönemde çok yüksek artışlar görülmüştür. Bunun yanınında yine sadece hassas klonda proteaz, lipaz ve hücre duvarını parçalayan enzimlerden sorumlu genlerde çok yüksek artışlar olduğu görülmüştür. Hassas bireydeki yüksek yaprak dökümüne karşılık dayanıklı bireyde kuraklığa bağlı yaprak dökümü çok sınırlı kalmıştır. Yapılan transkriptomik analiz, bu karakavak klonundaki en yüksek ifadenin kabuk depo proteinlerinde olduğunu göstermiştir. Bu moleküllerin kuraklık sırasında yaprak tarafından sentezlenerek gövdeye gönderildiği böylece hem kuraklıkta eksilen besin kaynağının giderildiği hemde dormasi periyodu için hazırlığın yapıldığı tahmin edilmektedir. Bu aktif üretim nedeni ile kuraklığa dayanıklı karakavak klonu yaprağını dökmemiş, bunun yerine proteinlerin ve membran yapısının korunmasını sağlayan `heat shock? proteinleri üretmiştir. Kabuk depo proteinlerinin ağaçlardaki kuraklık stresi açısından önemi ilk defa bu çalışma ile ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
In the current study, we investigated a number of drought related physio-biochemical processes and transcriptional comparisons at different stages of water availability to understand adaptation and response mechanisms of the black poplar (Populus nigra L.). Therefore, a well-watered, successive drought and post drought recovery periods were applied to black poplar clones. According to their drought response, the most sensitive (N.03.368.A) and resistant (N.62.191) black poplar clones were selected for microarray based transcriptional comparisons. The sensitive genotype was characterized with severe defoliation under drought stress. Therefore, the sensitive genotype specific genes were mostly annotated to leaf senescence and cell death. The highest expression of the genes such as NAC (JA), and ap2/erf transcription factors in the sensitive genotype indicated a potential role of Jasmonic Acid and Ethylen hormones controlling the leaf senescence. Expression of the genes involved in proteolysis, cell wall degradation and carbohydrate catabolism in the sensitive genotype were associated with drought induced nutrient and nitrogen mobilization processes. Contrary to the sensitive genotype, the drought resistant black poplar genotypes did not defoliate until severe drought level. The maintenance and recovery of drought traded leaves of the resistant genotype attributed to enhanced synthesis of bark storage proteins during drought stress. These proteins were suggested to be remobilized under drought and re-watering period to be used as an energy source in the drought treated organs. The highest up regulation in chaperons such as Heat Shock Proteins mostly in the resistant genotype were also associated to drought tolerance.
Benzer Tezler
- Bahârî dîvânı: İnceleme & metin
Dîvân by bahârî: Ctructural and contential analysis
AYŞEGÜL POMAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Türk Dili ve EdebiyatıBoğaziçi ÜniversitesiTürk Dili ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA YILMAZ
- 131 numaralı Ayntâb Şer'iyye Sicili'nin transkripsiyonu ve değerlendirilmesi (h.1182-1195 / m.1768-1780, s.l-96)
The transcription and evaluation of 131 numbered Ayntâb Şer'iyye (regilion affairs) regîster/record (h.1182-1195 /1768-1780 ad. pages 1-96)
KEMAL KUBAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
TarihGaziantep ÜniversitesiYakınçağ Tarihi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGEHAN PAMUK
- Beyin antioksidan enzimlerinin tip1 diyabet ile değişimi: resveratrol'ün etkileri
Changes in brain antioxidant enzymes with type 1 diabetes: effects of resveratrol
DİLAN KONAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
BiyolojiKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN SADİ
- Kırım hanlarının imar faaliyeti ve mezar taşları
Construction activities and tombstones of the crimean khans
NİCOLE SİLVİA KANÇAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Sanat Tarihiİstanbul ÜniversitesiSanat Tarihi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARA ALTUN
- Bingöl'de yerel siyasal alan ve siyasal katılımı etkileyen sosyolojik faktörler
Local political area and sociological factors that affect political participation in Bingol
HAMZA AYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Siyasal BilimlerPamukkale ÜniversitesiSosyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN TÜZEN