Geri Dön

Mercimek (Lens culinaris Medik.) bitkisinde nişasta sentaz enziminin farklı fotoperiyotlardaki ekspresyon analizi

Expression analysis of starch synthase enzyme in lentil (Lens culinaris Medik.) under different photoperiods

PDF İndir

  1. Tez No: 380539
  2. Yazar: YUSUF CAN GERÇEK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜL CEVAHİR ÖZ, DOÇ. DR. İBRAHİM HALİL KAVAKLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Botanik, Biology, Botany
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Botanik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 86

Özet

Mercimek, baklagiller (Fabaceae) familyasına ait bir uzun gün bitkisi olup önemli oranlarda nişasta ve protein ihtiva etmektedir. Bu özelliklerinden dolayı özellikle gelişmekte olan ülkelerde önemli bir besin kaynağıdır.Son yıllarda yapılan çalışmalarda nişasta enzimlerinin manipülasyonu ile bitkilerdeki verimin arttırılabileceğine dair sonuçlar elde edilmiştir ve nişasta biyosentez mekanizmasının aydınlatılması önemlidir. Nişasta bitki içerisinde üç ana enzim tarafından üretilmektedir. Bunlar ADP-glikoz pirofosforilaz(AGPase; EC 2.7.7.23), nişasta sentaz (SSS; EC 2.4.1.21) ve dallandırma enzimleri (SBE; EC 2.4.1.28)'dir. Mercimek bitkisinin nişasta biyosentezinin aydınlatılması amacıyla grubumuz tarafından yapılan çalışmalar sonucunda AGPaseL1-L2, AGPaseS1-2, SBEI-II ve SSSI-III genleri klonlanmış ve ADP-glukoz pirofosforilazın dokuya ve zamana bağlı anlatım profilleri oluşturulmuştur. Ancak nişasta sentaz enziminin anlatım profili mercimek bitkisinde henüz çalışılmamıştır. Bu tez çalışmasında çözünür nişasta sentaz enzimi I ve III (SSSI ve SSSIII) kodlayan genlerin ifadesi farklı doku ve fotoperiyotlarda incelenmiştir. Uzun gün (16 saat gündüz, 8 saat gece) ve kısa gün (8 saat gündüz, 16 saat gece) fotoperiyotlarında yetiştirilen mercimek bitkisinden ikişer saat aralıklarla alınan dokulardan elde edilen RNA örnekleri ile yapılan gerçek zamanlı PCR analizleri sonucunda şu bulgular elde edilmiştir; (1) Her iki fotoperiyot büyüme koşulunda SSSI ve SSSIII genleri ağırlıklı olarak yaprak dokusunda ifade edilmektedir. (2) SSSI gen ifadesinin SSSIII gen ifadesine oranla daha baskın olduğu görülmüştür. (3) Farklı fotoperiyot koşulları karşılaştırıldığında ise kısa gün fotoperiyot koşullarında büyütülen bitkilerde SSSI gen ifadesi yaprak ve gövde dokusunda yaklaşık % 50 artış göstermektedir. SSSIII gen ifadesi ise yaprak ve gövde dokusunda yaklaşık % 50 azalmaktadır. (4) SSSI ve SSSIII gen ifadeleri gün içerisinde her iki dokuda da 4-6 saatlik aralıklarla ritmik dalgalanma göstermektedir. (5) Grubumuz tarafından SBEI ve SBEII genlerinin ifadelerini inceleyen çalışmanın sonuçları incelendiğinde SBEII ve SSSI genlerinin anlatım profillerinde benzerlik görülmüş olup tüm genler ritmik dalgalanma görülmektedir. Benzer gen ifadesi profilinin görülmesi ve SSSI geninin daha fazla ifade edilmesi SBEII ve SSSI enzimlerinin hücre içerisinde trimerik olarak beraber çalıştığını ifade eden çalışmalarla uyumludur.. Yapılan bu tez çalışması sonucunda farklı fotoperiyot büyüme koşullarının SSSI ve SSSIII genlerinin ifadesine etkileri belirlenmiştir. Bu tez çalışması grubumuz tarafından nişasta biyosentezinde görev alan genlerin karakterizasyon çalışmalarının bir parçasını oluşturmaktadır ve mevcut çalışma ile birlikte AGPaseL1-2, AGPaseS1-2, SBEI-II, SSSI-III genlerinin farklı fotoperiyot büyüme koşullarındaki gen ifadeleri tanımlanmıştır. Elde edilen gen ifadesi sonuçlarının kinetik analizler ile desteklenmesi ile mercimeğin nişasta biyosentez mekanizmasının aydınlatılmasına olanak verecektir. Baklagiller familyasının önemli bir üyesi olan Mercimek bitkisinden elde edilecek bu bilgi baklagillerdeki mekanizmanın anlaşılmasına ve bitki verimini arttırmaya yönelik çalışmalara katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Aralık, 2014, 71.

Özet (Çeviri)

Lentil, a long day plant belonging to Legume (Leguminosae) family, contains a considerable amount of starch and proteins. Due to this characteristic, it's an important food source especially in developing countries. In recent studies, results that suggest the productivity in plants could be increased by manipulating starch enzymes have been obtained and illumination of starch biosynthesis mechanism is important. Starch is produced by three main enzymes within the plant. These are ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPase; EC 2.7.7.23), starch synthase (SSS; EC 2.4.1.21), and branching enzymes (SBE; EC 2.4.1.28). As a result of the studies carried out by our group for the purpose of illuminating the starch biosynthesis of lentil plant, AGPaseL1-L2, AGPaseS1-S2, SBEI-II and SSSI-III genes were cloned and expression profiles of ADP-glucose pyrophosphorylase based on tissue and time were created. However, the expression profile of starch synthase enzyme in lentil has not been studied yet. In this thesis study, expression of genes coding soluble starch synthase enzyme I and III (SSSI and SSSIII) has been investigated in different tissues and photoperiods. As a result of real-time PCR analyses carried out with RNA samples obtained from the tissues taken at intervals of 2 hours from lentil plant grown in long-day (16 hours day, 8 hours night) and short-day (8 hours day, 16 hours night) photoperiods, these findings have been obtained; (1) In both photoperiod growing conditions, SSSI and SSSIII genes are mainly expressed in leaf tissue. (2) SSSI gene expression was observed to be more dominant than SSSIII gene expression. (3) When different photoperiod conditions are compared, SSSI gene expression increases in leaf and stem tissue by %50 in plants grown in short day photoperiod conditions. SSSIII gene expression decreases in leaf and stem tissue by approximately %50. (4) During the day, SSSI and SSSIII gene expressions show rhythmic fluctuation at intervals of 4-6 hours in both tissues. (5) When the results of the study carried out by our group examining the expressions of SBEI and SBEII genes are analyzed, similarity in expression profiles of SBE and SSS genes is observed and rhythmic fluctuation in all genes is seen. Observation of similar gene expression tallies with the studies suggesting SBE and SSS enzymes work together trimerically within the cell. As a result of this thesis study, the effect of different photoperiod growing conditions on the expression of SSSI and SSSIII genes has been determined. This thesis study constitutes a part of characterization studies of genes functioning in starch biosynthesis carried out by our group and with the current study, gene expressions of AGPaseL1-2, AGPaseS1-2, SBEI-II, SSSI-III genes in different photoperiod growing conditions have been defined. Supporting of obtained gene expression results with kinetic analyses will allow the illumination of starch biosynthesis mechanism of lentil. This information to be obtained from Lentil plant, an important member of Leguminosae family, is thought to contribute to understanding the mechanism in Legumes and to the studies oriented to increase plant productivity. December, 2014, 71.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    380538

    Mercimek (Lens culinaris Medik.) bitkisinde nişasta dallandırma enzimlerinin farklı fotoperiyodlardaki ekspresyon analizi

    Expression analysis of starch branching enzymes in lentil (Lens culinaris Medik.) under different photoperiods

    KADİR BOZTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Biyolojiİstanbul Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜL CEVAHİR ÖZ

    DOÇ. DR. İBRAHİM BARIŞ

  2. Tez No

    316427

    Mercimek (Lens culinaris Medik.) bitkisinde ADP-glukoz pirofosforilaz enziminin kısa gün periyodundaki ekspresyon analizi

    Expression analyzes of ADP-glucose pyrophoshorylase enzym in lentil (Lens culinaris Medik.) in short-day period

    HANDE MORGİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Biyoteknolojiİstanbul Üniversitesi

    Botanik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜL CEVAHİR ÖZ

    DOÇ. DR. İ. HALİL KAVAKLI

  3. Tez No

    627659

    In vitro şartlarda farklı bitki büyüme düzenleyicileri ve kültür sürelerinin mercimek (lens culinaris medik ssp. culinaris) bitkisinin iletim demetleri ile köklenmesine etkisi

    The effects of different plant growth regulators and culture durations on vascular bundles and rooting of lentil (lens culinaris medik ssp. culinaris) under in vitro conditions

    HAYDAR KÜPLEMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    ZiraatUşak Üniversitesi

    Tarım Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET UĞUR YILDIRIM

  4. Tez No

    371343

    Lipoksigenaz genlerinin 2 farklı rekombinant kendilenmiş hat (RIL) populasyonu kullanılarak mercimek genomunda haritalanması

    Mapping of lipoxygenase genes by using 2 different recombinant inbred line (RIL) populations in lentil genome

    BURCU KUTLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    BiyoteknolojiEge Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUHAMMED BAHATTİN TANYOLAÇ

  5. Tez No

    609566

    Adıyaman-Gölbaşı koşullarında bakteri aşılaması ve yapraktan çinko uygulamalarının mercimekte bitki gelişimi ve N2 fiksasyonuna etkisi

    The effects of bacteria inoculation and zinc applacation to leaves on plant growth and N2 fixation of Lentil plants (Lens culinaris Medik. ) in Adıyaman-Gölbaşı

    ŞEBNEM KARABAYIR TUNAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    ZiraatHarran Üniversitesi

    Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET ALMACA

Geri Dön