Kuraklık stresi ve humik asitin ekmeklik buğdayda (Triticum aestivum L.) bazı genlerin mRNA ifade seviyeleri ve DNA konformasyon değişimlerine etkisi
The effect of drought stress and humic acid on mRNA expression levels of some genes and DNA conformation changes in bread wheat (Triticum aestivum L.)
- Tez No: 541882
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLERAY AĞAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 174
Özet
Araştırmada, -6 bar ve -8 bar PEG6000 ile oluşturulan kuraklık stresi, absisik asit (ABA) (100 µM) ve humik asit (HA) (%10 (w/v)'luk HA solüsyonundan %1 oranında) uygulamalarının toleranslı (Aksel 2000 ve Kırkpınar 79) ve hassas (Atlı 2002 ve Kırmızı Kılçık) ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) genotiplerinde bazı biyokimyasal parametrelere, kuraklık genlerinin mRNA transkript seviyelerine ve DNA formları üzerine olan etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Biyokimyasal parametrelerden malondialdehit (MDA), hidrojen peroksit (H2O2), total oksidan (TOS) ve total antioksidan durumu (TAS) seviye ölçümleri yapılmıştır. Kuraklık stresi ile ilgili olduğu bilinen TaSRG, TaCP, Sal1, Era1 ve TdPIP1 genleri ile miR172, miR396, miR397, miR398 ve miR408 hedef genlerinin sırasıyla AP2, GRF, lakkaz, CSD1/CSD2 ve plastosiyanin'in mRNA transkript seviyeleri qRT-PCR analizi ile belirlenmiştir. Ayrıca, ATR-FTIR spektrometrik ölçümler yapılarak kemometrik analizlerden hiyerarşik kümeleme analizi (HCA) ve temel bileşen analizi (PCA) metotları kullanılarak araştırmadaki uygulamalar sınıflandırılmış, kalitatif analizler ile DNA topolojik değişimleri tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, uygulanan kuraklık dozlarının MDA ve H2O2 seviyesinde artışa neden olduğu, ABA ve özellikle HA uygulamalarının ise MDA seviyesini azalttığı ve H2O2 miktarını ise artırdığı belirlenmiştir. Toleranslı genotiplerin stres uygulamalarına karşı tolerans mekanizmalarını oksidan miktarlarını azaltan, antioksidan sistemlerini artıran tolerans mekanizmalarını daha fazla harekete geçirdiği tespit edilmiştir. Ayrıca çalıştığımız genlerin ifadelerinin genotipe ve dokuya bağlı olarak değişkenlik gösterdiği ve yaptığımız promotör analizlerinde genlerin strese toleransın sağlanmasında ABA-bağımlı ya da ABA-bağımsız mekanizmalardan hangisini kullandığı saptanmıştır. Bu genlerden Sal1, Era1, lakkaz ve CSD1/CSD2 genlerinin toleranslı ve hassas genotipleri belirlemede biyoteknolojik olarak yararlı olduğu düşünülmektedir. Bunun yanısıra, stres uygulamaları ile DNA formlarının hassas genotiplerde B-DNA'dan Z-DNA'ya dönüşümü ile hipermetilasyonun, toleranslı genotiplerde ise B-DNA ve A-DNA formlarında artışın görülmesi ile demetilasyonun meydana geldiği, ABA ve HA uygulamalarının ise bu değişikliği düzenlediği belirlenmiştir. Sonuç olarak, kuraklık stresinin bitkide oluşturduğu gerek biyokimyasal gerek DNA topolojisinde ve genlerde oluşturduğu düzensizliklerin ABA ile iyileştirilebildiği ancak humik asitin genler üzerindeki olumlu etkileri göz önüne alındığında ABA'ya alternatif olarak kullanılabileceği saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
The research was aimed to determine the effects of the drought stress generated by -6 bar and -8 bar PEG6000, abscicic acid (ABA) (100 µM) and humic acid (HA) (10% (w/v) 1% of the HA solution) treatments on some biochemical parameters, mRNA transcript levels of drought genes and the DNA forms on tolerant (Aksel 2000 and Kırkpınar 79) and sensitive (Atlı 2002 and Kırmızı Kılçık) bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes. Malondialdehyde (MDA), hydrogen peroxide (H2O2), total oxidant status (TOS) and total antioxidant status (TAS) were measured from biochemical parameters. The mRNA transcript levels of TaSRG, TaCP, Sal1, Era1 and TdPIP1 genes known to be related to drought stress and the target genes of miR172, miR396, miR397, miR398 and miR408, respectively AP2, GRF, laccase, CSD1/ CSD2 and plastocyanine genes were determined with qRT-PCR. In addition, the treatments in the research were classified with Hierarchical Clustering Analysis (HCA) and Principal Component Analysis (PCA) methods from chemometric analysis and DNA topological changes were determined with qualitative analyses by taking ATR-FTIR spectrometric measurements. According to the results, it was determined that the treated drought doses caused an increase in MDA and H2O2 levels, whereas ABA and especially HA applications decreased MDA and increased H2O2 levels. Tolerant genotypes have been found to provide tolerance mechanisms against stress treatments by decreasing oxidant amounts and increasing antioxidant systems. Also, the expression of the genes varied depending on genotype and tissue and it was determined whether the genes used ABA-dependent or ABA-independent mechanisms to provide tolerance to stress in our promoter analysis. Sal1, Era1, laccase and CSD1/CSD2 genes from these genes are thought to be biotechnologically useful in determining tolerant and sensitive genotypes. In addition, hypermethylation was occured when DNA forms are transformed from B-DNA to Z-DNA in sensitive genotypes and demethylation was occured when B-DNA and A-DNA forms were increased in tolerant genotypes, also ABA and HA treatments were regulated this change. As a result, it was determined that the irregularities of the biochemical, DNA topological and the genes that were caused by drought stress could be improved by ABA, but humic acid could be used as an alternative to ABA considering the positive effects on genes.
Benzer Tezler
- Domateste kuraklık stresine karşı hümik asitin bazı fizyolojik parametreler ve gen ifadeleri üzerine etkisi
The effect of humic acid on some physiological parameters and gene expressions against drought stress in tomato
ESRA AYTAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
ZiraatIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİME ÜNLÜ
- Hümik asit uygulamasının miskantus (Miscanthus × giganteus)'un kuraklığa toleransı üzerindeki etkisi
The effect of humic acid application on drought tolerance of miscantus (Miscanthus × giganteus)
SERKAN YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
ZiraatÇankırı Karatekin ÜniversitesiTarım ve Yaşam Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPASLAN KUŞVURAN
- İç Anadolu kurak sahalarında dikim çukuru, hümik asit ve jasmonik asit uygulamasının, Toros sediri (Cedrus libani), karaçam (Pinus nigra), kızılçam (Pinus brutia), badem (Amygdalus communis) ve iğde (Elaeagnus angustifolia) fidanlarının tutma ve büyüme başarısına etkisi
Effects of planting depth, humic and jasmonic acid treatments on survival and growth performance of Taurus cedar (Cedrus libani), black pine (Pinus nigra), Turkish pine (Pinus brutia), almond (amygdalus communis) and Russian olive (Elaeagnus angustifolia) planted in arid regions of Central Anatolia
ABDULLAH HÜSEYİN DÖNMEZ
Doktora
Türkçe
2024
Ormancılık ve Orman MühendisliğiDüzce ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKTAY YILDIZ
- Effects of solution applied and encapsulated plant growth promoting bacteria (pgpb) on the physiological response of sunflower to drought stress
Kuraklık stresi altında, solüsyon ve kapsüllenmiş bitki büyümesini destekleyen bakterilerin (pgpb), ayçiçeği üzerindeki etkileri
MASUD OMAR BARRE
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyoteknolojiKonya Gıda ve Tarım ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİLEK KİLLİ HAWORTH
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ SEZLEV BİLECEN
- Drosophila melanogaster populasyonlarında kromozomal inversiyonların iklim değişimine adaptasyon ve çevresel streslere verilen cevap ile ilişkisi
The relationship of chromosomal inversions with adaptation to climate change and the response to environmental stress in drosophila melanogaster populations
EZGİ ÇOBANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BANU ŞEBNEM ÖNDER