Ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) bitkisinde kadmiyum stresine cevapta etkili olan bazı genlerin ifade seviyelerinin ve DNA metilasyon oranlarının belirlenmesi
Determination of expression levels and DNA methylation rates of some genes affecting cadmium stress in Triticum aestivum
- Tez No: 685276
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKÇE KARADAYI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Genetik, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Kadmiyum stresi, DNA Metilasyonu, qAMP, Gen Ekspresyonu, Cadmium stress, DNA Methylation, qAMP, Gene Expression
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Amaç: Son yıllarda kullanılan kimyasal gübreler, yanlış sulama teknikleri, değişen iklim koşulları gibi faktörler kadmiyum (Cd) ağır metalinin topraktaki birikimini artırmaktadır. Çalışmamızda önemli bir tarım ürünü olan ekmeklik buğdaya (Triticum aestivum L.) farklı konsantrasyonlarda uygulanan Cd stresi sonrasında bitkide stres ile ilişkili olan genlerin ekspresyon seviyelerinin ve Real-Time PCR temelli kantitatif DNA metilasyon analizi (qAMP) ile ilk kez metilasyon seviyelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yöntem: 0, 100, 250, 500 µM dozlarında Cd stresine maruz bırakılan buğday bitkisinin geliştirilmesi sağlanmış ve bu bitkilerden DNA ve RNA izolasyonları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen RNA örneklerinden cDNA sentezi yapılmış ve seçilen gen bölgelerine özgü primerler tasarlanarak üretilen cDNA'lar ile gen ekspresyon analizleri gerçekleştirilmiştir. DNA metilasyon oranları restriksiyon enzim temelli Real-Time PCR temelli kantitatif DNA metilasyon analizi tekniği uygulanarak belirlenmiştir ve elde edilen sonuçlar ile gen ekspresyon analizleri karşılaştırılmıştır. Bulgular: 0, 100, 250, 500 µM dozlarında uygulanan CdCl2 stresi altında, UGT-3, LTP-4 ve PIP-1 genlerinin gen ekspresyon seviyeleri ve DNA metilasyon yüzdeleri belirlenmiştir. UGT-3, LTP-4 ve PIP-1 geninde metilasyon yüzdesi hem gövdede hem de kökte en yüksek 250 µM konsantrasyonda belirlenmiştir. UGT-3 geninde ekspresyon seviyesi gövdede 250 µM konsantrasyonda en yüksek oranı verirken, LTP-4 geninde kökte 250 µM konsantrasyonda aşırı ekspresyon gerçekleşmiştir. Sonuç: UGT-3, LTP-4 ve PIP-1 genlerinin metilasyon oranlarındaki değişimler bitkilerde kullanımı yeni bir teknik olan qAMP ile ilk kez araştırılmıştır. Genlerin ekspresyon seviyeleri ile metilasyon durumları arasında anlamlı bir ilişki gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Purpose: Factors such as chemical fertilizers used in recent years, incorrect irrigation techniques, changing climatic conditions increase the accumulation of cadmium (Cd) heavy metal in the soil. In study, it was aimed to determine the expression levels of stress-related genes in the plant and the methylation levels for the first time by Real-Time PCR-based quantitative DNA methylation analysis (qAMP) after Cd stress applied at different concentrations to bread wheat (Triticum aestivum L.), which is an important agricultural product. Method: The development of wheat plants exposed to Cd stress at doses of 0,100, 250, 500 µM was achieved and DNA and RNA isolations were performed from these plants. cDNA synthesis was made from the obtained RNA samples and gene expression analyzes were performed with the cDNAs produced by designing primers specific to the selected gene regions. DNA methylation rates were determined by applying the restriction enzyme-based qAMP technique and the obtained results were compared with gene expression analysis. Findings: Gene expression levels and DNA methylation percentages of UGT-3, LTP-4 and PIP-1 genes were determined under CdCl2 stress applied at doses of 0.100, 250, 500 µM. The percentage of methylation in the UGT-3, LTP-4 and PIP-1 genes was determined at the highest concentration of 250 µM in both the stem and root. The expression level of the UGT-3 gene gave the highest rate at 250 µM concentration in the stem, while the overexpression of the LTP-4 gene was observed at 250 µM concentration in the root. Results: Changes in methylation rates of UGT-3, LTP-4 and PIP-1 genes were investigated for the first time with qAMP, a new technique used in plants. A significant correlation was observed between the expression levels of genes and their methylation status.
Benzer Tezler
- Heksaploid (ekmeklik) buğday (Triticum aestivum L.) bitkisinde androgenez ile kallus üretimi ve bitki regenerasyonu
Calli production and plant regeneration using androgenesis in hexaploid (bread) wheat (Triticum aestivum L.) plants
TUNHAN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
BiyolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM SAVAŞKAN
- Glifosat herbisitinin uygulandığı buğday (Triticum aestivum L.) bitkisinde triakontanolun antioksidan sistem üzerine fizyolojik ve moleküler seviyede etkilerinin belirlenmesi
Determination of the effects at the physiological and molecular level on antioxidant system of triacontanol in wheat (Triticum aestivum L.) applied of glyphosate herbicide
İHSAN KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyolojiAtatürk ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKÇE KARADAYI
- Buğday (Triticum aestivum L.)'da ribozomu inaktive eden tritin protein geninin klonlanması, bakteriyel ifadesi, saflaştırılması ve kabak sarı mozaik virüs (Zucchini yellow mosaic virus, ZYMV)'üne karşı antiviral etkisi
Cloning, bacterial expression, purification and the antiviral effect on Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) of tritin protein gene which is inactivating ribosome in wheat (Triticum aestivum L.)
SERAP DEMİREL
Doktora
Türkçe
2022
BiyolojiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA USTA
- Buğday (Triticum aestivum L.) bitkisinde kuraklık ile ilişkili bazı hareketli genetik elementlerin (transpozon) ve fizyo-biyokimyasal parametrelerin incelenmesi
Investigation some mobility genetic elements (transposons) and physio-biochemical parameters that response to drought in wheat (Triticum aestivum L.)
YUSUF TEĞİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyolojiSiirt ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEHCET İNAL
DOÇ. DR. ATİLLA DURMUŞ
- Su stresi koşullarında buğday bitkisinde (Triticum aestivum L.) fersal, amin'a, DDVP'nin bazı fizyolojik etkileri
Some physiological effects of fersal, amin'a DDVP on wheat plant (triticum aestivum L.cv.) under water stress
DERYA KAMAN