Geri Dön

Comparison of the genetic diversity levels of wheat species grown in Turkey & investigation of the genomic responses of local einkorn wheat to heat stress

Türkiye'de yetişen buğday türlerinin genetik çeşitlilik seviyelerinin karşılaştırılması & yerel siyez buğdayının sıcaklık stresine olan genomik cevaplarının araştırılması

  1. Tez No: 824474
  2. Yazar: MERVE SIVACI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM RAŞİT BİLGİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Botanik, Genetik, Botany, Genetics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 179

Özet

Küresel iklim hızla değişmekte ve neredeyse bitkiler dahil tüm organizmaları etkilemektedir. Buğday, dünya çapında en temel gıda ürünlerinden biridir ve diğer türler gibi o da iklim değişimden olumsuz bir şekilde etkilenmektedir. Bu yüzden, türlerin adaptasyon potansiyellerini anlamak için stres koşullarına moleküler düzeyde nasıl tepki verdiklerini belirlemek, ileride yapılacak olan yetiştirme ve koruma çalışmaları için oldukça önemlidir. Bu çalışmada, ddRAD dizileme aracılığıyla, yerel siyez, gernik ve ekmeklik buğday türlerinin adaptasyon potansiyelleri, genetik çeşitlilik seviyeleri aracılığıyla karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, üç tür, genetik çeşitlilik seviyeleri baz alınarak üç ayrı gruba net bir şekilde ayrılmıştır ve en fazla genetik uzaklık eski (1995) ve yeni (2015) arasında bulunmuştur (FST = 0.238923). Bu da siyez için, değişen iklim koşullarında, ex-situ korumanın in-situ korumadan daha avantajlı olduğunu göstermektedir. Diğer taraftan, eski ve yeni gernik popülasyonları için herhangi bir ayrım gözlemlenmemiştir ki bu da çok büyük ihtimalle gernik buğdayın ploidi yapısı sayesinde, iklim değişiminin neden olduğu genetik darboğazlardan korunduğunu gösterir. RNA dizileme yoluyla, eski ve yeni siyez aynı zamanda sıcaklık stresine verdikleri tepkiler açısından da karşılaştırılmıştır. Eski ve yeni siyez arasında stres sıcaklığında farklı gen anlatımına sahip genler araştırıldığında, enerji ve stres kaynaklı protein üretimiyle alakalı yolaklara dahil olan gen ve gen setleriyle, fizyolojik süreçlerin düzenlenmesi, zar stabilitesi ve fotosentez ile ilgili genlerin fazla olduğu, ancak kontrol sıcaklığında daha genel bir cevap verildiği bulunmuştur. Bu bulgular, siyezin transkriptomik tepkilerinin 20 yıllık iklim değişimiyle farklılaştığına ve hızlı bir evrimsel sürece işaret etmektedir.

Özet (Çeviri)

Global climate is changing rapidly, affecting nearly all organisms, including plants. Wheat is one of the major crops worldwide and, like many other species, is adversely affected by climate change. Therefore, it is important to determine how wheat species respond to stress conditions at the molecular level to understand their adaptive potential for their future breeding and conservation. In this study, through ddRAD sequencing, adaptive potentials of local einkorn, emmer, and bread wheat were compared in terms of their genetic diversity levels. Consequently, three species were clearly separated based on their diversity levels, and the highest genetic distance was found between old (1995) and new (2015) einkorn (FST = 0.238923), indicating ex-situ conservation is more advantageous for einkorn in a changing climate than in-situ conservation. However, no distinction was observed for old and new emmer populations, suggesting the protection of emmer from genetic bottlenecks caused by climate change, most probably because of its ploidy. Through RNA sequencing, old and new einkorn were also compared in terms of their response to heat stress. When the genes differentially expressed between old and new einkorn at stress temperature were investigated, it was found that genes and gene sets involved in energy and stress-responsive protein production were enriched as well as the genes related to the regulation of physiological processes, membrane stability, and photosynthesis, whereas at control temperature a more general response was observed. These findings suggest that transcriptomic responses of einkorn diverged in 20 years of climate change, providing evidence for rapid evolution.

Benzer Tezler

  1. Kars yöresine ait ata buğdayı Kavılca ve modern ekmeklik buğdaydan hazırlanan un ve ekmeğin fonksiyonel özelliklerinin ve sağlık etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the functional properties and health effects of flour and bread prepared from Kavılca wheat grown in Kars and modern bread wheat

    ELİF FEYZA AYDAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK

  2. Kars yöresine ait Kavılca (Triticum dicoccum Schrank) bitkisinin SSR yöntemi ile genotiplendirilmesi

    Genotyping of Kavılca (Triticum dicoccum Schrank) plant of Kars region using SSR method

    HATİCE DEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BotanikKafkas Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DOĞAN İLHAN

  3. Dinamik ortamlar için istatiksel metotlar kullanan çoklu evrimsel algoritmalar

    Multiploid evolutionary algorithms with statistical methods for dynamic environments

    EMRULLAH GAZİOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE ŞİMA UYAR

  4. Determination and comparison of genetic variation in honeybee (Apis mellifera L.) populations of turkey by random amplified polymorphic DNA (RAPD) and microsatellite analyses

    Türkiye balarısı (Apis mellifera L.) populasyonlarının rastgele çoğaltılmış polimorfik DNA(RAPD) ve mikrosatelit analizleri ile genetik çeşitliliğinin belirlenmesi ve karşılaştırılması

    RAHSAN İVGİN TUNCA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MERAL KENCE

  5. A comparison of predator teams with distinct genetic similarity levels in single prey hunting problem

    Tek av avlama probleminde farklı genetik benzerlik düzeylerine sahip avcı takımlarının karşılaştırılması

    ÇAĞRI YALÇIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ONUR TOLGA ŞEHİTOĞLU