Fasulyede GPAT gen ailesinin karakterizasyonu ve kuraklık stresi altında PvGPAT1 geninin transgenik yaklaşımla fonksiyonunun belirlenmesi
Characterization of the GPAT gene family in bean and determination of the function of the PvGPAT1 gene under drought stress with a transgenic approach
- Tez No: 858135
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRE İLHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Ziraat, Biology, Biotechnology, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erzurum Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 132
Özet
GPAT (sn-Gliserol-3-fosfat-1-O-asiltransferaz), membran lipidlerinin biyosentezinde anahtar bir enzimdir. Gliserolipidlerin üretiminde iki tür GPAT yer alır. sn-1-GPAT'lar lizofosfatidik asit oluşturmaktan sorumluyken, sn-2-GPAT'lar monoaçilgliserolü üretir. Yapılan literatür taramalarına göre Phaseolus vulgaris'in GPAT genlerinin karakterizasyonu ile ilgili bir çalışmaya rastlanılmamıştır. Bu çalışma, kuraklık ve tuz stresine maruz bırakılan fasulye yapraklarında GPAT genlerinin ekspresyon profillerini değerlendirmeyi ve biyoinformatik araçlar yardımıyla GPAT gen ailesi üyelerinin genom çapında analizinin yapılması amaçlanmıştır. Ayrıca kloroplastik PvGPAT1 geninin klonlanarak elde edilmesi ve bu klonun tütün bitkisinde aşırı ifade ettirilerek kuraklık stresi altında fonksiyonunun belirlenmesi de amaçlanmıştır. Bu çalışmada fasulye genomunda moleküler ağırlıkları 50,2 kDa ile 60,4 kDa, amino asit sayıları 376 ile 539, teorik izoelektrik noktası 8,41 ile 9,46 ve instabilte indeksi 31,84 ile 51,38 arasında değişen 13 PvGPAT geni saptanmıştır. P. vulgaris, Arabidopsis thaliana, Glycine max, Vitis vinifera, Lens culinaris ve Cicer arietinum türlerinin GPAT proteinleri arasında filogenetik analiz yapılmıştır. A. thaliana ve G. max GPAT proteinlerinin evrimsel süreçte PvGPAT genleri ile daha yakın ilişki gösterdiği belirlenmiştir. Seçilen altı PvGPAT geni ile yapılan qRT-PCR analizlerinde bu genlerin tuz, kuraklık ve melatonin uygulamalarındaki ifade düzeyleri incelenmiştir. Ayrıca kuraklık stresi altında tütün bitkisinde PvGPAT1 geninin aşırı ifadesinin sonuçları kuraklık stresine karşı yanıtta bu genin düzenleyici bir fonksiyona sahip olduğunu doğrular niteliktedir. Bu çalışmadan elde edilen veriler ışığında PvGPAT1 geninin kuraklık stresine yanıttaki rolü hakkında literatürde bulunan boşluğu dolduracağı beklenilmektedir.
Özet (Çeviri)
GPAT (sn-Glycerol-3-phosphate-1-O-acyltransferase) is a key enzyme in the biosynthesis of membrane lipids. Two types of GPATs are involved in glycerolipid production. sn-1-GPATs are responsible for creating lysophosphatidic acid, whereas sn-2-GPATs produce monoacylglycerol. According to the literature, no study has characterized GPAT genes in Phaseolus vulgaris. This research was conducted to examine the expression patterns of GPAT genes in bean leaves subjected to melatonin, drought, and salt stress, and to carry out a comprehensive genomic analysis of GPAT gene family members using bioinformatics techniques. We also aimed to obtain the chloroplastic PvGPAT1 gene by cloning and determine its function under drought stress by overexpressing this clone in tobacco plants. In this study, 13 PvGPAT genes were detected in the bean genome, with molecular weights ranging from 50,2 kDa to 60,4 kDa, amino acid numbers between 376 and 539, theoretical isoelectric points between 8,41 and 9,46, and instability indexes between 31,84 and 51,38. A phylogenetic analysis was conducted using GPAT proteins from P. vulgaris, Lens culinaris, Glycine max, Arabidopsis thaliana, Vitis vinifera, and Cicer arietinum species. It has been determined that A. thaliana and G. max GPAT proteins are closely related to the PvGPAT genes during the evolutionary process. In qRT-PCR analyses performed with six selected PvGPAT genes, the expression levels of these genes in salt, drought, and melatonin treatments were examined. Moreover, overexpression of PvGPAT1 in tobacco plants under drought stress confirmed that this gene has a regulatory function in the response to drought stress. In light of the data obtained from this study, it is expected to fill the gap in the literature about the role of the PvGPAT1 gene in response to drought stress.
Benzer Tezler
- Fasulyede Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola ve Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli' ye karşı dayanıklılık mekanizmalarının belirlenmesi
Determination of Resistance Reactions Against Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola and Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli in Bean
BADEL UYSAL ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2019
ZiraatSelçuk ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KUBİLAY KURTULUŞ BAŞTAŞ
- Fasulyede kısıtlı sulama koşullarında absisik asit ve arbüsküler mikorizal fungus uygulamalarının, fasulye (Phaseolus vulgaris L.) kömür çürüklüğü hastalığı (Macrophomina phaseolina) (Tassi) goid. ve bazı verim unsurlarına etkisi
The effects of abscisic acid and arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) applications on bean coal rot disease (Macrophomina phaseolina) (Tassi) goid. and some yield components in limited irrigation conditions in beans (Phaseolus vulgaris L.)
ALİ VURAL
Doktora
Türkçe
2022
ZiraatVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA DEMİR
DOÇ. DR. ÇEKNAS ERDİNÇ
- Fasulyede (Phaseolus vulgaris L.) cinsler arası melezleme yöntemi ile haploid bitki elde etme üzerine bir araştırma
Obtaining haploid plants of common bean (Phaseolus vulgaris L.) by intergeneric hybridization
İLKNUR AKÇA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyoteknolojiMersin ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK TEKDAL
- Fasulyede (Phaseolus vulgaris L.) kök çürüklüğü hastalığına neden olan Rhizoctonia solani Kühn. ve Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid'ya karşı propolisin etkinliği
Effect of propolis on Rhizoctonia solani Kühn. and Macrophomi naphaseolina (Tassi) Goid. in bean (Phaseolus vulgaris L.)
TUĞÇE ALIRIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE DEMİRER DURAK
- Fasulyede (Phaseolus vulgaris L.) tuz stresinde ferulik asitin bazıfizyolojik, biyokimyasal ve moleküler etkilerinin belirlenmesi
Determination of some physiological, biochemical and molecular effects of ferulic acid on salt stress in bean (Phaseolus vulgaris L.)
BÜŞRA HİLAL YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
ZiraatAtatürk ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA ARSLAN YÜKSEL