Kuraklık ve tuz stresinin fesleğen (Ocimum basilicum L.(Genovese)) bitkisnde sekonder metabolit içeriği ile pal, rasve tat genleri‟nin ifadesi ve rastlantısal gen bölgelerindedna sitozin metilasyonu üzerine bir araştırma
Expression of drought and salt stress in basil (Ocimumbasilicum L. (Genovese)) with secondary metabolite contentand expression of pal, ras and tat genes and dna cytosinmethylation in incident gene regions
- Tez No: 909233
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUHİTTİN KULAK, DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Fizyoloji, Genetik, Biotechnology, Physiology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Iğdır Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 153
Özet
Tarımda ürün verimliliğini ve potansiyel üretimi sınırlayan en önemli iki abiyotik faktör kuraklık ve tuz stresidir. Bitkiler, değişen çevre koşullarına adaptasyonu hem metabolizmalarının savunma amacıyla sentezledikleri sekonder metabolitlerin içerik ve konsantrasyonlarında hem de epigenetik modifikasyon ve gen ifadesi değişikliklerine giderek gerçekleştirebilmektedir. Bu çalışmada, kuraklık ve tuz stresine (50 ve 100 mM NaCl) maruz bırakılan ardından ‗iyileştirme (recovery)' yapılan fesleğen bitkisinde, morfolojik parametreler ile fenolik bileşik içeriği değişimi incelenmiştir. Bitki boyu, gövde yaş ağırlığı, gövde kuru ağırlığı, kök yaş ağırlığı morfolojik parametrelerinin beklenildiği üzere stres koşullarından olumsuz etkilendiği ve sonrasında yapılan ‗iyileştirme' ile bunlarda artış meydana geldiği görülmüştür. Çalışma kapsamında; yaprak dokularında fenolik bileşiklerin miktarı HPLC ile belirlenmiştir. Bu amaçla ilgili bitkinin dokularında 19 adet fenolik bileşik taranmış ve bu bileşiklerden 14 adetinin miktar tayini yapılabilmiştir. Fenoliklerin ana bileşenlerinden olan rosmarinik asit içeriği stres faktörleri etkisi ile azalmıştır. Çalışmada ayrıca stres ve sonrasında ‗iyileştirme' yapılmasının epigenetik düzenleyici mekanizmalardan DNA metilasyon değişimleri incelenmiştir. Bunun için restriksiyon enzimleriyle metilasyonların saptanmasında Msp I ve Hpa II enzimleri kullanılmıştır. Metilasyonlarla ilgili parmak izi oluşturmada RAPD (Rastgele çoğaltılmış polimorfik DNA) primerleri ile tarama yapılmıştır. Buna göre, en çok dış sitozinlerin metilasyonu (mC mCGG/mCCGG) olarak tanımlanan Tip IV metilasyonu olduğu belirlenmiştir. Metilasyon oranı en yüksek olan uygulamanın %9,83 oranıyla kontrol (iyileştirmeden sonra) olduğu tespit edilmiştir. Fenolik asitlerin ana bileşeni olan rosmarinik asit sentezinde görevli olan enzimleri kodlayan genlerin ifadesindekideki değişim bizlere bitki savunma mekanizmasının ne kadar değiştiği hakkında bilgi sağlamaktadır. Fenilalanin amonyum liyaz (PAL), tirozin aminotransferaz (TAT) ve rosmarinik asit sentaz (RAS) genleri bu yolakta görev alan önemli genlerdir. Bu genlerin ifadeleri incelendiğinde, PAL ve RAS genlerinin ifadelerinin kuraklık ve tuz stresi koşullarında rosmarinik asit içeriği ile uyumlu bir şekilde azalmıştır. Ancak TAT geni ifadesinde artış meydana gelmiş ve bu durum rosmarinik asit içeriğinde azalmayla uyumlu değildir.
Özet (Çeviri)
Drought stress and salt stress are of the critical abiotic stress factors affecting the growth and crop productivity of the plants. Plants can adapt to changing environmental conditions both in the content and concentrations of secondary metabolites they synthesize for defense purposes, and by epigenetic modification and gene expression changes. In this study, morphological parameters, and phenolic compound content changes were investigated in basil plant exposed to drought and salt stress (50 and 100 mM NaCl) and then 'recovered'. As expected, it was observed that the morphological parameters such as plant height, stem fresh weight, stem dry weight, and root fresh weight were adversely affected by stress conditions and they increased with the subsequent 'recovery'. In addition, some phenolic compounds in leaf samples were screened using HPLC. For this purpose, 19 phenolic compounds were screened in the tissues of the related plant and the amount of 14 of these compounds could be determined. Of the major compounds, rosmarinic acid significantly decreased with the stress factors. Moreover, in the present study, DNA methylation changes, one of the epigenetic regulatory mechanisms, were examined in stress and subsequent ‗recovery' applications. In this regard, Msp I and Hpa II enzymes were used to detect methylations with restriction enzymes. Scanning was performed with RAPD primers to create fingerprints related to methylations. Accordingly, it was determined that Type IV methylation, defined as the methylation of external cytosines (mC mCGG/mCCGG), was the most common. It was determined that the application with the highest methylation rate was the control after ‗recovery' with a rate of 9.83%. The change in the expression levels of the genes encoding the enzymes involved in the synthesis of rosmarinic acid provides us with information about how much the plant defense mechanism has changed. PAL (phenylalanine ammonia lyase), TAT (tyrosine aminotransferase) and RAS (rosmarinic acid synthase) genes are important genes involved in this pathway. When the expression levels of these genes were examined, the expression levels of PAL and RAS genes decreased in accordance with the rosmarinic acid content under drought and salt stress conditions. However, there was an increase in TAT gene expression level, which is not compatible with a decrease in rosmarinic acid content.
Benzer Tezler
- Kuraklık ve tuz stresinin lahanada fide gelişimi ve bazı fizyolojik özellikler üzerine etkisi
Effects of drought and salt stress on growth and some physiological properties of cabbage seedling
SUZAN YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
ZiraatAtatürk ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTAN YILDIRIM
- Kuraklık ve tuz stresi altındaki domateste serotonin uygulamasının belirli fizyolojik ve moleküler düzeydeki etkilerinin belirlenmesi
Determination of the effects of serotoni̇n on tomato under salinitt and drought stress in terms of certain physiological and moleculer parameters
NİLGÜN OKUDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
ZiraatIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UFUK ÇELİKKOL AKÇAY
- Biber fidelerinde kuraklık ve tuz stresinin bitki gelişimi, besin maddesi içeriği, bazı biyokimyasal ve fizyolojik özellikleri üzerine etkisi
The effect of drought and salt stress on plant development, food substance, some biochemical and physiological properties of pepper seedling
GÖKÇE AKGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
ZiraatAtatürk ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTAN YILDIRIM
- Drought and salt stress effects on aquaporins and dehydrins in early stages of barley development
Arpa gelişiminin erken aşamalarında kuraklık ve tuz stresinin aquaporinler ve dehidrinler üzerindeki etkileri
ABDELHAMEED HAMDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyomühendislikBahçeşehir ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERVE SEVEN BARAK
- Kuraklık ve tuz stresi altında yetiştirilen buğday (Triticum aestivum L. Ceyhan-99)'a silikon uygulamasının morfolojik, fizyolojik parametreler ve antioksidan enzim aktiviteleri ile MRNA seviyeleri üzerine etkisi
The effects of silicone application to wheat (Triticum aestivum L. Ceyhan-99) growed under drought and salt stress on morphologic, physiological parameters and antioxidant enzyme activities and MRNA levels
HAKAN GÜNEŞ
Doktora
Türkçe
2022
BiyolojiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMEL DIRAZ YILDIRIM