Sorgum (sorghum bicolor L.) bitkisinde ın vitro mutajen uygulaması ve ipbs retrotranspozon markör sistem ile mutantların dna parmak izi incelenmesi
In vitro mutagenesi̇s application in sorghum (sorghum bicolor L.) and dna fingerprinting analysis of mutants using ipbs retrotransposon marker system
- Tez No: 966772
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHAMMAD ASIM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Botanik, Ziraat, Biotechnology, Botany, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
Sorghum bicolor L., tarımsal ve endüstriyel kullanımları olan değerli bir C4 bitkisidir. Bu bitki, kurak ve yarı kurak bölgelerde geçerli bir alternatif yem bitkisi olarak bilinmektedir. Bununla birlikte, biyotik ve abiyotik streslere karşı direnci artırılmış genotipler, mevcut iklim değişikliği senaryolarında daha da önem kazanmıştır. Bu araştırma, etil metansülfonat (EMS) ve sodyum azid (NaN₃) kullanarak in vitro mutajenez yoluyla S. bicolor'da genetik çeşitlilik oluşturmayı amaçlamıştır. Ayrıca, hidrojen peroksit (H₂O₂) ve trietilentetramin (TETA) de tohum ön uygulama tekniği, in vitro kültür koşullarında mutajen olarak kullanılma potansiyelleri nedeniyle kullanılmıştır. Tüm mutajenlerin konsantrasyonu ve maruz kalma süresi, ilk tarama deneylerinden sonra kullanılmıştır. Çimlenme indeksi ile ilgili veriler GerminaR programı kullanılarak elde edilmiştir. Büyüme, biyokimyasal ve antioksidanlar, tek yönlü varyans analizi (ANOVA), faktöriyel regresyon analizi ve Taguchi tasarımı gibi çoklu istatistiksel programlarla hesaplanmıştır. Moleküler çeşitlilik ise Sekans Karakterize Amplifiye Bölge (SCAR) ve Primerler Arası Bağlanma Bölgesi (iPBS) marker sistemleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Sonuçlar, tüm kimyasalların çimlenme indeksi, morfolojik, biyokimyasal özellikler ve genetik profilleme üzerinde önemli farklılıklar göstermiş, maruz kalma süresine kıyasla konsantrasyonun daha büyük bir etkiye sahip olduğunu ortaya koymuştur. Moleküler analiz, uygulanan numunelerde polimorfizmleri tanımlayarak çeşitliliği doğrulamıştır. Sonuçlar, H₂O₂ ve TETA priming ile biyokimyasal bileşenlerin arttığını gösterirken, EMS ve NaN₃ daha büyük moleküler çeşitliliğe yol açmıştır. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, çoklu performans metrikleri kullanılarak makine öğrenimi (ML) modelleriyle de değerlendirilmiştir. Sonuçlar, modellere ve parametrelere bağlı olarak düşük ve yüksek tahmin yeteneği olduğunu ortaya koymuştur. Çalışma, gelecekteki tarımsal sürdürülebilirlik için bitki ıslah stratejilerine hesaplamalı modellerin entegre edilmesinde yeni bir çağ açmaktadır.
Özet (Çeviri)
Sorghum bicolor L. is a valuable C4 plant with agricultural and industrial uses. The plant is well-known as a viable alternative forage crop in arid and semi-arid areas. However, genotypes with improved resistance to biotic and abiotic stresses has become more significant in the present climate change scenarios. This research aimed to induce genetic diversity in S. bicolor through in vitro mutagenesis using ethyl methanesulphonate (EMS) and sodium azide (NaN₃). Additionally, hydrogen peroxide (H₂O₂) and triethylenetetramine (TETA) were also employed for their potential use as mutagens under in vitro culture conditions by using seed priming technique. The concentration and exposure time of all mutagens were used after initial screening experiments. The data regarding germination index were generated using GerminaR program. The growth, biochemical and antioxidants were computed with multiple statistical programs like oneway analysis of variance (ANOVA), factorial regression analysis, and Taguchi design. Whereas Molecular diversity was assessed using Sequence-Characterized Amplified Region (SCAR) and Inter-Primer Binding Site (iPBS) marker systems. The results illustrated significant variations of all chemicals on germination index, morphological, biochemical properties, and genetic profiling. Results revealed greater impact of concentration compared to the exposure time. Molecular analysis confirmed diversity by identifying polymorphisms in the applied samples. Results illustrated increased biochemical components by While H₂O₂ and TETA priming while EMS and NaN₃ led to greater molecular diversity. Results attained in this study were also evaluated by machine learning (ML) models using multiple perfromance metrics. Results revealed the low to high prediction ability depending on models and parameters. The study opens new era of integrating computational models for plant breeding strategies for future agricultural sustainability.
Benzer Tezler
- İn vitro koşullarda uygulanan bazı ağır metallerin sorgum (Sorghum bicolor L.) bitkisinin gelişimi üzerine etkilerininbelirlenmesi
Determination of the effects of some heavy metals applied invitro conditions on the development of sorghum (Sorghum bicolor L.)
ASLIHAN SEVİM
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyoteknolojiSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiTarım Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TOLGA KARAKÖY
- Ağır metal stresinin sorgum (Sorghum bicolor (L.) Moench) bitkisinde fide gelişimi ve antioksidan sistem üzerine etkileri
Effects of heavy metal stress on seedling growth and antioxidant system in sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench)
BÜŞRA ÇEVİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyoteknolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ EKİNCİ
- Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench) bitkisinde şeker miktarı ile ilişkili kantitatif karakter lokuslarının (QTL) haritalanması
Mapping of quantitative trait loci (QTLs) related to sugar content in sorghum (Sorghum bicolor L. Moench)
HAMDULLAH KORHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
BiyomühendislikKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YÜKSEL BÖLEK
- Kurak ve yarı kurak alanlar için su stresine toleranslı silajlık sorgum (Sorghum bicolor L.) hatlarının belirlenmesi
Determination of silage sorghum (Sorghum bicolor L.) lines tolerant to water stress for arid and semi-arid areas
RAMAZAN ÇAĞATAY ARICI
- Organik gübre uygulamasının tatlı sorgum (Sorghum bicolor L. Moench) bitkisinde yem, biyoetanol ve biyogaz üretimine etkisi
The effect of organic fertilizer application on forage, bioethanol and biogas production from sweet sorghum (Sorghum bicolor L. Moench)
ASİYE SENA ÇAVDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
ZiraatÇukurova ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP İRFAN NAZLI