Crocus chrysanthus herb. bitkisinin rizosfer mikrobiyomundaki arkeal çeşitliliğin metagenomik analiz ile tespit edilmesi
Detection of archaeal diversity in the rhizosphere microbiome of Crocus chrysanthus herb. by metagenomic analysis
- Tez No: 970633
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ IŞIL TULUM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Botanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Safran, dünya çapında tıbbi değeriyle bilinen Crocus genusuna ait tanınmış bir tür olan Crocus sativus bitkisinin stigmasından elde edilen ticari olarak değerli bir baharattır. Crocus genusuna ait olan bir diğer tür Crocus cryhsanthus bitkisi Türkiye'ye özgü bir türdür. Korm yapısı nedeniyle toprak ile teması fazla olan bu bitki için toprak mikrobiyotasının önemi göz önünde bulundurulduğunda rizosfer, bitki köklerinin çevresinde bulunan bitki sağlığı, büyümesi ve gelişimi için kritik öneme sahip ve bitki-mikroorganizma etkileşimlerinin yoğunlaştığı bölgedir. Rizosfer mikrobiyomu bakteriler, mantarlar, arkeler, protistler ve virüsler gibi bitki kökleri etrafında yaşayan çeşitli mikroorganizmalardan oluşmaktadır. Rizosferde bulunan arkeler, bitki sağlığı ve toprak kalitesi üzerinde olumlu etkilere sahip olmakla birlikte bitkilerin stres koşullarına dayanıklılığını artırırken azot döngüsüne katkıda bulunarak bitki büyümesini desteklemektedir. Bu sebeple arkeal komünitenin belirlenmesi bitki ve toprak mikrobiyotası için önem arz etmektedir. Toprak örneğinden yapılan metagenomik analiz ile arkelerin komünite bolluklarını analiz etmek, taksonomik sınıflandırılması, ekosistem üzerindeki etkilerinin belirlenmesi açısından önemlidir. Bu tezin amacı Crocus chrysanthus Herb.bitkisinin rizosfer mikrobiyomundaki arkeal çeşitliliğin iki farklı yaklaşım olan shotgun metagenomik sekanslama ve amplikon sekanslama ile tespit edilmiştir. Ayrıca arkeal komünitenin farklı bölgelerde bulunan toprak koşulları ile ilişkisinin incelenmiştir. Bu tez kapsamında çeşitli bölgelerden toplanan farklı toprak koşullarına sahip Crocus bitkilerinin, Qiagen DNeasy PowerSoil DNA izolasyon kiti kullanılarak DNA izolasyonu gerçekleştirilecek; ardından izole edilen DNA'nın nicel ve nitel analizi yapılmıştır. Kaliteli DNA'ların arke spesifik primerler ile Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PZR) gerçekleştirilerek, hedefe uygun amplifiye olarak pozitif bant veren PZR ürünleri amplikon sekanslama ile DNA ise doğrudan shotgun metagenomik analiz için sekanslanmak üzere gönderilmiştir. Sekanslama sonucu gelen ham verilerin Kraken ve Kaiju araçları kullanılarak farklı referans veri tabanlarında kıyaslanarak biyoinformatik analizi gerçekleştirilmiştir. Crocus chrysanthus bitkisinin rizosfer tabakasında bulunan toprak mikrobiyotası içerisinden arkeal komünite Crenarchaeota, Euryarchaeota ve Thaumarchaeota filumlarına ait olduğu tespit edilerek referans veritabanlarının seçimi ile yapılan analizlerin dominant filumların sonucunu etkileyebileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Summary text Saffron is a highly valuable spice obtained from the stigma of Crocus sativus, a well-known species of the Crocus genus recognized for its medicinal and economic value worldwide. Another species belonging to this genus, Crocus chrysanthus, is endemic to Turkey. Due to its corm structure, this plant has extensive contact with the soil, highlighting the importance of rhizosphere microbiota in terms of plant health. The rhizosphere, which surrounds plant roots, is a region rich in plant-microbe interactions and plays a crucial role in plant growth, development, and resilience. The rhizosphere microbiome is composed of diverse microorganisms such as bacteria, fungi, archaea, protists, and viruses. Among these, archaea stand out due to their contribution to nitrogen cycling and their role in enhancing plant resistance to environmental stress. Therefore, identifying the structure and diversity of archaeal communities is of great significance for understanding both plant and soil microbiota. The aim of this study is to investigate the archaeal diversity within the rhizosphere microbiome of Crocus chrysanthus using two different molecular approaches: shotgun metagenomic sequencing and archaea-specific amplicon sequencing. Additionally, the relationship between the archaeal community and soil conditions from different regions has been examined. In this study, DNA was extracted from rhizosphere soil samples collected from Crocus plants in various ecological regions using the Qiagen DNeasy PowerSoil DNA Isolation Kit. The extracted DNA was quantitatively and qualitatively evaluated. Archaea-specific primers were then used in polymerase chain reaction (PCR), and samples yielding positive amplification were sequenced using amplicon sequencing, while the DNA was also directly subjected to shotgun metagenomic sequencing. Raw sequencing data were analyzed using Kraken and Kaiju tools, and comparisons were made across different reference databases. The archaeal community in the rhizosphere of Crocus chrysanthus was primarily composed of members from the Crenarchaeota, Euryarchaeota, and Thaumarchaeota phyla. Furthermore, it was demonstrated that the choice of reference database significantly affects the identification of dominant phyla in the analysis results.
Benzer Tezler
- Crocus chrysanthus (Herb.) Herb. bitkisinin rizosfer mikrobiyotasının metagenomik olarak incelenmesi
Metagenomic investigation of rhizosphere microbiota of Crocus chrysanthus (Herb.) Herb.
HÜSEYİN SARIKEÇE
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ IŞIL TULUM
- Crocus chrysanthus Herb. tür kompleksi üzerinde sitogenetik bir çalışma
A cytogenetic study on the Crocus chrysanthus Herb. species complex
BİLGE SAADET KALELİ
- Crocus L. cinsinin Ancyrensis, Sieheanus, Chrysanthus ve Flavus tür ve alt türleri üzerinde morfolojik, anatomik, sitolojik ve palinolojik araştırmalar
Morphological, anatomical, cytological and palinological investigations on Ancyrensis, Sieheanus, Chrysanthus and Flavus species and subspecies of the genus Crocus L.
FEYZA CANDAN
Doktora
Türkçe
2007
BiyolojiCelal Bayar ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEOMAN KESERCİOĞLU
- Balıkesir ilindeki Crocus sp. türlerinin taksonomisi, morfolojisi ve anotomisi
Taxanomy, morphology and anatomy Crocus sp. species grown in Balıkesir
SELAMİ SELVİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
BiyolojiBalıkesir ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. FATİH SATIL
- Batı Anadolu'da yayılış gösteren bazı Crocus L. taksonlarının çoğaltımı ve süs bitkisi olarak değerlendirilmesi üzerine araştırmalar
Researches on propagation methods and floricultural assesments of some Crocus L. species spreading at Western Anatolia
GÜLDEN HASPOLAT