Kuraklık stresi sırasında uyarılan nac transkripsiyon faktörünün rangpur laym'dan izolasyonu, karakterizasyonu ve turunç anacına genetik transformasyonu


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Tarımsal Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: EMİNE DOĞUŞ SİVRİ

Danışman: Mehtap ŞAHİN ÇEVİK

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Çevresel stres faktörleri dünyadaki bütün bitkilerin büyümesini, üretimini ve dağılmasını sınırlayan en önemli faktörler olarak bilinmektedir. Abiyotik stres faktörlerinden biri olan kuraklık ise doğal dengeyi olumsuz olarak etkilemektedir. Dünya üzerinde giderek etkisini artıran kuraklık, ülkemizde ve dünyada diğer meyve türlerinde olduğu gibi turunçgil yetiştiriciliğini de olumsuz yönde etkilemektedir. Türkiye'de ve Akdeniz kuşağında turunçgil yetiştiriciliğinde yaygın olarak kullanılan turunç (Citrus aurantium) anacı kuraklığa orta şiddette tolerans göstermektedir. Bu nedenle kuraklığa dayanıklı anaç geliştirilmesi ülkemizde turunçgil ıslahının ana amaçlarından birini oluşturmaktadır. Daha önce yapılan bir çalışmada Rangpur laym (Citrus x limonia) bitkilerine kuraklık stresi uygulandığında uyarılan genler arasında kuraklık dayanımında etkili olan bir NAC geni bulunmuştur. Bu çalışmada kısmi baz dizilimi bilinen bu NAC geninin RACE yöntemiyle 5' ve 3' uçları bulunarak bu NAC geninin tamamı elde edilmiştir. Tüm gen olarak izole edilen NAC geni ClNAC olarak tanımlanmıştır ve farklı turunçgil anaçlarında kuraklık stresi sırasında ekspresyonu incelenmiştir. Yapılan gen ekspresyon analizleri sonucunda 14 günlük kuraklık stresi uygulaması sırasında ClNAC geninin ekspresyonu Rangpur laym bitkilerinde artarken turunç anacında herhangi bir artış göstermemiştir. Bu nedenle bu çalışma kapsamında turunç anacının kuraklık stresine karşı toleransını artırmak amacıyla ClNAC geni Agrobacterium tumefaciens aracılığı turunç anacına aktarılmaya çalışılmıştır. Bu amaçla NAC geni RT-PCR yöntemi ile tüm gen olarak çoğalılarak Karnabahar mozaik virüsü (CaMV) 35S promotör ve terminatör bölgeleri arasına klonlanmıştır. Elde edilen tüm gen daha sonra pCAMBIA-1304 binary plazmitinin T-DNA bölgesine klonlanarak Agrobacterium tumefaciens'e aktarılmıştır. Elde edilen tüm NAC geni daha önce geliştirilen ve turunçgilerde yaygın olarak kullanılan Agrobacterium aracılığı ile gen transformasyon yöntemi kullanılarak tohumlardan yetiştirilen turunç epikotil parçalarına aktarılmıştır. Transformasyon yapılan epikotil parçalarından doğrudan organogenez yoluyla rejenerasyonu yapılarak potansiyel transgenik sürgünler oluşturulmuştur. Elde edilen sürgünlerin transgenik olup olmadıklarını histokimyasal GUS boyaması ve PCR yöntemiyle test edilmiştir. Ancak yapılan GUS veya PCR testlemeleri sonucunda test edilen sürgünlerin tamamı negatif sonuç vermiş olup elde edilen sürgünlerden hiçbirinden transgenik bitki elde edilememiştir. Çalışma soncunda transgenik bitki elde edilmemiş olmasına rağmen kuraklık ile ilişkili bir NAC geninin izolasyonu, ekspresyon analizi ve gen aktarım vektörüne klonlaması yapılarak, turunç anacına genetik trasformasyonun ve rejeneresyonunun optimizasyonu yapılmıştır.