Geri Dön

Genetic and genomic architecture of salt tolerance in bread wheat

Ekmeklik buğdayda tuz toleransının genetik ve genomik mimarisi

PDF İndir

  1. Tez No: 509185
  2. Yazar: BABAR HUSSAIN
  3. Danışmanlar: Prof. Dr. HİKMET BUDAK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Genetik, Biyomühendislik, Biology, Genetics, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Ekmeklik buğday, Genetik, Genetik belirteçler, Genetik farklılıklar, Genetik haritalama, Genetik nüfus, Tuz toleransı, Bread wheat, Genetics, Genetic markers, Genetic diversities, Genetic mapping, Genetics population, Salt tolerance
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

İklim değişikliğinin bir sonucu toprak tuzlanmasıdır; toprak tuzluluğu buğday verimini önemli ölçüde azaltmaktadır. Bu nedenle, tuzlanmış 1 milyar hektar arazi için tuz toleranslı buğdayın geliştirilmesi mantıklı bir hedeftir. Buğdayda, bu özelliğe sağlayan önemli genlerin belirlendiğinde Markör Destekli Seleksiyon (MAS) yöntemiyle ıslah çalışmaları etkin olabilmektedir. Aksiyom Buğday Yetiştiricisinin Genotipleme Microçipi, tuz toleransı olarak farklı iki ebeveynlerden geliştirilen 154 buğday F2 hatlarını genotiplemek için kullanılmıştır. Bulgulardan 988 tek nükleotid polimorfizmi (SNP) marköründen oluşan yüksek yoğunluklu bir genetik bağlantı haritası oluşturulmuş, tuz toleransı ile ilgili ve tuz stresi altında mineral besin konsantrasyonu etkileyen 49 kantitatif özellik mevkii (QTL) haritalanmıştır. Kromozom 2A üzerinde yer alan iki Na+ dışlama (NAX) QTL, önceden raporlanmış önemli bir QTL'e (Nax1 veya HKT1;4) denk gelmiştir; bu arada 7A üzerinde haritalanmış iki önemli NAX QTL, %18.79 ile %11.23 oranında tuz toleransına katkıda bulunmuştur. K+, Ca2+ ve Mg2+ konsantrasyonlarını etkileyen önemli QTL içeren 13 QTL daha haritalanmış, oysaki tuz stresi koşullarında Bor, Bakır, Demir, Mangan, Fosfor, Kükürt ve Çinko konsantrasyonlarını etkileyen 27 yeni QTL belirlenmiştir. Bu QTL'lerin birkaçı, iki haritalama popülasyonunda doğrulandı Hatlarını ayrılan SNP markörleri, çeşitli iyon kanalları, transkripsiyon faktörleri (TF'ler), sinyal yolları, gen ve epigenetik faktörler, tolerans mekanizmaları, metabolik yollar, ve benzer fonksiyonlu 1257 gen üzerinde konumlandırılmıştır. In silico transkriptom analizi aracılığıyla, bu genlerin 258'inin gen ifadeleri tuzluluk altında etkilendiğini belirlenmiştir. Bunların dışında 74 genin ifade edilmesi hem tuzlu hem de normal koşullarında kritik olduğunu gösterilmiştir. Ayrıca sadece tuz stres koşullarında ifade edilmiş 156 genin 54'ü, tuzluluktan etkilenmiş transkriptom'a önemli benzerliğe sahip olmuştur. NAC, WRKY, MADS-box, AP2 içeren, MYB ve MYB'le ilişkili tanskriptom faktör (TF) aileleri üye olan 478 genin 181'in gen ifadeleri, transkriptom analizi aracılığıyla buğdayda tuz stres koşullarında etkilendiğini tespit edilmiştir. Bu çalışmada tanımlanan SNP'ler, QTL'ler, genler, transkriptler ve TF'ler, tuz toleransı için buğday yetiştiriciliğinde değerli bir kaynak olacaktır.

Özet (Çeviri)

Soil salinization is the consequence of climate change and soil salinity significantly reduces wheat yield. Therefore, development of salt tolerant wheat is a feasible option for 1 billion hectares of salt affected land and wheat breeding for this trait could be enhanced by marker assisted selection (MAS) and identification of major genes for salt tolerance. The Axiom Wheat Breeder's Genotyping Array was used to genotype 154 F2 wheat lines developed from parents with contrasting salt tolerance. A high-density genetic linkage map consisting of 988 single nucleotide polymorphisms (SNPs) markers was constructed and 49 quantitative trait loci (QTL) were mapped for salt tolerance related traits and mineral nutrients concentrations under salt stress. Two Na+ exclusion (NAX) QTLs located on chromosome 2A coincided with a major reported QTL (Nax1 or HKT1;4) while two major NAX QTLs mapped on 7A contributed 18.79 and 11.23 % to salt tolerance. Another 13 QTLs including major QTLs were mapped for K+, Ca+2 and Mg+2 concentrations while 27 novel QTLs were identified for tissue Boron, Copper, Iron, Manganese Phosphorus, Sulphur and Zinc concentrations under salinity. Several of these QTLs were validated in two mapping populations. The segregating markers were annotated/located on 1257 genes for various ion channels, transcription factors (TFs), signaling pathways, genetic and epigenetic factors, tolerance mechanisms, metabolic pathways etc. The in-silico transcriptomics analysis found 258 of these genes to be differentially expressed under salinity, another 74 genes were found to be vital for plants under both normal and saline conditions. Another 156 genes showed the expression only under salt stress while 54 of them had significant number of alignments with salt-expressed transcriptome. The transcriptomics analysis for 478 NAC, WRKY, MADS-box, AP2-containing, MYB and MYB-related TF families revealed that 181 TFs were differentially expressed under salinity in wheat. Taken together, the SNPs, QTLs, genes, transcripts and TFs identified in this study will be a valuable source for wheat breeding for salt tolerance.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    1013672

    Cancer subtyping and multi-omics analysis of common precursor B Acute Lymphoblastic Leukemias

    B hücreli (Common Precursor B) akut lenfoblastik lösemilerin kanser alt tiplemesi ve çoklu omic analizi

    BARAN ALKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    Biyoistatistikİstanbul Medeniyet Üniversitesi

    Biyoistatistik ve Tıp Bilişimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ELİF KUBAT ÖKTEM

    PROF. DR. HANDAN ANKARALI

  2. Tez No

    977303

    Approaching mosaicism for the genomic odyssey of rare and undiagnosed diseases

    Nadir ve tanısı konulamamış hastalıkların genomik yolculuğunda mozaisizme yaklaşım

    ECE ÇEPNİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    GenetikKoç Üniversitesi

    Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜLYA KAYSERİLİ KARABEY

  3. Tez No

    1013106

    Analysis of the genetic overlap between dementia and psychiatric disorders using statistical genetics tools

    İstatistiksel genetik araçları kullanarak demans ve psikiyatrik bozukluklar arasındaki genetik örtüşmenin analizi

    GÜNEŞ ŞAYAN CAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    PsikiyatriDokuz Eylül Üniversitesi

    Genom Bilimleri ve Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ OKTAY

  4. Tez No

    402722

    Parallel processing of large scale genomic data

    Başlık çevirisi yok

    MÜCAHİD KUTLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolThe Ohıo State Unıversıty

    DR. GAGAN AGRAWAL

  5. Tez No

    1012219

    Otizm spektrum bozukluğu ve bipolar bozukluğu olan hastalarda SLC6A4 ve comt polimorfizmlerinin incelenmesi

    Investigation of SLC6A4 and comt polymorphisms in patients with autism spectrum disorder and bipolar disorder

    GİZEM BOYRAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    GenetikÜsküdar Üniversitesi

    Nörobilim Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NESRİN ERCELEN

Geri Dön