Verticillium dahliae dayanım genlerinin Solanum linnaeanum türünden belirlenmesi ve karakterizasyonu
Determination and characterization of Verticillium dahliae resistance genes from Solanum linnaeanum
- Tez No: 973777
- Danışmanlar: PROF. DR. SEBAHATTİN ÇÜRÜK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Genetik, Genetics
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Vergi Hukuku Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Verticillium gibi toprak kökenli patojenlerin kültür patlıcanında (Solanum melongena L.) önemli sayılabilecek ürün kayıplarına neden olabileceği bilinmektedir. Verticillium solgunluğuna karşı mevcut fungisitlerin etkinliği sınırlıdır ve hastalıkla mücadelede yeterli başarı sağlanamamaktadır. Aşılı fide kullanımının yüksek maliyet gibi bazı dezavantajları göz önüne alındığında, hastalığa karşı dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesi sürdürülebilir sebze üretimi açısından önem kazanmaktadır. Bu bağlamda, kültür patlıcanına yakın genetik yapıya sahip ve Verticillium'a dayanıklı yabani türlerin, dayanıklılık ıslahında genetik kaynak olarak kullanılması ön plana çıkmaktadır. Solanum linnaeanum türü, V. dahliae'ye karşı doğal dayanıklılığı ile bilinen önemli bir genetik kaynak olup patlıcan ile melezlenebilme yeteneğine de sahiptir. Bu nedenle, S. linnaeanum'da yer alan Ve homologlarının ve diğer potansiyel dayanım genlerinin moleküler düzeyde aydınlatılması büyük önem taşımaktadır. Bu tez kapsamında, V. dahliae'ye dayanıklı olduğu bilinen S. linnaeanum genotipi ile duyarlı Yamula çeşidinin kök bölgesine V. dahliae izolatı inokule edildikten 0, 48 ve 72 saat sonra köklerden RNA izole edilmiştir. Genotipler arasında karşılaştırmalı de novo transkriptom analizi gerçekleştirilmiştir. RNA-Seq analizleri sonucunda yapılan 9 farklı karşılaştırmada toplam 228051 gen belirlenmiştir. DEG (Farklı ifade edilen genler) fonksiyonel analizleri, Verticillium ve diğer hastalıklar ile ilişkili olabilecek genlerin bu genotiplerde farklı düzeylerde ifade edildiğini ortaya koymuştur. Bu genler WAT1 ile ilişkili protein (WAT1-related protein) At2g39510, NTM1-benzeri protein 9 (Protein NTM1-like 9), SAR yetersiz proteini 1 (Protein SAR DEFICIENT 1), NDR1/HIN1-benzeri protein 2 (NDR1/HIN1-like protein 2), Bazik endokitinaz (Basic endochitinase), EIN3'e bağlanan F-kutu proteini 1 (EIN3-binding F-box protein 1), Kalmodulin (Calmodulin) ve Ve2 (SlVe2) genleridir. Bu genler arasından seçilen 4 genin ekspresyon düzeyleri kantitatif gerçek zamanlı PCR (RT-qPCR) ile belirlenmiştir. Sonuç olarak, RNA-seq analizi ile Yamula ve S. linnaeanum türünde V. dahliae ve diğer hastalıklar ile ilgili genler belirlenmiş ve bu genlere ilişkin önemli bilgiler elde edilmiştir. Bunlardan bazılarının V. dahliae'ye karşı dayanımda etkin rol oynadığının doğrulanması durumunda, dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesi daha hızlı ve etkili bir şekilde gerçekleştirilebilecektir. Ayrıca, V. dahliae'ye karşı dayanımda rol oynadığı düşünülen Ve2 genine ait tam uzunlukta cDNA dizisinin elde edilebilmesi amacıyla RACE analizleri gerçekleştirilmiş; bu kapsamda genin 5' ve 3' uç bölgeleri amplifiye edilerek dizilenmiştir. RNA-seq ve RACE çalışmalarının beraber kullanılması sonucu V. dahliae'ye karşı dayanımla ilişkili 3781 nt uzunluğunda muhtemel Ve2 (SlVe2) geni (TRINITY_DN8093_c1_g2-i3) belirlenmiştir. Aday Ve2 geninin ekspresyon düzeyinin kantifikasyonu için yapılan RT-qPCR analizi sonuçlarına göre; tüm uygulamalarda Ve2 gen ifadesinin Tubulin Gamma ile normalize edildiğinde Yamula'da erken dönemde sınırlı bir indüksiyon, S. linnaeanum'da ise Yamula kontrol kalibratörüne göre düşük düzeyler gözlenmiştir. RNA-seq analizine göre ise bu genin sadece S. linnaeanum'da ifade olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
It is well known that soil-borne pathogens such as Verticillium can cause significant yield losses in cultivated eggplant (Solanum melongena L.). The effectiveness of currently available fungicides against Verticillium wilt is limited, and sufficient success in disease management has not been achieved. Considering the disadvantages of grafted seedling use, such as high costs, the development of resistant cultivars has gained importance for sustainable vegetable production. In this context, wild species that are genetically close to cultivated eggplant and resistant to Verticillium are prominent as genetic resources for resistance breeding. Solanum linnaeanum is an important genetic resource known for its natural resistance to Verticillium dahliae and its ability to hybridize with eggplant. Therefore, elucidating Ve homologs and other potential resistance genes at the molecular level in S. linnaeanum is of great significance. Within the scope of this thesis, roots of the resistant S. linnaeanum genotype and the susceptible Yamula cultivar were inoculated with a V. dahliae isolate, and RNA was isolated from the roots. A comparative de novo transcriptome analysis was conducted between the genotypes. A total of 228051 genes were identified in nine different comparisons performed as a result of RNA-Seq analyses. Functional analysis of differentially expressed genes (DEGs) revealed that several genes potentially associated with Verticillium and other diseases were expressed at different levels in these genotypes. These genes included WAT1-related protein At2g39510, Protein NTM1-like 9, Protein SAR DEFICIENT 1, NDR1/HIN1-like protein 2, Basic endochitinase, EIN3-binding F-box protein 1, Calmodulin and Ve2 (SlVe2). The expression levels of four selected genes among these were determined using quantitative real-time PCR (RT-qPCR). As a result, RNA-Seq analysis identified genes in Yamula and S. linnaeanum that are potentially involved in Verticillium and other disease responses, providing important insights. If some of these genes are confirmed to play an effective role in resistance to V. dahliae, the development of resistant cultivars could be achieved more rapidly and effectively. In addition, RACE analyses were carried out to obtain the full-length cDNA sequence of the Ve2 gene, which is thought to play a role in resistance to V. dahliae. For this purpose, the 5′ and 3′ ends of the gene were amplified and sequenced. By combining RNA-seq and RACE studies, a putative Ve2 (SlVe2) gene sequence of 3781 nt (TRINITY_DN8093_c1_g2-i3) associated with Verticillium resistance was identified. According to the RT-qPCR analysis performed to quantify the expression level of the candidate Ve2 gene, when normalized to Tubulin Gamma, a limited early induction of Ve2 expression was observed in Yamula, while lower levels were detected in S. linnaeanum compared to the Yamula control calibrator. However, RNA-seq analysis revealed that this gene was expressed only in S. linnaeanum.
Benzer Tezler
- Erzurum yöresinde patates bitkilerinde hastalık oluşturan fungal etmenlerin tanılanması ve yayılışları üzerinde çalışmalar
Başlık çevirisi yok
ERKOL DEMİRCİ
- Bazı bacillus subtilis izolatlarının önemli bitki patojeni funguslara karşı in vitro koşullarda antagonistik etkilerinin araştırılması
Studies on in vitro antagonistic effects of some bacillus subtilis isolates against important plant pathogenic fungi
HÜSEYİN BASIM
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
ZiraatAnkara ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. Y. ZEKAİ KATIRCIOĞLU