Mineral Tabanlı Nanokompozitler ile Patates Böceği (Leptinotarsa decemlineata Say.) Mücadelesinde dsRNA Etkinliğinin İyileştirilmesi
AKSOY E., Gökçe A.(Yürütücü), Elçi E., Ersoy O., Bakhsh A.
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2024 - 2027
- Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
- Destek Programı: 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı
- Başlama Tarihi: Şubat 2024
- Bitiş Tarihi: Şubat 2027
Proje Özeti
Patates (Solanum tuberosum L.) bitkisinin verim ve kalitesi her yıl çeşitli biyotik ve abiyotik etmenlerden dolayı azalmaktadır. Biyotik etmenler arasında yer alan patates böceği (Leptinotarsa decemlineata Say.), dünya genelinde patatesin en önemli zararlılarından birisidir. Patates böceğinin insektisitlere karşı hızlı bir şekilde direnç geliştirmesinden dolayı, bu zararlı ile etkin bir şekilde mücadele için alternatif mücadele yöntemlerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu bağlamda böcek fizyolojik gelişiminde görev alan önemli genlerin RNA interferaz (RNAi) yöntemi ile susturulması önemli bir hedef olarak ortaya çıkmaktadır. Çift zincirli RNA (dsRNA), bu bakımdan büyük imkânlar sunmakta olup, çeşitli zararlılar ile mücadelede kullanılma imkânları özellikle ABD ve Avrupa Birliği ülkelerinde yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Elde edilen dsRNA’ların arazi koşullarındaki bitkilere doğrudan uygulanması durumunda, UV ışınları gibi çevresel koşullar ve RNaz aktivitesine sahip enzimler nedeni ile bozulmakta ve böylelikle etkinliği sınırlanmaktadır. Bu kapsamda hedef genlerin (ekdizon reseptörü, ultraspiracle proteini, juvenil hormon bindig protein, juvenil hormon asit O-metiltransferaz, endonüzleazlar ve kütikül proteini) patates böceğinde susturulması amacıyla L4440 vektörü kullanılarak bakterilerde veya in vitro transkripsiyon yöntemiyle dsRNAlar üretilecektir. Üretilen dsRNA’ların doz-etki çalışmaları ile LC10, 50 ve 90 değerleri hesaplanacak ve endonüzleazları hedefleyen dsRNA’ların sinerjistik etkilerine bakılacaktır. Son yıllarda, dış etkenlerden kolaylıkla zarar görebilen fonksiyonel kimyasalların korunması ve daha etkili olmaları amacıyla organik-inorganik nanokompozitlerin hazırlanması ve geliştirilmesi çalışmaları hızla artmaktadır. Bu nedenle, bu çalışmada dsRNA'nın stabilitesini ve etkinliğini korumak için en uygun dsRNA/mineral nanokompozit üretimi optimize edilerek malzemenin dsRNA ların korumadaki etkinliği araştırılacaktır. Yüzeyleri dsRNA ile uyumlu olmaları amacıyla farklı kimyasallarla modifiye edilecek olan doğal halloysit, diyatomit, sepiyolit ve kaolinit mineralleri ile dsRNA nın kompozitleri hazırlanacak ve kompozitlerin stabiliteleri test edilecektir. Son olarak, laboratuvar koşullaırında hazırlanan formulasyonların LC belirlenerek sera koşullarında patates böceğine karşı etkinliği incelenecektir. Sunulan proje, patates böceği ile mücadelede hedef genlerin dsRNA aracılığıyla susturulmasının potansiyelini ortaya çıkararak, kimyasal mücadeleye bağımlı kontrol yaklaşımının gözden geçirilmesine ve yeni uygulama yöntemlerinin geliştirilmesine katkı sağlamayı amaçlamaktadır. Ayrıca, dsRNA'nın arazi şartlarında uygulanmasını etkinleştirmek için uygun mineral/dsRNA nanokompozit üretimi üzerine çalışarak, bu alanda özgün bir yaklaşım sunmaktadır. Projeden elde edilecek veriler, yaklaşık 3 adet SCI dergide makale olarak yayınlanacak ve uluslararası bilimsel konferanslarda paylaşılacaktır. Ayrıca, projede görev alacak lisansüstü araştırıcılar biyoteknolojik ve nanoteknolojik yöntemlerle zararlı böcek kontrolü konusunda eğitilecektir.