Genetic transformation of potato with P5CS gene and evaluation of salt resistance in transgenic plants
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyolojik Bilimler Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2002
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MÜGE SİMİN TANSI
Danışman: HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
Özet:öz PATATESİN P5CS GENÎ İLE TRANSFORMASYONU VE TRANSGENÎK BİTKİLERDE TUZ DİRENCİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ Tansı, Müge Simin Yüksek Lisans, Biyoloji Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Hüseyin Avni Öktem Ortak Tez Yöneticisi: Dr. Füsun (İnci) Eyidoğan Eylül 2002, 103 sayfa Su yetersizliği karşısında osmolit akümülasyonu evrensel bir reaksiyondur. Bitkilerde prolin akümülasyonu ile tuzlanma ve kuraklığa tolerans arasında bağlantı olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle, bitkilerin tuz stresine toleranslarının arttırılması metabolizma mühendisliği ile fazla prolin üretimini sağlamakla mümkün olabilmektedir. Patates pirinç, buğday ve mısırdan sonra gelen en önemli dördüncü ekin olup, özellikle erken büyüme safhalarında tuza nispeten duyarlıdır. Bu çalışmanın amacı, prolin fazla üretimi için metabolizma mühendisliği yoluyla tuza toleranslı transgenik bitkilerin geliştirilmesidir. Bu amaçla Ausonia çeşidi patateslerin yumru, yaprak ve gövde parçacıkları, bitkilerin prolinbiyosentezinde anahtar enzim olan A^Pyrollin-S-Karboksilat Sentetaz (P5CS)'nı sentezinden sorumlu Arabidopsis thaliana genini CaMV35S promotörü kontrolünde (pR2-pl) ve rbcS promotörü kontrolünde (pR8-pl) taşıyan iki farklı plazmidi banndtran Agrobacterium tumefaciens (EHA105) ile transforme edilmiştir. Yumru parçacıkları üç farklı A. tumefaciens susu; EHA105::pGUSint, GV2260::pGUSint, ve LBA4404::pGUSint transforme edildiğinde histokimyasal GUS analizi transformasyon veriminin EHA105 suşu ile en yüksek olduğunu göstermiştir. Yumru parçalarıdan rejenerasyon çalışmaları sürgün oluşumunu 0.52 sürgün/parça olarak vermiştir. Ana kültür fidecikleri ile yumru parçalarının rejenerasyonundan ekle edilen fideciklerin mikrotuberizasyonunu karşılaştıran çalışmalar, sırasıyla 0.68 ve 0.63 mikrotuber/fidecik, ve 106.2 ± 18 mg ve 106,4 ± 27 mg ortalama mikrotuber ağırlığı ile sonuçlarda önemli bir fark (p<0.05) olmadığım göstermiştir. Transformasyon verimi yaprak parçalarında (pR2-pl ile % 22.8, pR8-pl ile % 4.2), gövde parçalarından (pR2-pl ile % 14.2, pR8-pl ile % 3.9) daha fazla olurken, yumru parçalarından transgenik sürgün elde edilememiştir. Bitkiciklerin transgenik yapısı klorofenol kırmızısı ayıracı ile doğrulanmıştır. pR2-pl ile transforme edilmiş bitkiciklerin ikisinde, AtP5CS primerleri ile PCR yaparak AtPSCS gerıinin varlığı doğrulanmıştır. Kontrol fideciklerine göre transgenik fidecikleri önemli miktarda (p<0.05) daha fazla prolin akümülasyonu, daha düşük MDA derişimi, ve 100 mM ve 200 mM tuz stresinde daha iyi kök gelişimi göstererek tuz stresi koşullarında daha iyi bir performans sergilemiştir. Anahtar Kelimeler: Patates, Prolin, A^Pyrollin-S-Karboksilat Sentetaz, P5CS, Tuz Stresi, Ozmotik Stres, Agrobacterium tumefaciens. VI