Characterization of The LSD1 Gene in The Cotton Genome And The Expression Profile of LSD1 in Drought and Salinity
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MOLEKÜLER BİYOLOJİ-GENETİK VE BİYOTEKNOLOJİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: AYŞE ARUCAN
Danışman: Cüneyt Uçarlı
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Pamuk (Gossypium hirsutum L.), en yaygın olarak yetiştirilen doğal lif ürünüdür ve küresel tekstil endüstrisine önemli katkılarda bulunur. Ancak, kuraklık ve tuzluluk gibi bitki büyümesini, gelişimini ve verimini bozan çevresel stresler, verimliliğini ciddi şekilde etkiler. Bu nedenle, stres toleransının altında yatan genetik ve moleküler mekanizmaları anlamak, dayanıklı pamuk çeşitleri geliştirmek için kritik öneme sahiptir. Transkripsiyon faktörleri arasında, "Lesion Stimulating Disease 1" (LSD) gen ailesi, korunan çinko parmak (ZF) alanları ve reaktif oksijen türleri ve hormonal sinyal yollarıyla etkileşimleri aracılığıyla programlanmış hücre ölümü ve abiyotik stres tepkilerinin önemli bir düzenleyicisi olarak ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada, G. hirsutum'da GhLSD gen ailesinin genom çapında tanımlanması ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Toplam on bir GhLSD geni tanımlanmış ve G. hirsutum'un yirmi altı kromozomu arasında on kromozoma eşit olmayan bir şekilde dağıldığı bulunmuştur. Korunmuş motif ve yapısal analizler, karakteristik LSD tipi ZF bölgesinin (CxxCRxxLMYxxGASxVxCxxC) varlığını doğrulayarak, stres sinyal ağlarında düzenleyici olarak potansiyel rollerini desteklemektedir. İşlevsel önemlerini araştırmak için, altı GhLSD geninin (GhLSD1-GhLSD6) anlatım profilleri, kuraklık ve tuz stresi koşulları altında hem yaprak hem de kök dokularında kantitatif gerçek zamanlı PCR (qRT-PCR) kullanılarak incelendi. Sonuçlar, karmaşık, dokuya özgü ve zamana bağlı anlatım dinamikleri ortaya koymaktadır. Kuraklık stresi altında, GhLSD1, GhLSD4 ve GhLSD6 güçlü bir yukarı regülasyon sergiledi ve bu durum, özellikle köklerde (GhLSD1, GhLSD6) ve yapraklarda (GhLSD4) olumlu düzenleyici rollere işaret etti. GhLSD5, köklerde güçlü geç aşama indüksiyonuyla ikili düzenleme gösterirken, GhLSD3 değişken, bağlama bağlı tepkiler gösterdi. Buna karşılık, GhLSD2 köklerde sürekli olarak aşağı regüle edildi ve bu da baskılayıcı bir işlevi işaret etti. Tuzluluk stresi altında da benzer farklı düzenlemeler gözlemlendi. GhLSD4 yapraklarda hızla indüklenirken, GhLSD5 köklerde daha sonraki aşamalarda (48 saatte 200 kattan fazla) belirgin bir artış gösterdi ve bu da köklere özgü tuz adaptasyonunda kritik bir rol oynadığını gösterdi. GhLSD6 ise köklerde güçlü bir geç aşama indüksiyonu sergileyerek uzun vadeli stres toleransındaki önemini pekiştirdi. Buna karşılık, GhLSD2 tuz stresi altında güçlü bir şekilde baskılandı ve bu da negatif düzenleyici rolünü daha da destekledi. Bu bulgular bir arada değerlendirildiğinde, GhLSD gen ailesinin abiyotik stres tepkilerinde koordineli, zamana ve dokuya bağlı dinamik düzenleyici mekanizmaları vurgulanmaktadır. GhLSD4, GhLSD5 ve GhLSD6 genlerinin güçlü indüksiyonu, bu genleri pamukta kuraklık ve tuzluluk toleransını artırmayı amaçlayan gelecekteki işlevsel doğrulama ve genetik iyileştirme programları için umut verici aday genler olarak tanımlamaktadır.