Effects of Growth Conditions on tri4 Gene Expression in Fusarium culmorum


Creative Commons License

Yörük E., Gazdağlı A., Albayrak G.

Journal of Agricultural Faculty of Gaziosmanpasa University, cilt.34, ss.91-97, 2017 (Hakemli Üniversite Dergisi)

  • Cilt numarası: 34 Konu: 2
  • Basım Tarihi: 2017
  • Dergi Adı: Journal of Agricultural Faculty of Gaziosmanpasa University
  • Sayfa Sayıları: ss.91-97

Özet

tri5 gen kümesindeki tri4 geninin anlatımı DON üretimi için temeldir. Bu çalışmada, farklı büyüme
koşullarının tri4 anlatımı üzerindeki, dolaylı olarak da DON üretimi üzerindeki etkisi Fusarium culmorum’un F15
izolatında qPZR (gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu) aracılığıyla araştırıldı. Kontrol grubu patates
dekstroz agar (PDA) ortamında 25°C’de üretildi (pH 5.6). Sıcaklığın etkisi 8°C ve 15°C uygulamalarıyla test
edildi. pH 3.0 ve -7.0’nin etkisi 25°C’de üretilen kültürlerde incelendi. Ek olarak, 0.5 mM hidrojen peroksit (H2O2)
besi ortamına diğer bir faktör olarak eşzamanlı eklendi. Bütün deney gruplarından yüksek kalite (A260/280= 1.9-2.0)
ve miktarda (2-3μg/μL) total RNA izolasyonu gerçekleştirildi. β-tubulin geninin anlatımı içsel kontrol olarak
kullanıldı. Elde edilen rölatif kantitasyon değerleri kaydedildi. tri4 anlatımı pH 3.0 koşulundaki grup hariç tüm
deney gruplarından belirlendi. x Cp değerleri 22.26±1.14-26.84±4.79 aralığında hesaplandı. Deney gruplarındaki
tri4 anlatım düzeylerinin kontrol grubuna göre daha düşük olduğu saptandı. ΔΔCT ve 2-ΔΔCT
değerleri sırasıyla 0-
5.54 ve 0-0.582 idi. En yüksek tri4 anlatımı kontrol grubunda kaydedilirken, en düşük anlatım pH 5.6/15°C
koşullarında belirlendi. Bulgular, farklı pH ve sıcaklık değerleri ile H2O2 uygulamasının tri4 anlatımındaki
azalmayla sonuçlandığını gösterdi. Ayrıca, asidik pH’nın DON üretiminin potansiyel bir baskılayıcısı olduğu
belirlendi. Bulgular mikotoksinlerin tarlada ya da hasat edilmiş tahıllarda gen anlatımı analizine dayalı olarak
belirlenebilmesi için kit geliştirilmesi gereksiniminin önemini desteklemektedir.

Expression of tri4, found in the tri5 gene cluster, is essential for DON production. In this study, effects
of different growth conditions on tri4 expression, as well indirectly on DON production, were investigated in F15
isolate of Fusarium culmorum via qPCR (real time polymerase chain reaction). Control group was grown on potato
dextrose agar (PDA) at 25°C (pH 5.6). The effects of pH 3.0 and -7.0 were examined on cultures grown at 25°C.
Moreover, 0.5 mM hydrogen peroxide (H2O2) was concurrently added to medium. High quality (A260/280= 1.9-2.0)
and quantity (2-3μg/μL) of total RNAs were isolated from all groups. β-tubulin expression was used as internal
control and relative quantification values were recorded. tri4 expression was detected in all experiments except
F15 grown on pH 3.0. x Cp values were calculated as 22.26±1.14-26.84±4.79. tri4 expression levels in
experiments were lower than control. Their ΔΔCT and 2-ΔΔCT
values were 0-5.54 and 0-0.582, respectively. While
maximum tri4 expression was recorded in control, minimum expression was detected in the conditions consisting
of pH 5.6 and at 15°C. Findings showed that different pH and temperature values and supplementation of H2O2
resulted in decreasing of tri4 expression. Also, it was detected that acidic pH was a potential repressor for DON
production. Findings support the importance of kit development requirement for mycotoxin detection based on
gene expression analysis in the field or harvested crops.