Arpa'da (Hordeum vulgare L.) brassinolide uygulamasının biyotik stres koşullarındaki etkisinin genetik ve epigenetik yaklaşımlarla incelenmesi


Yörük E.

26. Ulusal Biyoloji Kongresi, Muğla, Türkiye, 3 - 07 Eylül 2025, ss.120-121, (Özet Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Muğla
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.120-121
  • İstanbul Yeni Yüzyıl Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Giriş ve Amaç: Arpa, tarım ve gıda endüstrilerinde pek çok kullanım

alanına sahiptir. Türkiye’de F. graminearum ve F. culmorum başta olmak üzere on’dan fazla

tür başak yanıklığı ve kök çürüklüğü hastalıkları ile ilişkilendirilmiştir. Çalışma kapsamında

brassinolide (BRS) maddesinin F. culmorum’un arpa köklerinde meydana getirdiği nekrotik

etkileri engelleme potansiyeli ve maddenin olası etki mekanizmaları moleküler seviyede

araştırılmıştır. Yapılan çalışma ile BRS’nin biyotik stres varlığında hangi seviyede

genomik/epigenomik değişimlere yol açtığının gösterilmesi amaçlanmıştır.

Gereç ve Yöntem: Çalışmada, F. culmorum’a göreceli olarak dayanıklı (Avcı-2002) ve

hassas (Larende) iki arpa genotipi kullanılmıştır. Patojenite testlerinde, deney grupları;

enfekte edilmemiş kontrol grubu, sadece makrokonidyumla enfekte edilen grup ve BRS (0.1,

0.5 ve 1 µM) uygulanan gruplar olarak tasarlanmıştır. IRAP (Inter Retrotranspozon

Amplification Polymorphism) deneyi ile BRS etkisindeki arpada F. culmorum stresinin

neden olabileceği retrotranspozon hareketliliğini değerlendirilmiştir. CRED-RA (Coupled

Restriction Enzyme Digestion-Random Amplification) ise, gDNA stabilitesinin

belirlenmesinde ve kontrol ile deney grupları arasında epigenetik değişimlerin belirlenmesi

amacıyla kullanılmıştır. Bitkilerde biyotik stres ve hastalık direnci ile ilişkili genlerde gen

anlatım profillerinin belirlenmesi için real-time PCR gerçekleştirilmiştir. BRS uygulamasının

biyotik stres altındaki arpada meydana gelen metilasyon seviyelerine olan etkisinin genom

çapında incelenmesi amacıyla 5-mC global metilasyon temelli ELISA testi yapılmıştır.

Bulgular ve Sonuç: Her iki arpa genotipinde de 0.5 µM BRS uygulamasının, kök uzunluğu,

kök sayısı ve hastalık şiddeti bakımından olumlu etkiler sağladığı; enfeksiyon şiddetinin %24

oranında azaldığı, bitki gelişiminin kontrol grubuna yakın olduğu belirlendi (p>0.05). Transpozon analizlerinde, BAGY2 ve BARE1 hareketliliği incelendiğinde, bu transpozonların

benzerlik oranlarının %75.7-%100 ve %84.8-%100 arasında olduğu ve göreceli yüksek

düzeyde olmayan bir transpozon hareketliliği saptanmıştır. CRED-RA ile genomik kalıp

stabilite (GTS) incelendiğinde bu değerlerin %78.82 ila %94.44 arasında olduğu saptanmış,

BRS uygulaması ile Avcı-2002 genotipinin göreceli daha stabil hale geldiği

hesaplanmıştır. Gene özgü metilasyon ve gen anlatımı analizleri değerlendirildiğinde
BAGY2,

NadD ve WRKY6 genlerinde gen içi metilasyonların ve transkripsiyonel değişimlerin

enfeksiyon yapılmış ve BRS uygulanmış örneklemlerde zıt profiller gösterdiği saptanmıştır.

Global metilasyon analizinde ise enfeksiyon ve BRS uygulanmış gruplarda total

metilasyonun arttığı, ancak BRS uygulamasının kontrole yakın bir metilasyon seviyesinde

olmadığı saptanmıştır. Bu çalışmada BRS uygulamasının genomik ve epigenomik

değişimlere neden olduğu gösterilmiştir.