Rahnella Aquatilis'da Bulunan Dehe Geninin Domates Bitkisine Genetik Transformasyonu ve Moleküler Analizi

Abstract

Domates Türkiye'de ve Dünya'da en çok üretimi yapılan sebzelerden birisidir. Özellikle tarla domates üretimin yoğun yapıldığı alanlarda, domates üretimini sınırlayan yabancı otlar ciddi etmenler arasında bulunmaktadır. Yabancı otlarla modern mücalede yöntemlerinden biri ise transgenik domates üretimidir. Tarımsal biyoteknolojinin gelişimi, domates bitkileri için büyük fırsatlar ortaya koymuştur. Küresel boyutta ticareti yapılan ilk bitki Flavr Savr adını alan domates olup 1994/1996 yıllarında marketlerdeki yerini almıştır ancak beklentileri karşılayamadığından üretimi durdurulmuştur. Bu tez projesi kapsamında bakla bitkisinin nodüllerinden dalapon herbisitini parçalayan bakteri izole edilmiştir. İzole edilen bakteri üzerinde biyokimyasal ve moleküler analizler yapılarak tanılanmıştır. NCBI veritabanına Rahnella Aquatilis omu001 olarak yüklenmiştir. Dalapon herbisitine dirençlilik sağlayan dehE geni Rahnella Aquatilis omu001 bakterisinden izole edilmiştir. Bakteriyel dehE geninin pCAMBIA1301 vektörüne ligasyonu gerçekleştirilmiştir. Ligasyon ürünü olan ve dehE geni barındıran yeni rekombinant vektöre pCAMdehE ismi verilmiştir. pCAMdehE vektörü Agrobacterium tumefaciens bakterisine aktarılarak domates bitkisine genetik transformasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen aday transgenik bitkiler öncelikle higromisin ve dalapon içerikli seçici besi ortamların büyütülmüştür. Daha sonra gDNA izole edilerek dehE geni PCR analizleri yapılarak incelenmiştir. Moleküler analizlerden sonra yaprak boyama testi yapılarak dalapona dirençlilik belirlenmiştir. Elde edilen aday transgenik domateslerin dehE geninin PCR ve dizileme sonuçları literatürle aynı çıkmıştır. Aday transgenik bitkilerin yabani formlarına göre daha dirençli olduğu da yaprak boyama sonuçlarıyla kanıtlanmıştır. Bu çalışma ile bakteriyel dehE genin bitkilerde anlatımın olabileceği ve herbisitlere dayanıklı transgenik bitkilerde kullanılabileceği ispatlanmıştır. Anahtar kelimeler: Agrobacterium tumefaciensnes, dehE, pCAMBIA1301, herbisit direnciTomato is one of the most frequently produced vegetables in Turkey and the world. Weeds are among the serious factors which limit the production of tomatoes in areas where the tomato production is intense. One of the modern methods of struggle with weeds is transgenic tomato production. The development of agricultural biotechnology revealed great opportunities for tomato plants. The first plant traded globally was tomato named Flavr Savr and it took its place in the markets in 1994/1996 but its production was stopped because it could not meet the expectations. Within the scope of this thesis project, bacteria that break the dalapon herbicide were isolated from the nodules of the pod plant. Biochemical and molecular analyzes were performed on isolated bacteria. The bacteria was loaded on NCBI as Rahnella Aquatilis omu001. The dehE gene which is resistant to dalapon herbicide was isolated from Rahnella Aquatilis omu001 bacteria. The bacterial dehE gene was ligatated into pCAMBIA1301 vector. The ligation of the product and dehE gene harboring the new recombinant vector was named as pCAMdehE. Genetic transformation of tomato plant was performed by transferring of pCAMdehE vector to Agrobacterium tumefaciens bacteria. Obtained candidate transgenic plants were first grown in selective medium containing hygromycin and dalapon. Then, gDNA was isolated and dehE gene was investigated by PCR analyzes. After molecular analysis, the resistance to dalapon was determined by the leaf staining test. The results of the dehE gene PCR and sequencing results from obtainng candidate transgenic tomatoes were the same in literature. Moreover, candidate transgenic plants were proven to be more resistant than their wild forms as a result of leaf staning. This study demonstrates that the bacterial gene can be expressed in plants and can be used in herbicides-resistant transgenic plants. Key words: Agrobacterium tumefaciens, dehE, pCAMBIA1301, herbicide resistance