Mi-1.2 geninin sağladığı dayanıklılıkta rol alan genlerin Meloidogyne incognita'ya karşı transkripsiyon seviyelerinin qRT-PCR ile araştırılması

Abstract

Kök-ur nematodları, domateste verim ve kalite kaybına neden olan zararlılardan biridir. Domateste Mi-1.2 geni, en yaygın kök-ur nematodu türleri olan Meloidogyne incognita, M. javanica ve M. arenaria'ya karşı dayanıklılık sağlamaktadır. Ancak, Mi-1.2 virülent popülasyonların giderek yaygınlaşması bu genin etkinliğini ciddi ölçüde sınırlandırmaktadır. Nematodun beslenmeye başladığı bölgede nematod ve bitki arasında uyumlu ve uyumsuz ilişkisinde birçok genin ifadesinde değişimler gözlenmektedir. Mi-1.2 geninin sağladığı dayanıklılıkta birçok gen etkili olmaktadır. Bu genlerin nematod enfeksiyon sürecindeki ifade düzeylerinin bilinmesi mücadele stratejilerinin geliştirilmesinde önemli olabilecektir. Bu tez kapsamında Mi-1.2 geni ile birlikte dayanıklılıkla ilgili olduğu düşünülen PR-1a, PR-2, PR-5, WRKY72a, WRKY72b, WRKY45, WRKY3, glycogenin glucosyltransferase, HsfA1a, Hsp90 ve peroksidaz genleri ile çalışılmıştır. Bu genleri taşıyan dayanıklı ve duyarlı domates bitkilerinin Meloidogyne incognita'nın Mi-1.2-virülent (V30) ve avirülent (S6) izolatlarına tepkisi sonucu gen ifadelerindeki değişim qRT-PCR ile araştırılmıştır. Mi-1.2 geninin ekspresyon miktarını belirlemek için kullanılan FjMi-1.2 primeriyle inokulasyondan sonra 2. günde, ToMi-1.2 primeriyle ise 5. günde kontrol grubu ve inokulasyon yapılmış bitkiler arasında farklılık bulunmuştur. Mi-1.2 virülent ve avirülent izolatlara karşı bitkilerin Mi-1.2 için elde edilen ΔCT değerleri arasında istatistiki önemde farklılık görülmemiştir. Dayanıklı ve hassas domates bitkilerindeki PR-1a geninin ΔCT değerleri M. incognita'nın Mi-1.2 virülent ve avirülent izolatına göre değişim göstermemiştir. PR-2 geninin hassas bitkideki ifadesi nematod inokulasyonundan sonra 3. güne kadar azalmış daha sonra artmaya başlamış buna karşın dayanıklı bitkide ise günlere ve izolata göre değişiklik göstermemiştir. PR-5 geninin ifadesi hassas bitkide nematod inokulasyondan sonra 5. güne kadar artış göstermiş, dayanıklı bitkide ise Mi-1.2 virülent izolatın inokulasyonundan 3 gün sonra artış göstermiştir. SIWRKY72a, SIWRKY72b, SIWRKY45 ve SIWRKY3 genlerinin M. incognita'nın Mi-1.2 virülent ve avirülent izolatları ile inokulasyonu yapılmış dayanıklı bitkileri ve nematod inokulasyonu yapılmamış kontrol grubu bitkilerinden aynı gün içerisinde elde edilen ΔCT değerleri arasında farklılık bulunmamıştır. Hassas domates çeşidinde nematod inokulasyonundan sonra ilk 5 gün içerisinde SIWRKY72a geninin ΔCT değerleri, kontrol bitkisiyle istatistiki önemde farklılık göstermemiştir. M. incognita'nın avirülent ve Mi-1.2 virülent izolatlarla inokulasyonu yapılan hassas bitkilerde SIWRKY72b ve SIWRKY3 genleri için inokulasyondan 2 gün sonra, SIWRKY45 için 4 gün sonra elde edilen ΔCT değerleri arasında önemli farklılık görülmüştür. Glycogenin glucosyltransferase ve HsfA1a genlerinin, hassas ve dayanıklı bitkilerde M. incognita'nın avirülent ve Mi-1.2 virülent izolatları ile inokulasyonundan sonra uyarılmadığı görülmüştür. Hsp90 geninin ifadesi M. incognita'nın Mi-1.2 virülent izolat ile inokulasyon yapılmış dayanıklı bitkide inokulasyondan sonra 4. ve 5. günlerde artış göstermiş ancak hassas bitkilerde bu durum gözlemlenmemiştir. Peroksidaz geninin hassas bitkideki ifadesi, M. incognita'nın avirülent ve Mi-1.2 virülent izolatlarının inokulasyonu yapıldıktan 2 gün sonra en yüksek düzeyde tespit edilmiştir. Dayanıklı bitkide ise avirülent izolat inokulasyonu yapılan bitkilerdeki ifade düzeyi Mi-1.2 virülent izolat inokulasyonu yapılan bitkilerden daha düşük bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar, PR genlerinin hassas domates bitkisindeki nematodlara karşı bazal savunmada rol alabileceğini göstermektedir. Bu tez çalışmasının Mi-1.2 geninin virülent popülasyonlara karşı daha uzun süre başarılı şekilde kullanılması için temel bilimsel bilgilerin oluşturulmasına imkan verebileceği düşünülmektedir.