Bakır (Cu+), kurşun (Pb+2) ve kadmiyum (Cd+2) ağır metal streslerine maruz kalmış aspir (Carthamus tinctorius L.) çeşitlerinde FAD2 geni mRNA ifade seviyelerinin belirlenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: EKREM BÖLÜKBAŞI

Danışman: EMİNE SÜMER ARAS

Özet:

Ağır metal kirliliği tüm dünyada büyük bir çevresel problemdir. Toprak ve suda yüksek konsantrasyonlarda biriken ağır metallerin genotoksisiteye ve fonksiyonel biyomoleküllerin çoğuna zarar verdiği bilinmektedir. Örneğin, düşük konsantrasyonlarda bakır tüm organizmalar için gerekliyken, yüksek konsantrasyonda bakır, kadmiyum ve kurşun bitkilerden insanlara kadar tüm canlıları olumsuz yönde etkileyen gereksiz ve tehlikeli elementlerdir. Aspir bitkisi tohum ve tohumdan elde edilen yağı için yetiştirilen önemli bir tarım bitkisidir. Aspir yağı, gıda ve endüstriyel uygulamalarda kullanılan önemli bir oleik asit ve linoleik asit kaynağıdır. Bu çalışmada, farklı konsantrasyonlardaki bakır, kurşun ve kadmiyum ağır metal streslerine maruz bırakılan dört farklı aspir çeşidinin (BALCI, BDYAS-4, LİNAS ve ASOL) kök, kotiledon ve yaprak örneklerinde oleik asitin linoleik aside dönüşümünden sorumlu CtFAD2 (FAD2-6, FAD2-7, FAD2-11) genlerinin ifade düzeyleri Real-Time PCR ile belirlenmiştir. Aspir çeşitleri 21 gün süreyle iklimlendirme kabininde yetiştirildikten sonra 24 saat farklı konsantrasyonlardaki (0, 40, 80, 160, 320, 640 mg/L) bakır, kurşun ve kadmiyum ağır metal stresine maruz bırakılmıştır. 24 saat süre ile ağır metal streslerine maruz kalan aspir çeşitlerinin kök, kotiledon ve yaprak örneklerinden RNA izolasyonu, cDNA sentezi ve Real-Time PCR analizi yapılmıştır. Artan bakır konsantrasyonlarına maruz kalan aspir çeşitlerinde FAD2 genlerinin ifade seviyelerinde azalma olurken, 160 mg/L ve 320 mg/L’den sonra yeniden artışın olduğu görülmüştür. Kurşun stresinde kontrol grubuna göre 160 mg/L’ye kadar genel bir düşüş olurken, 320 mg/L konsantrasyonda en yüksek seviyelere ulaşmıştır. Kadmiyum stresinde ise FAD2 genlerinin ifade düzeylerinin 160 mg/L’de en yüksek seviyelere ulaştığı ve sonraki konsantrasyonlarda düştüğü tespit edilmiştir. Tez çalışmasında elde edilen sonuçlar FAD2 genlerinin aspir bitkisinde ağır metal streslerine karşı savunma mekanizmasında rol oynadığını göstermektedir.