Makarnalık buğdayda (Triticum durum Desf.) Agrobacterium tumefaciens aracılığıyla gen aktarım frekansının artırılmasında gama radyasyondan yararlanma olanakları
No Thumbnail Available
Date
2015
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri
Abstract
Moleküler teknikler kullanılarak herhangi bir organizmadan izole edilen bir gen biyoteknolojik
yöntemler aracılığıyla istenen bir organizmaya aktarılabilmektedir. Biyoteknolojik çalışmalarda
bitkilere gen aktarımında Agrobacterium tumefaciens, mikroenjeksiyon ve partikül tabancası gibi
çok sayıda gen aktarım yöntemi kullanılmasına karşın, Agrobacterium tumefaciens ile gen
aktarımının çok önemli üstünlükleri bulunmaktadır. Agrobacterium tumefaciens aracılığıyla gen
aktarımının en önemli üstünlüğü, yalnızca istenilen genlerin bitkilere düşük kopya sayısıyla
aktarılmasıdır. Ayrıca, Agrobacterium tumefaciens ile bitkilere gen aktarımı oldukça ucuz ve kolay
bir yöntemdir. Bütün bu olumlu yönlerinden dolayı Agrobacterium tumefaciens "bitkilerin doğal
genetik mühendisi" olarak adlandırılmaktadır. Bu bakteriyle bitkilere gen aktarımının önemli
üstünlükleri bulunurken, bazı sınırlamalarla da karşılaşılmaktadır. Bunlardan en önemlisi ise
konukçu sınırlamasıdır. Tütün, patates ve patlıcan gibi Solanaceae familyasına ait türlere çok
kolaylıkla gen aktarımı yapılırken; buğdaygiller, baklagiller ve ağaç türlerine gen aktarımı oldukça
zordur. Bu bitkilere Agrobacterium tumefaciens ile gen aktarımı son derece düşük frekanslarda
gerçekleşirken, gen aktarımı yapılan hücrelerden bitki rejenerasyonu da oldukça düşük oranlarda
olmaktadır. Bu nedenle, bitkilerde gen aktarımı frekansını artıracak yeni yöntemlerin bulunması
izole edilen genlerin bitkilere kolaylıkla aktarılarak transgenik bitki elde edilmesini
kolaylaştıracaktır. Agrobacterium tumefaciens ile gen aktarımının zor olduğu bitki türlerinde, gen
aktarım oranını artırmak için farklı uygulamalar yapılabilmektedir. Bunlardan bakteri yoğunluğu,
inokülasyon ve ko-kültivasyon süresinin optimize edilmesi, farklı bitki organ ve hücrelerinin
kullanılması rutin uygulamalardır. Bu uygulamalara ilave olarak asetosiyringon gibi bitki fenolik
bileşiklerinin inokülasyon ve ko-kültivasyon ortamlarına ilave edilmesi de bazı bitki türlerine gen
aktarımını önemli oranda artırabilmektedir.
Buğday, insan beslenmesinde kullanılan bitkiler arasında ekiliş ve üretim bakımından dünyada ilk
sırada yer almaktadır. Buğday tanesi yüksek besleme değeri, saklama ve işlenmesindeki kolaylıklar
nedeniyle yaklaşık 50 ülkenin temel besini durumundadır. Buğday başta unlu mamuller olmak üzere
birçok gıda ve sanayi sektöründe kullanılmaktadır. Bu nedenle, gerek klasik ve gerekse modern
biyoteknolojik tekniklerle yeni buğday genotiplerinin geliştirilmesi ve insanların kullanımına
sunulması son derece önemli ve değerlidir. Buğdayda biyoteknolojik teknikler kullanılarak yapılan
gen aktarımındaki başarı oranı, %0.1-0.01 arasındadır. Bir başka deyişle, gen aktarım çalışmaları
sonucu transgenik bir buğday elde etme olasılığı, 1/1000 ile 1/ 10 000 arasında değişmektedir. Bu
ise, yabancı bir genin buğday genomuna entegre edilmesinin ne denli zor olduğunu göstermektedir.
Buğdayın insan beslenmesindeki yeri düşünüldüğünde, bu bitkinin birim alan verimini düşüren
biyotik (hastalık ve zararlılar) ve abiyotik (yüksek ve düşük sıcaklık, kuraklık, tuzluluk) stres
faktörlerine karşı dayanıklılığını artıracak tarımsal bir genin bitki genomuna yerleştirilmesi yönünde
yapılacak herhangi bir çalışmanın ne kadar önemli olduğu ortaya çıkmaktadır. Bu projede, gama
radyasyonu kullanılarak buğdaya Agrobacterium tumefaciens aracılığıyla gen aktarımından yüksek
transgenik sürgün frekansı elde edilmeye çalışılmıştır.
Description
Keywords
MAKARNALIK BUĞDAY, AGROBACTERIUM, GAMA RADYASYON