Arpa (Hordeum vulgare L.) kültür varyetelerinde transpozon ve kromozom analizleri

Abstract

Retrotranspozonlar genom içinde hareket edebilen elementlerdir. Hareketleri gelişim boyunca farklılık göstermektedir. Değişik dokularda retrotranspozon hareketlerindeki farklılık incelenmesine karşın gelişim süresinde hareket farklılığını inceleyen çalışmalar sınırlıdır. Bu çalışmada, arpada bitkisinde (Hordeum vulgare L. cv. Tokak 157/37) gelişim sırasında IRAP (?Inter Retrotransposon Amplified Polymorphism?) tekniği kullanılarak embriyo, kök ve yapraklarda BARE1 (Barley Retroelement 1) ve BAGY2 (Barley Gypsy Element 2) retrotranspozon hareketleri ve Revers Transkriptaz Polimeraz Zincir Reaksiyonu (?RT-PCR?) ile gen anlatım profilleri incelendi. Retrotranspozonlar moleküler düzeyde incelendikten sonra retrotranspozonların kromozomal düzeydeki etkileri arpa kromozomlarında analiz edildi.BARE1 ve BAGY2 retrotranspozonlarının hareketliliğini incelemek amacıyla DNA ve RNA izolasyonu yapıldı. Örnekler, 10 günlük kök ve yapraklardan alındı. Elde edilen DNA'lar kalıp olarak kullanıldı. BARE1 ve BAGY2 retrotranspozonları için ikişer farklı primer ile IRAP-PCR yapıldı. PCR ürünleri poliakrilamit jel elektroforezinde ayrıldı ve incelendi. İzole edilen RNA'lar ise, cDNA oluşturulmak üzere kalıp olarak kullanılarak gen anlatım profilleri açısından araştırıldı.Arpa kromozomlarının incelenmesi amacıyla, çimlendirilen arpa tohumları Carnoy fiksatifi (3:1, etanol:asetik asit) içerisine konuldu. Kök uçları daha sonra preparat yapımında kullanıldı. Metafaz evresinin gözlenmesi amacı ile preparatlar DAPI (4?,6-diamidin-2-fenilindol) ile boyanıp floresan mikroskopta incelendi.

Retrotransposons are genetic elements that can move within the genome. Their movements show difference during development. Although retrotransposon movements were investigated in various tissues, studies on retrotransposon movements during development are limited. In this study, BARE1 (Barley Retroelement 1) and BAGY2 (Barley Gypsy Element 2) retrotransposon movements in barley (Hordeum vulgare L. cv. Tokak 157/37) embryo, root and leaves were investigated during development by using IRAP (Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism) technique and gene expression profiles by Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction (RT-PCR). After retrotransposons were investigated at molecular level, retrotransposons effects at chromosomal level were analysed barley chromosomes.DNA and RNA isolations were performed to examine BARE1 and BAGY2 retrotransposons movements. Samples were obtained from 10-day-old barley root and leaves. The resulting DNAs were used as template. IRAP-PCR for BARE1 and BAGY2 retrotransposons was carried out by using two different primers for each. PCR products were separated and analysed by Polyacrylamide Gel Electrophoresis (PAGE). Isolated RNAs used as template to synthesize cDNA were investigated in terms of gene expression profiles.Barley seeds were put into Carnoy fixative (3:1, ethanol:acetic acid) to investigate barley chromosomes. Root tips were then used for preparation. To observe metaphase phase, preparations were stained with DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindole) and investigated by a fluorescence microscope.