Böceğe ve herbisite dayanıklılık genlerini patatese aktarımı

Abstract

Bu tez çalışmasında, böceklere ve herbisitlere dirençlilik sağladığı bilinen cry1Ac ve bar isimli iki gen Agrobacterium tumefaciens aracılığıyla Marabel patates çeşidine aktarılarak böceklere ve herbisitlere dirençli transgenik patates hatları geliştirilmiştir. Çalışmada, 35S ve AoPRI olmak üzere iki farklı promotor kullanılmıştır. Yapılan PCR analizleri sonucunda, 6 adet bitkide cry1Ac ve bar genlerinin genoma yerleştiği teyit edilmiştir. ELISA analiz sonucunda transgenik bitkilerin cry1Ac proteinini 0,1-0,4 µg/g arasında sentezlediği belirlenmiştir. Transgenik bitkilerden, yapılan biyoanaliz testleri sonucunda elde edilen transgenik bitkilerin patates güvesi üçüncü dönem larvalarına karşı (ölüm oranı: %75) ve patates böceği ergin ve larvalarına karşı (ölüm oranı: %0-100) dayanıklı olduğu tespit edilmiştir. Ardından yapılan Glifosinat uygulamasında transgenik bitkilerin herbisite karşı dayanıklılık gösterdiği belirlenmiştir. Transgenik bitkilerin T1 nesillerinde de PCR, ELİZA ve yaprak analizleri yapılmış ve aktarılan genlerin genomdaki varlığı tespit edilmiştir. Geliştirilen bu transgenik hatlar, patates ıslahı programları için gen kaynağı olarak kullanılabilirler. Anahtar kelimeler: Agrobacterium tumefaciens, gen aktarımı, transgenik bitkiler, yabancı ot, böcek dayanıklılığı

In present study, a potato variety Marabel was transformed with insecticidal (cry1Ac) and herbicidal (bar) genes using Agrobacterium mediated transformation. Agrobacterium tumefaciens strain EHA105 harboring binary vectory pTF101.1 containing cry1Ac gene under the control of 35S and AoPR1 promoter was used to infect leaf discs and intermodal explants of Marabel. Phosphinothrincin (PPT) was used as selectable marker for the screening of primary transformants under in vitro conditions. The overall transformation efficiency remained 0.6 %. The gene integression and expression of introduced gene was confirmed by PCR, ELISA; real time PCR and leaf biotoxicity assays. The primary transformants showed proper integression and expression of cry1Ac and bar gene. Real time data showed the accumulated transcripts of cry1Ac gene in putative transgenic plants under the control of both constitutive and wound inducible promoter. ELISA results exhibited the expression of cry1Ac protein that varied between 0,1 and 0,4. The transgenic plants also showed tolerance to the application of Glufosinate. The anaylsis of first progeny (T0) using PCR and ELISA showed the integression and expression of cry1Ac and bar genes. Leaf botixicity assays showed the efficacy of cry1Ac against Colorado potato beetle (CPB) and Potato tuber moth (PTM). A ranging mortality of CPB (0% and 100%) and PTM (75%) was recorded. The results showed that these transgenic lines exhibit resistance against potato insect pests and can serve as parental material in a breeding programme. Keywords: Agrobacterium tumefacies, gene transformation, transgenic plants, weeds, insect resistance