cry1Ac ve cry2A genlerine sahip böceğe dayanıklı tütün hatlarının geliştirilmesi

Abstract

Türkiye, şark tütünü piyasasında dünyada önemli bir yere sahiptir. Tütün üretimini sınırlandıran en büyük sebeplerden biri de zararlı böceklerdir. Bu tez çalışmasında, gen piramit stratejesi kullanarak cry1Ac ve cry2A isimli iki adat böcek dirençlilik sağlayan genlerin Agrobacterium tumefaciens aracılığıyla, Basma ve Nail Türk tütün hatlarına aktarılarak böceklere karşı dayanıklı tütün hatları geliştirilmiştir. Çalışmada, gen aktarım amacıyla kullanılan pK2AC plazmidi, 35S promotoru, T-DNA bölgesinde ayrıca npt-II ve GUS-INT genlerinide içermektedir. Elde edilen analizler sonucunda, Basma hattına ait 22 adet ve Nail hattına ait ise 3 adet bitkisinde hem GUS pozitif ekspresiyonu hemde genomik PCR ile cry1Ac, cry2A ve npt-II genlerinin bitki genomlarında entegrasyonu teyit edilmiştir. ELISA testi de transgenik bitkilerin cry1Ac proteinini 0,017-0,607 µg/g konsantrasyonları arasında sentezlediğini göstermiştir. Transgenik hatlarında, yapılan biyoanaliz testleri sonucunda elde edilen transgenik hatların patates güvesi (Phthorimea operculella) karşı dirençli olduğu görülmüştür. Hatların her ikisine ait bitkilerde T1 nesilde de kanamisin içeren MS ortamında antibiyotiğe karşı direnç göstererek yabancı genin başarıyla bir sonraki nesle aktarılabildiğini göstermiştir. Transgenin varlığını sürderen transgenik tütün hatları bir tütün ıslahı programı için mükemmel gen kaynakları olabilirler.

Turkey, has an important place in the world trade of oriental tobacco. One of the main constraints in agricultural production of tobacco is huge damages incurred by insects. The study aimed to transform two tobacco lines Basma and Nail to encode insect resistance using pyramid gene transfer strategy. The plasmid pK2AC contained both genes under control of 35S promoter; that also harbored GUS-INT with in T-DNA region for earlier screening of putative transformants. Consequently, the genomic PCR results confirmed integration of cry1Ac, cry2A and nptII genes in 22 plants from line Basma and 3 plants from Nail. ELISA results showed variation in expression of cry1Ac protein among transgenic plants varying from 0,017 µg/g of fresh tissue weight to 0,607. Bioassay results with potato tuber moth (Phthorimea operculella) showed significant mortality of targeted pest on primary transformants. Furthermore, T1 transgenic progeny also confirmed resistance on MS selection medium containing kanamycin. These transgenic lines can serve as an excellent source of germplasm for an efficient tobacco breeding programme.