Küllemeye tolerant üzüm çeşitlerinin patojenez ilişkilendirilmiş protein gen ifadesi analizleri ile belirlenmesi

Abstract

Külleme hastalığına, Erysiphe necator (syn. Uncinula necator) denilen, asmanın gelişimini sınırlandıran, Ascomycetes grubundan zorunlu bir biyotrof patojen sebep olmaktadır. Külleme (Powdery mildew) stresine toleransta rol oynayan aday genlerin belirlenmesi, klonlama ve biyotik stres yolaklarının aydınlatılması çalışmaları için büyük önem taşımaktadır. Patojenez ile ilişkili protein (PR) ve germin benzeri protein (GLP) gen ailelerinin bu hastalık etmenine karşı bitkide oluşan stres cevabında pozitif korelasyon gösterdiği bilinmekle birlikte, üzüm çeşitlerinde konu ile ilgili aday genlerin belirlenmesi konusunda yürütülen araştırmalar oldukça sınırlıdır. Bu çalışmada iki aday genin (PR-1, GLP-3) ifadeleri Real Time PCR ile analiz edilmiştir. Araştırma sonucunda, yapay olarak inoküle edilen 28 çeşitten 11'inde hem PR-1 hem de GLP-3 gen ifadeleri artış göstermiştir. PR-1 ve GLP-3 gen ifadesi 2B-56, 3A-261, Italia ve Black Perl çeşitlerinde en yüksek, Tekirdağ çekirdeksizi, Yalova çekirdeksizi ve Trakya ilkeren çeşitlerinde ise düşük olarak belirlenmiştir. Ayrıca, çeşitlere ait gen ifade analizleri ile çeşitlerin ontojenik dirençlerine ait morfolojik gözlemler arasında herhangi bir korelasyon gözlenmemiştir. Çalışma sonucunda; iki gen bölgesinin değişen ifade seviyeleri ile farklı çeşitlerin (Vitis vinifera L.) ifade profilleri belirlenmiş ve bu iki genin klonlanmaya aday stres genleri olduğu gösterilmiştir.

Powdery mildew is caused by an obligate biotroph from the Ascomycota phylum called Erysiphe necator (syn. Uncinula necator) that disrupts the development of grapevine. Determination of the candidate genes which may play a role in tolerance against powdery mildew stress is important for research on the biotic stress pathways and cloning. Even though it is known that the expression of the pathogenesis related protein (PR) and germin like protein (GLP) gene families is correlated with the occurrence of the stress response to this disease factor, the research on the determination of the candidate genes in grapevine varieties is limited.In this study, the expression level of the two candidate genes (PR-1,GLP-3) is analyzed via the Real-Time PCR. The results of the study showed increased expressions in both PR-1 and GLP-3 genes in 11 of the 28 artificially inoculated varieties. The expression of PR-1 and GLP-3 genes were determined as the highest in the 2B-56, 3A-261, Italia and Black Perl varieties and the lowest in the Tekirdağ çekirdeksizi, Yalova çekirdeksizi and Trakya ilkeren varieties. Additionally, no correlation has been observed between the gene expression analysis of the varieties and the morphological observations of the ontogenic resistance of the varieties.The results of the study reveal the change in the expression levels of the two gene regions and the expression profiles of different varieties (Vitis vinifera L.), and demonstrate that these genes are stress genes which are candidate for cloning.