Genome editing of ornamental plants using CRISPR/Cas9 technology
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Tarımsal Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MOHAMED FARAH ABDULLA
Danışman: Musa Kavas
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Petunya, iç ve dış mekanlarda estetik amaçlar için saksı bitkisi olarak yaygın yetiştirilen bir süs bitkisidir. Saksı bitkilerinin tercih edilmelerinin nedeni, kompakt büyüme alışkanlıkları ve bol çiçeklenmeleridir. Genom düzenleme bitkilerde abiyotik ve biyotik stres faktörleriyle başa çıkmak için önemli bir popülerlik kazanmışken, süs bitkisi türlerindeki uygulamalarına nispeten daha az önem verilmiştir. Süs bitkilerinde genom düzenleme, bitki mimarisini ve görsel çekiciliği hassas genetik değişikliklerle manipüle etmek için yenilikçi fırsatlar sunmaktadır. Bu çalışma, petunya bitkisinde etkili bir genom düzenleme sistemini optimize etmeyi amaçlamış ve bu amaç için iki yaklaşımı kullanmıştır. İlk olarak klasik aşırı ifade sistemiyle, fasulye bitkisinden alınan PvBet v1-44'in aşırı ekspresyonunu gerçekleştirildi. İkinci aşamada ise oldukça etkili bir multiplex CRISPR/Cas9 sistemi kullanıldı. Bitki mimari özellikleri ile ilişkilendirilen PhFT, PhTFL1 ve PhERECTA üç gen aynı anda ve kombinasyonlarla hedeflenerek susturuldu. Hassas genom düzenleme ile hedeflenen genlerde homojen ve heterojen indellerin oluşturması gerçekleştirildi. Oluşturulan mutasyonlar petunya bitkilerinde önemli fenotipik değişikliklere neden oldu. Özellikle, susturulmuş PhTFL1 ve PhFT genlerini taşıyan bitkiler, yabani tip bitkilerle karşılaştırıldığında belirgin bir şekilde erken çiçeklenme göstermiştir. Ayrıca, PhTFL1 açısından mutant bitkiler, PhGAI gibberellik asit yol genlerini aşağı regüle ederek yabani tip ile karşılaştırıldığında daha kısa internodlara sahip olduğu gözlemlenmiştir. Sonuç olarak daha kompakt ve estetik olarak çekici bir fenotip oluşturulmuştur. Bu çalışma, genom düzenleme yoluyla çiçeklenme sıklığını artırarak kompakt petunya bitkileri üretmek için yapılan ilk başarılı girişimi temsil etmektedir. Yaklaşımımız, petunya gibi ekonomik olarak önemli saksı bitkilerini geliştirmek ve benzer süs bitkilerinde daha fazla iyileştirmenin potansiyel temeli olarak hizmet etmektedir.