LEA (Late embryogenesıs abundant) genlerinin kavun (Cucumis melo L.) ve karpuz (Citrullus lanatus) türlerinde tanımlanması, biyoinformatik analizleri ve kuraklık stresi altında gen ifade analizlerinin incelenmesi

Abstract

LEA genleri çeĢitli stres faktörlerine karĢı önemli fonksiyonlara sahip olan geç yanıt veren genlerdir. Kavun ve karpuz genomları yayınlanmıĢ olmasına rağmen LEA gen ailesi ile ilgili çalıĢmalar yok denecek kadar azdır. Bu çalıĢmada kavun ve karpuz türlerindeki LEA gen ailesi üyeleri biyoinformatik programlarla kapsamlı bir Ģekilde incelenmiĢtir. Kavunda 61, karpuzda ise 73 LEA geni tanımlanmıĢtır. En yüksek ortolog gen oranları kavun ile soya arasında %63, karpuz ile kavak arasında %71 iliĢki saptanmıĢtır. Diğer türlerdeki LEA genleriyle segmental ve tandem duplikasyonlar belirlenmiĢtir. Ġki tür için korunmuĢ miRNA‘lar in silico olarak analiz edilmiĢtir. Kavunda 21 farklı miRNA‘nın 21 CmLEA geni; karpuzda ise 22 farklı miRNA tarafından 21 ClLEA geninin hedeflendiği görülmüĢtür. Ġki türün SRA veritabanından transkriptom analizi yapılmıĢtır. Kavunun farklı çeĢitlerinde tuz stresi altında CmLEA genlerinin ifadesinin çoğunlukla arttığı gözlenmiĢtir. ClLEA genlerinin ifade seviyesinin floem dokudakilerin vasküler dokulardakine göre arttığı tespit edilmiĢtir. Ayrıca bu çalıĢmada kuraklık stresi altında LEA gen ailesi üyeleri olan kavunda CmLEA 42, CmLEA 43; karpuzda ise ClLEA 46, ClLEA 48‘in gen ifade seviyesi Real Time PZR analizi ile incelenmiĢtir. Ġki bitki türünde kuraklık stresi altında yaprak ve köklerden 0., 3., 12. ve 24. saatte örnekleme yapılmıĢtır. EĢ zamanlı PZR sonuçlarına göre yaklaĢık olarak kavunda CmLEA 42 geni yaprakta 24. saatte 4 kat; kökte 3. saatte 1,5 kat; CmLEA 43 geni 24. saatte yaprakta 2,5 kat, kökte 24. saatte 3 kat gen ifadesi artmıĢtır. Karpuzda ise ClLEA 46 geni yaprakta 3. saate 2,5 kat, kökte 12. saatte 1,2 kat; ClLEA 48‘de ise yaprakta 3. saatte 1,2 kat, kökte 3. ve 24. satte 1,5 kat bir artıĢ göstermektedir. ÇalıĢmamız LEA genlerinin, kavun ve karpuzda kuraklığa yanıt mekanizmasının açığa çıkarılmasında öncü bir çalıĢma olabileceği gibi gelecekteki çalıĢmalara da farklı bir perspektif oluĢturabilir.