Quantification of The Expression Level of Some Drought Stress-Related Genes in Wheat (Triticum aestivum L.) Treated With Plant Growth Promoting Rhizobacteria

Bitki Gelişimini Tetikleyen Rizobakterilerin Uygulandığı Buğdayda (Triticum aestivum L.) Kuraklık Stresi ileİlişkili Bazı Genlerin İfade Seviyesinin Ölçülmesi

Mustafa CENGİZ, Behçet İNAL, Harun BEKTAŞ, Mehmet SONKURT, Mohsen MİRZAPOUR, Serdar ALTINTAŞ, Fatih ÇIĞ

Abstract

Bread wheat (Triticum aestivum L.) is one of the most important plant species in terms of sustainableagriculture, as it is a basic food source and a product that can be produced all over the world. The fact that the wheat planthas a more complex genetic structure than corn, paddy and all other agricultural products makes the breeding of this speciesa difficult and time-consuming process. On the other hand, it is possible to bring the yield values to the desired points byunderstanding the reactions of wheat to environmental factors. In this study, the relationship of resistance to drought anddiseases, which are the most common problems in wheat breeding, with PGPB (Plant Growth Promoting Bacteria), whichhas ACC deaminase effect, was investigated. In our study, the effect of ACC deaminase-synthesizing bacteria on twodifferent bread wheat varieties (Need 79, Bezostaja 1) and in drought conditions was investigated. In this study, expressionlevels of some transcription factors involved in drought resistance mechanism with ACC deaminase effect were measuredby q-RT PCR. In addition, the glutathione reductase level was measured in both wheat genotypes and its relationship withthe genes was revealed. Although the data obtained as a result of the study have varying degrees of activity, it has been foundthat PGPB bacteria have a reducing effect on the negative effects of drought stress.

Özet

Ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) temel besin kaynağı olması ve tüm dünyada üretimi yapılabilen bir ürünolması nedeniyle sürdürülebilir tarım açısından en önemli bitki türlerinden biridir. Buğday bitkisinin genetik yapı olarakmısır, çeltik ve diğer tüm tarımsal ürünlerden daha kompleks bir yapıya sahip olması bu türün ıslahını zor ve uzun zamanalan bir süreç haline getirmektedir. Diğer taraftan verim değerlerinin istenilen noktalara getirilebilmesi buğdayın çevreselfaktörlere verdiği tepkilerin anlaşılması ile mümkün olabilmektedir. Bu çalışmada da buğday ıslahında en sık karşılaşılansorunlardan kuraklık ve hastalıklara karşı direncin ACC deaminaz etkisi gösteren PGPB (Plant Growth Promoting Bacteria)ile ilişkisi incelenmiştir. Çalışmamızda ACC deaminaz sentezleyen bakterilerin iki farklı ekmeklik buğday çeşidinde (Gerek79, Bezostaja 1) ve kuraklık koşullarındaki etkisi incelenmiştir. Çalışma ile ACC deaminaz etkisi ile kuraklığa karşıdayanıklılık mekanizmasında rol alan bazı transkripsiyon faktörlerin ifade seviyeleri q-RT PCR ile ölçülmüştür. Ayrıca heriki buğday genotipinde glutatyon redüktaz seviyesi ölçülerek genler ile olan ilişkisi ortaya konulmuştur. Çalışma sonucundaelde edilen veriler değişen etkinlik derecesine sahip olmakla birlikte PGPB bakterilerinin kuraklık stresinin olumsuzetkilerini azaltıcı etkiye sahip olduğu bulunmuştur.