Biberde (Capsicum Annuum L.) Abiyotik Stres Koşullarının Fizyo-Biyokimyasal Etkilerinin Değerlendirilmesi ve Yabby Gen Ailesinin Genom Çaplı Analizi

Abstract

Bu çalışma, Demre biberinde tuz, kuraklık, sıcaklık ve üşüme stresleri altında ortaya çıkan fizyo-biyokimyasal yanıtları değerlendirmekte ve Capsicum annuum genomunda bulunan YABBY gen ailesini kapsamlı biçimde incelemektedir. Yapılan ölçümler, tüm stres koşullarında bitki gelişiminin yavaşladığını; buna karşılık prolin ve MDA düzeylerinde artış ile bazı antioksidan enzim aktivitelerinde belirgin değişimler olduğunu göstermiştir. Bu bulgular, Demre genotipinin stres tipine göre farklı savunma yollarını devreye soktuğunu işaret etmektedir. Genom analizlerinde dokuz CaYABBY geni tanımlanmış; bu genlerin motif yapıları, ekzon-intron düzenleri ve filogenetik ilişkileri ortaya konmuştur. CaYABBY3'teki belirgin motif kayıpları, bu genin aile içinde işlevssel olarak ayrıştığını düşündürmektedir. RT-qPCR analizleri, CaYABBY6'nın özellikle kök dokusunda tuz stresine güçlü bir yanıt verdiğini ve sıcaklık ile üşüme streslerinde de anlamlı şekilde arttığını göstermiştir. CaYABBY3'ün dokuya ve stres türüne göre değişen ifadesi ise aile içinde işlevsel bir farklılaşmayı desteklemektedir. Genel olarak, elde edilen sonuçlar YABBY gen ailesinin gelişim süreçlerinde olduğu kadar abiyotik stres yanıtlarında da önemli düzenleyici roller üstlendiğini ortaya koymaktadır.This study evaluates the physio-biochemical responses arrising under salt, drought, heat and cold stresses in Demre pepper comprehensively investigates the YABBY gene family found in the Capsicum annuum genome. Measurements indicated that plant growth under all stress conditions; conversely, increases in proline and malondialdehyde (MDA) levels and significant changes in certain antioxidant enzyme activities were observerd. These findings suggest that the Demre genotype activates distinct defense mechanisms depending on the stress type. In genome analyses, nine CaYABBY genes were identified; the motif structures, exon-intron organizations and phylogenetic relationships of these genes were elucidated. Significant motif losses in CaYABBY3, suggest that this gene had steucturally diverged within the family. RT-qPCR analyses demonstrated that CaYABBY6 exhibited a strong response to salt stress. The expression of CaYABBY3, varying according to tissue and stress type, supports functional differentitation within the family. Overall, the obtained results reveal that the YABBY gene family undertakes important regulatory roles in abitotic stress responses as well as in developmental processes.