Bitkisel Alkaloid, Fenolik ve Terpen Bileşiklerinin Fusarium graminearum Etkenine Etkilerinin RNA-seq Temelli Karakterizasyonu


Doğan Ö. (Yürütücü), Korkmaz E. M., Budak M., Kaya E., Yörük E., Bakmaz D., et al.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2024 - 2026

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Haziran 2024
  • Bitiş Tarihi: Haziran 2026

Proje Özeti

Fusarium türleri dünya çapında küçük taneli tahıllarda birçok hastalığa yol açarak büyük ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Bu tahıllarda en sık görülen hastalıklardan olan başak yanıklığı ile kök ve kök boğazı çürüklüğünün majör etmenleri F. graminearum patojenidir. Bu patojen, ayrıca insanlar ve hayvanlar için tehlikeli olan mikotoksinler üretmektedirler. Bu patojenler ile mücadelede uzun süreli ve kısa süreli yaklaşımlar kullanılmaktadır. Enfeksiyona dayanıklı bitki çeşitlerinin kullanımı gibi uzun süreli yaklaşımlarla karşılaştırıldığında, zirai ilaç uygulaması gibi kısa vadeli yaklaşımların daha sıklıkla tercih edildiği rapor edilmektedir. Zirai ilaçlar ise gelişmiş ökaryotik canlılara dolaylı veya doğrudan ulaşıp zarar verebilmekte ve çevre kirliliğine ve fitotoksisiteye yol açabilmektedir. Diğer taraftan funguslar bu zirai ilaçlara karşı direnç geliştirebilmektedir. Bu nedenle, hastalık riskinin azaltılması ile besin ve çevre güvenliğinin arttırılması için alternatif biyogüvenli maddeler olan biyokontrol ajanlarının kullanımı önem kazanmaktadır. Biyokontrol ajanı olarak bitki türevli sekonder metabolitlerin kullanımı son yıllarda değerlendirilen en önemli yaklaşımlardan birisidir. Bu kapsamda, özellikle otsu bitkilerden kolaylıkla elde edilebilen majör esansiyel yağ ve uçucu bileşiklerin antifungal etkileri araştırılmaya başlanmıştır. Önerilen bu proje, üç temel bitkisel sekonder metabolit grubu olan alkaloit, fenolik ve terpenlere ait 10'ar adet bileşiğin F. graminearum türü üzerine antifungal etkilerinin in vitro koşullarda irdelendikten sonra transkriptom tabanlı araştırılması üzerine kurgulanmıştır. Bu kapsamda, etkin antifungal aktivite gösteren bileşikler için fungal transkriptom analizleri gerçekleştirilerek, hangi bileşen grubunun hangi yolaklar aracılığıyla antifungal etki gösterdiklerine dair kapsamlı bir veri üretilecek ve küçük taneli tahıllarda birçok enfeksiyona yol açan bu patojen fungus için etkin mücadele yöntemi geliştirmek adına temel bir altyapı oluşturulacaktır. Bu amaç doğrultusunda bitki patojeni olarak F. graminearum referans ırkı PH-1 kullanılacaktır. Öncelikli olarak üç sekonder metabolit grubuna ait 10'ar bileşiğin in vitro baskılayıcı kapasiteleri, minimum inhibitör konsantrasyon (MİK) ve yarı baskılayıcı konsantrasyon değerleri (IC50) hesaplanarak belirlenecektir. Elde edilen değerlere göre bileşiklerin koruyucu etkileri Triticum aestivum. L. cv. Midas buğday çeşidi üzerinde patojenite testleri gerçekleştirilerek tespit edilecektir. Alkaloit, fenolik ve terpenlere ait göreli en kuvvetli antifungal etkiye sahip oldukları belirlenen üçer bileşiğin F. graminearum üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amacıyla in vitro kontrol ve IC50 setlerinden elde edilen örnekler transkriptom analizlerine tabi tutulacaktır. Projenin başarılı bir şekilde tamamlanması sonucunda ortaya konacak fungal gelişimin inhibisyonunun belirlenmesine dair veriler ile bitkisel bileşiklerin antifungal etkilerine dair çalışmalara daha detaylı ve moleküler perspektiften bakılmasını sağlayacaktır.