AHP genlerinin CRISPR-CAS9 sistemi kullanılarak domates bitkisinde susturulması

Domates (Solanum lycopersicum) insan sağlığı için önemli bir besleyicidir. Dünya genelinde yaygın olarak üretimi olan Domates için önemli biyotik ve abiyotik stres faktörleri bulunmaktadır. Bu stres faktörleri verimi etkilemekte, hatta bazı durumlarda bitkinin ölümüne yol açmaktadır. Artan küresel ısınma ve iklim değişikliğiyle beraber, bu stres faktörlerinden biri olan kuraklık şartları da tarımsal üretim açısından önemli bir sorun oluşturmaktadır. Bu çalışmada, iklim değişikliği sonucu artması beklenen kuraklık koşullarına dayanıklı domates bitkisi geliştirilmesi amaçlanmıştır. Abiyotik stres koşullarına karşı yanıt mekanizmasının önemli bir düzenleyici olan ABA, bitkilerin bu koşullara adaptasyonunda pozitif düzenleyicidir. Bu amaçla, daha önce Arabidopsis thaliana'da susturulması sonucu kuraklığa tolerans sağladığı bilinen AHP genlerinin domatesteki homoloğu olan Solc01g080540 (AHP1) ve Solyc06g084410 (AHP2) genleri seçilmiş olup, bu genler domates bitkisinde, CRISPR/Cas9 genom düzenleme tekniği kullanılarak susturulmuştur. AHP genleri sitokinin sinyalizasyonunun pozitif düzenleyicileri olarak rol almaktadır. Bu genlerin susturulması, stres koşullarına yanıtta önemli rol alan ABA ile sitokinin arasındaki ters ilişki sonucu ABA sinyalizasyonunu artıracağından kuraklığa direnç beklenmektedir. Genom düzenleme işleminin ardından elde edilen tohumlar kullanılarak, kuraklık ve çimlendirme uygulaması yapılmış ve sonuçlar genom düzenlenmemiş bitkiler ile kıyaslanmıştır. Bunun sonucunda ise, ahp bitkilerin genom düzenlenmemiş bitkilere kıyasla kuraklık koşullarında gelişimini daha iyi sürdürebildiği, hatta genomu düzenlenmemiş bitkileri yaşamını devam ettiremediği koşullarda yaşadığı görülmüştür. Ancak, kuraklık bulunmayan koşullarda ise genomu düzenlenmemiş bitkilere kıyasla gelişimsel olarak geride kalmışlardır. Kuraklık oluşturulmamış koşullar altında genomu düzenlenmemiş tohumlardan geç çimlenen ahp tohumları, kuraklık koşullarında, genomu düzenlenmemiş tohumlar çimlenemezken, ahp tohumları çimlenebilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma ile AHP genlerinin domates bitkisindeki fonksiyonları görülmüş olup, kuraklığa dirençli çeşit ortaya çıkarılmıştır.