Haşhaşta (Papaver somniferum L.) anneksin ailesi genlerinin tanımlanması, karakterizasyonu ve abiyotik stres altında fonksiyon analizleri

Anneksinler, Ca2+-bağımlı bir şekilde fosfolipidlere bağlanan, gen ailesine ait genlerce kodlanan proteinlerdir ve bitki büyüme, gelişme ile stres toleransında rol oynarlar. Bu çalışmada, haşhaşta anneksin gen ailesi, genom-çapında tanımlanmıştır. Haşhaş genomunda (ASM357369v1), anneksin proteinlerinin tipik özelliklerini kodlayan yirmi beş gen belirlenmiş ve bunlar PsAnn1'den PsAnn25'e kadar tür adına uygun olarak da numaralandırılarak adlandırılmıştır. Filogenetik ağaçta, PsAnn proteinleri birbirleriyle yakın ilişkili gruplanmıştır. PsAnn genleri on bir haşhaş kromozomundan yedisine rastgele yerleşmiştir. PsAnn'ların çoğu sitoplazmada yer almaktadır. Golgi ve vakuol de sadece PsAnn24 ve PsAnn8 bulunmaktadır. Hizalanmış dizi uzunluğunun, daha uzun genin %80'inden fazlasını kaplayacağı ve benzerliklerinin %80 üzeri olduğu ve aynı kromozomda yakın bulunmaları dikkate alınarak, 3 gen çiftinde (PsAnn4/PsAnn5, PsAnn7/PsAnn8 ve PsAnn13/PsAnn14) duplikasyonlar belirlenmiştir. Işık, gelişim, çevresel stres ve hormon ilgili çeşitli cis- etkili elementler birçok PsAnn genlerinin promotorlarında belirlenmiştir. Tüm PsAnn proteinlerinde toplam 10 motif tespit edilmiş olup bunlardan yedisi tüm proteinlerde bulunmaktadır. PsAnn proteinlerinin 7'si hariç hepsi 10 motifin tamamını içermektedir. En az sayıda motif PsAnn25'te bulunmuştur. PsAnn genleri, 4 ila 6 eksona ve 3 ila 5 arasında değişen introna sahiptir. Tüm genlerde 1. ve/veya 2. intronlar diğerlerinden daha uzundur. Otuz gün, 20 ºC'de, %65 nispi nem, 370 μmol m−2 s−1 ışık şiddeti ve 16 s gündüz/8 s gece fotoperiyotta yetiştirilen Çelikoğlu çeşidine ait haşhaş fidelerine yüksek sıcaklık uygulaması, 30ºC'de 6 s bekletilerek gerçekleştirilmiş ve PsAnn genlerinin bu sıcaklıkta ifade düzeylerindeki değişimler tespit edilmiştir. Yüksek sıcaklıkla birlikte 9 adet PsAnn (PsAnn1,-3, -4, -5, -6, -7, -8, -9, -10) genin ifade düzeylerindeki değişimler belirlenmiştir. Kontrol bitkilerine kıyasla yüksek sıcaklık uygulanan bitkilerde, PsAnn genlerinden altısı (PsAnn3, -5, -6, -8, -9, -10) daha yüksek, üçü (PsAnn1, -4, -7) ise daha düşük ifade düzeyi göstermiştir. En yüksek ifade düzeyi değişimi (2,5 kat değeri ile) PsAnn3'te gözlemlenirken, bunu PsAnn5 (2 kat) geni izlemiştir. Bu durumda, haşhaşın ısı stresi tepkisinde, yüksek sıcaklık altında daha yüksek oranda ifade edilen bu PsAnn genlerinin kritik rolleri olabileceği düşünülmektedir.