Soya (Glycine max (L.) Merr) ve Arabidopsis thaliana'da demir ve bakır eksikliği tepkilerini anlamak için entegratif tarımsal ve genetik yaklaşımlar

Kireçli-alkali topraklarda gözlenen demir (Fe) eksikliği klorozu (IDC), bitki gelişimi, verim ve besin kalitesini olumsuz etkiler. Bu tez, soya (Glycine max (L.) Merr.) ve Arabidopsis thaliana'nın IDC koşullarında verim ve tohum besin içeriğini artırmak için tarımsal ve genetik stratejileri birleştirmektedir. IDC'ye toleranslı ve hassas soya çeşitleri incelenmiş, toleranslı çeşitlerin Fe gübrelemesine daha iyi yanıt vererek tohum Fe konsantrasyonu, protein içeriği ve tohum boyutunu artırdığı, fitat seviyelerini ise azalttığı gözlemlenmiştir. Soyadaki genetik analizlerle IDC toleransı ile ilişkili kantitatif özellik lokusları (QTL) içinde spesifik genler tanımlanmış ve bu genlerin Arabidopsis ortologlarının biyoinformatik analiziyle Fe homeostazında rol oynayan yeni bir transkripsiyon faktörü olan GATA12 keşfedilmiştir. IDC'ye toleranslı soya çeşitlerinin transkriptomik analizi, önemli transkripsiyon faktörleri ve taşıyıcıların farklı şekilde ifade edildiğini ortaya koymuş; özellikle UMAMIT amino asit taşıyıcı ailesinden UMAMIT28'in demir homeostazında kilit rol oynadığı belirlenmiştir. Arabidopsis'te UMAMIT28'in fonksiyonel karakterizasyonu, bu genin demir ve bakır homeostazındaki rolünü doğrulamıştır. Bu tez, tarımsal ve genetik yaklaşımların birlikte kullanılmasının, gıda güvenliği ve yetersiz beslenme sorunlarına çözümde önemini vurgulamaktadır. Ayrıca, bitkilerde transmetal homeostazı için gerekli olan yeni bir transkripsiyon faktörü ve taşıyıcıyı tanımlanmıştır.