By HARUN KARCI, Published on 10/16/23

Plum pox virus (PPV) is the most devastating viral disease of the stone fruits worldwide. Inefficiency of the traditional control measures against PPV along with its globally widespread distribution and the economic importance of stone fruits, signify the necessity and importance of PPV resistance programs. In the present study, Agrobacterium-mediated transformation of Nicotiana benthamiana Domin was performed using four inverted repeat constructs derived from UTR/P1, HCPro, HCPro/P3, and CP regions of PPV-T isolate KyEsAp301. The efficacy of the constructs for inducing virus resistance in transgenic plants was evaluated by inoculation with PPV-D, -M, and -T strains. The potential of hairpin structures in the production of siRNAs and miRNAs in both wild-type and transgenic plants was compared by small RNA high-throughput sequencing. Although the four PPV genomic regions were used for transgenic resistance in previous experiments, small RNA high-throughput sequencing was first time used in this study to demonstrate the efficacy of the PPV constructs and to determine expression profiles of siRNAs and miRNAs. The results revealed that the potentials of hairpin constructs in producing siRNAs and their accumulation in target regions were significantly different. Expression profiles of several known and novel miRNAs were dramatically changed in response to PPV infection in both wild-type and transgenic plants, demonstrating plausible involvement of these miRNAs in plant-virus interactions. Based on the abundance of siRNAs and lack of PPV virus accumulation in transgenic plants harboring UTR/P1 and CP hairpin construct, we have concluded that UTR/P1 and CP are likely the best viral regions for induction of resistance against PPV.

Antepfıstığı (Pistacia vera L.), Anacardiceae familyasının bir üyesi olup Pistacia cinsinin tek kültürel formudur. P. vera dioik bitki türlerinden biridir ve Pistacia cinsi içeridinde az sayıda da olsa hermafrodit ve monoik çiçek yapısına sahip genotipler bulunmuştur. Antepfıstığının ıslahı, dioik çiçek yapısı, gençlik döneminin oldukça uzun olması ve periyodisite göstermesi gibi birçok sınırlayıcı faktörden dolayı oldukça uzun sürmektedir. Yakın zamanda kromozom düzeyinde antepfıstığı genomları yayınlanmış ve genom büyüklüğü yaklaşık 600 Mb olarak bildirilmiştir. Bu çalışmada, Siirt çeşidine ait Yeni Nesil Dizileme (NGS) verileri kullanılarak varyant belirleme aşamasında duplike okumaları belirlemenin etkisini tespit etmek amacıyla birçok biyoinformatik analiz yapılmıştır. Kısa InDel’ler ve SNP’lerin tespiti için yaklaşık 5.2 Gb veri kullanılmıştır. Yüzde 99.83 haritalama oranı belirlenmiş ve yaklaşık 35 milyon okuma referans genoma başarıyla haritalanmıştır. Haritalama kalitesi ve okuma derinliği filtrelemeleri sırasıyla MQ>30 ve DP>2 olarak gerçekleştirilmiştir. Tüm okumaların yüzde 7.18’i duplike okumaları (2.50 milyon) oluşturmuştur. MarkDuplicates (MD) işlemi uygulanmayan BAM dosyası kullanılarak yapılan varyant belirleme analizinde toplam 1,022,161 SNP ve 124,762 InDel, MD işlemi gerçekleştirilen BAM dosyası kullanılarak yapılan varyant belirleme analizi sonrasında ise toplam 1,050,788 SNP ve 128,109 InDels tespit edilmiştir. Her iki VCF dosyası genom pozisyonlarına göre karşılaştırılmıştır. Aynı pozisyonlardaki aynı ve farklı (referans aleli aynı ancak farklı alternatif aleller) varyantlar saydırılmış ve ayrı ayrı kaydedilmiştir. Ayrıca MD işlemi yapılmayan BAM dosyasının varyant belirleme işlemlerinde, toplam 42,413 adet gerçek negatif lokus (TNL) kaybına ve toplam 10,439 adet yanlış pozitif lokus (FPL) elde edilmesine neden olmuştur. Sonuç olarak, MD tüm organizmalar için varyant belirleme analizlerinin önemli bir aşaması olmakla birlikte yanlış pozitif lokusların ortadan kaldırılması için de gerçekleştirilmelidir. Elde edilen bu sonuçların, gelecekte yapılacak ıslah programlarında varyant tespitinde faydalı olabileceği düşünülmektedir.