BBM Magazine Issue-Sayı: 61 February - Şubat 2023

BBM • FEBRUARY - ŞUBAT 2023 75 kadarıyla, buğday proteomu üzerine yapılan bu en büyük GWAS çalışması, 114 proteinden 24’ü için ana QTL’ler ile di- ğer özellikler için bildirilen proteinlerin benzer bir genetik mimarisini ortaya koymuştur. ÖNEMLI GLUTEN PROTEINLERI IÇIN QTL'LER Yüksek ve düşük moleküler ağırlıklı gluteninler buğdayın son kullanım kalitesi için büyük önem taşımaktadır. Payne ve meslektaşlarının öncü çalışmalarından bu yana buğday ısla- hında yoğun araştırma ve kullanım altındadırlar. Özellikle glu- teninler, bir HMW- ve iki LMW-GS proteinleri ile ilgili üç prote- ini destekleyen üç ana QTL belirledik (Tablo 1). Kromozom 1D üzerinde, Uniprot veri tabanına göre HMW-Dx5 olarak açık- lanan prot017 için genotipik varyansın %42,7’sini açıklayan büyük bir QTL bulduk (Tablo 1). Buğday çeşitlerimiz üzerinde SDS-PAGE ile yapılan elektroforetik analiz, prot017’nin QTL aleli GG’nin HMW bantlama birimi 5 ile ve QTL aleli AA’nın HMW bantlama birimi 2 ile 148 buğday çeşidinin toplam 143’ünde temsil edildiğini ortaya koyarak Uniprot ek açık- lamasını doğrulamıştır. İlginç bir şekilde, SDS bantlama mo- delindeki allelik farklılık, Dx5 (GG) birimine sahip çeşitlerin Dx2 (AA) birimine sahip çeşitlerden daha düşük bir bolluğa sahip olduğu tek bir proteinin (017) kantitatif ölçümlerinden çıkarılabilir (Şekil 4). Kütle spektrometresi tabanlı proteomik iş akışımızla ölçülen triptik peptitlerle oldukça homolog pro- tein izoformlarını niteliksel olarak ayırt etmek mümkün olma- sa da, gen ürününün görünüşte alele bağlı ifade seviyesi, tamamlayıcı SDS-PAGE yaklaşımı ile mükemmel bir şekilde yakalanmıştır. Bu vaka çalışması, kantitatif protein ölçümleri- nin ıslah çalışmaları için tamamen genetik analizlere ek ilgili bilgi içeriği sağlayabileceğini vurgulamaktadır. DÜŞÜK ALERJEN İÇERIĞI IÇIN YETIŞTIRME İMKANI Buğday önemli ve çoğunlukla sağlıklı bir temel ürün ol- masına rağmen, önemli sayıda insan buğday hassasiyetin- den muzdariptir ve potansiyel tetikleyicilerin çoğu protein- dir. Zimmermann ve arkadaşları ile Afzal ve arkadaşlarının yaklaşımını izledik ve tohum kaynaklı buğday alerjenleri ve Allergome veri tabanı verilerine dayanarak bir alerjen listesi derledik. Bu listeden dokuz protein için, çalışmamızda ilgili proteinin genotipik varyansının %32,3 ila %84,5’ini açıklayan önemli QTL’ler tespit ettik (Tablo 1). Bunlardan beşi gluten proteinleri, ikisi olası lipid transfer proteinleri, biri peroksire- doksin ve biri de potansiyel bir proteaz inhibitörüydü (Tablo S1). Bu dokuz proteinden üçü için, geçmiş on yıllara ait buğ- day çeşitlerindeki başlıca QTL’lerde bir seçilim eğilimi göz- lemleyebildik (Şekil 4). Yüksek protein bolluğu üreten mar- kör aleli bir proteaz inhibitörü olan prot288 için artarken, düşük protein bolluğundan sorumlu markör aleli prot017, HMW-Dx5 ve prot203, LMW-GS Glu-A3 için artmıştır. Son ikisi, daha önce tartışıldığı gibi, bitki ıslahçılarının yoğun bir şekilde seçtiği önemli buğday kalitesi proteinleridir ve aynı zamanda az sayıda insan için potansiyel alerjenler olarak görünmektedir. İlginç bir şekilde, bu iki lokustaki daha iyi pi- ties, with most potential triggers being proteins. We followed the approach of Zimmermann et al and Afzal et al and com- piled a list of allergens based on data on seed-borne wheat allergens and the Allergome database. For nine proteins from this list, we detected major QTLs in our study (Table 1), which explained between 32.3% and 84.5% of the genotypic variance of the respective protein. Five of these were gluten proteins, two probable lipid transfer proteins, one peroxire- doxin, and one a potential protease inhibitor (Table S1). For three out of these nine proteins, we could observe a selection trend at the major QTLs in the wheat cultivars from the past decades (Figure 4). The marker allele producing high protein abundance was increased for prot288, a protease inhibitor, whereas the marker allele responsible for low protein abun- dance was increased for prot017, HMW-Dx5, and prot203, LMW-GS Glu-A3. The latter two are important wheat-quality proteins that plant breeders have intensively selected for, as discussed earlier, and at the same time, appear to be poten- SPECIAL COVER • ÖZEL DOSYA