Bazı canavar otu popülasyonlarının moleküler belirteçler ile genetik karakterizasyonu

Abstract

Orobanche cumana Wallr. (canavar otu) başta ayçiçeği bitkisi (Helianthus annuus L.) olmak üzere tarım yapılan arazilerde çok büyük verim kayıplarına neden olan parazitik bir bitkidir. Ayçiçeği tarlalarında hızlı bir şekilde bulaşıklığa neden olabilen O. cumana'da yapılan genetik karakterizasyon çalışmaları sınırlıdır. Bu tez çalışmasında Edirne, Kırklareli, Tekirdağ ve Adana illerinden örneklenen orobanş popülasyonlarına ait tohumlar ile canavar otuna hassas Özdemirbey ayçiçeği çeşidi kullanılarak bitkilerin yetiştirilmesi sağlanmıştır. Orobanş popülasyonlarının genetik karakterizasyonu ve genetik çeşitliliğinin belirlenmesi için sekiz mikrosatellit (SSR) lokusu (Ocum-52, Ocum-70, Ocum-81, Ocum-87, Ocum-108, Ocum-141, Ocum-160 ve Ocum-196) kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan sekiz SSR lokusunun tamamı polimorfik olarak bulunmuştur. Analiz edilen 146 örnekte 22 allel gözlenmiştir. Genetik çeşitlilik parametreleri; Na=2,016 (lokus başına düşen ortalama allel sayısı), Ne=1,404 (ortalama etkili allel sayısı), I=0,386 (ortalama Shannon Sabiti), Ho= 0,199 (ortalama gözlenen heterozigotluk), He=0,241 (ortalama beklenen heterozigotluk) ve PIC=0,199 (ortalama polimorfik bilgi içeriği) hesaplanmıştır. Yapılan AMOVA (Moleküler varyans analizi) sonucunda popülasyonların genetik çeşitliliğinin %53 oranında popülasyon içerisinde olduğu bulunmuştur. UPGMA yöntemi kullanılarak oluşturulan dendrograma ve STRUCTURE analizine göre popülasyonlar 2 gruba ayrılmıştır. 1. grupta AE2003, AD2018, T2018, MT2013, LE2013 ve K2019 popülasyonları yer alırken, 2. grupta LK2013 ve HT2016 popülasyonları yer almıştır. Elde ettiğimiz sonuçlar çalışılan popülasyonlar hakkında önemli genetik çeşitlilik bilgilerine ulaşmamızı sağlamıştır, ulaşılan bilgiler planlanacak olan yeni çalışmalar için önemli katkılar sağlayacaktır.

Orobanche cumana Wallr. (sunflower broomrape) is a parasitic plant that causes huge yield losses in agricultural lands, especially sunflower (Helianthus annuus L.). Genetic characterization studies in O. cumana, which can cause contamination in sunflower fields, are limited. In this thesis, the broomrape plants were grown by using the seeds of the broomrape populations sampled from Edirne, Kırklareli, Tekirdağ, and Adana provinces. The sensitive Özdemirbey sunflower variety was used for growing broomrapes. Eight microsatellite (SSR) loci (Ocum-52, Ocum-70, Ocum-81, Ocum-87, Ocum-108, Ocum-141, Ocum-160, and Ocum-196) were used for genetic characterization and determination of the genetic diversity of broomrape populations. All eight SSR loci used in the study were found to be polymorphic. 22 alleles were observed in 146 samples analyzed. Genetic diversity parameters; Na=2.016 (mean number of alleles per locus), Ne=1.404 (mean effective alleles), I=0.386 (mean Shannon Constant), Ho= 0.199 (mean observed heterozygosity), He=0.241 (mean expected heterozygosity), and PIC =0.199 (mean polymorphic information content) were calculated. As a result of AMOVA (Molecular variance analysis), it was found that the genetic diversity of the populations was 53% within the population. Populations were divided into 2 groups according to the dendrogram created using the UPGMA method and STRUCTURE analysis. Group 1 included AE2003, AD2018, T2018, MT2013, LE2013, and K2019 populations, while group 2 included LK2013 and HT2016 populations. The results we obtained have enabled us to reach important genetic diversity information about the studied populations, and the information obtained will provide important contributions for planned studies in the future.