Erzurum İlinde Bulunan Alıç (Crataegus Spp.) Genetik Kaynaklarının Ipbs Ve Scot Markör Yöntemleriyle Genetik Çeşitliliğin Değerlendirilmesi, Dna Barkodlama Yöntemiyle Tür Teşhisinin Yapılması

Abstract

Amaç: Bu çalışma 2021-2022 yıllarında Çoruh Vadisi’nde bulunan yabani formlu alıç (Crataegus spp.) popülasyonlarını moleküler markör yöntemleriyle karakterize etmek ve DNA barkodlama çalışması yapmak amacıyla yürütülmüştür. Yöntem: Survey çalışması yapıldıktan sonra birbirlerinden farklı olduğu düşünülen 101 alıç genotipi seçilmiş ve genç yaprak numuneleri alınmıştır. Numulerin DNA’ları izole edilmiş ve PCR amplifikasyonu gerçekleştirilmiştir. iPBS ve SCoT moleküler markör yöntemleri kullanılarak genetik çeşitlilik ifade edilmiş ve ITS primerleri kullanılarak DNA barkodlama çalışması yürütülmüştür. Sekans analiz verileri ile NCBI veri tabanından aksesyon (erişim) numaraları alınmış ve tür teşhisi yapılmıştır. iPBS ve SCoT markör verilerinin kullanılmasıyla genetik yapı analizi ve UPGMA metodu ile kümeleme analizi gerçekleştirilmiştir. Popülasyon yapısının açıklanabilmesi için temel koordinat analizi (PCoA) ve moleküler varyans analizi yapılmıştır. Bulgular: Çalışmada 10 adet iPBS primeri kullanılmış olup iPBS primerlerinden ortalama 40 allel elde edilmiştir. PIC değerleri 0,239 (iPBS2387) ile 0,272 (iPBS2244) aralığında bulunmuştur. Oluşturulan dendrogramda ve genetik yapı analizinde genotipler 2 ana grupta kümelenmişleridir. Genotiplerin benzerlik katsayıları 0,70-0,99 arasında bulunmuştur. Moleküler varyans analizi (AMOVA) sonuçlarına göre ortaya çıkan varyasyonun %91’inin popülasyon içi ve %9’unun popülasyonlar arası olduğu gözlenmiştir. 20 adet SCoT primerinin kullanıldığı çalışmamızda ortalama 50,05 allel elde edilmiştir ve primerlerin PIC değerleri 0,251 (SCoT2) ile 0,297 (SCoT39) arasında değişkenlik göstermiştir. Buna göre çizilen filogenetik ağaçta genotipler 2 ana grupta toplanmıştır ve dendrogramda benzerlik katsayıları 0,69-0,87 arasında bulunmuştur. Genetik yapı analizi sonuçlarına göre alıç genotipleri üç alt popülasyona ayrılmıştır. Moleküler varyans analizi sonuçlarına göre oluşan varyasyonun %88’inin popülasyon içi ve %12’sinin popülasyonlar arası olduğu görülmüştür. DNA barkodlama çalışması için NCBI nükleotit veri tabanında BLAST yapılarak doğru bölgenin çoğaltıldığı ve dizilendiği onaylanmıştır. Çalışmada kullandığımız genotipler 14 farklı aksesyon numarası ile eşleşmiştir ve alıç genotiplerimizin NCBI benzerlik oranları %90,83-%100 arasındadır. Sonuç: Bu çalışma ile ülkemizde daha önce üzerinde hiç çalışma yürütülmemiş olan 101 alıç genotipi moleküler yöntemlerle karaterize edilmiştir. Genetik çeşitliliğin yüksek çıkmış olması ülkemizde ticari anlamda yetiştiriciliği henüz yapılmaya başlanan alıçın ıslah çalışmalarına katkıda bulunacaktır.

Purpose: This study was conducted in 2021-2022 in the Çoruh Valley of wild hawthorn (Crataegus spp.) were carried out with the aim of characterizing their populations with molecular marker methods and conducting DNA barcoding studies. Method: After the survey study was carried out, 101 hawthorn genotypes, which are considered to be different from each other, were selected and young leaf samples were taken. DNA of the samples was isolated and PCR amplification was performed. Genetic diversity was expressed using iPBS and SCoT molecular marker methods and DNA barcoding study was carried out using ITS primers. With sequence analysis data, accession numbers were taken from the NCBI database and the species of diagnosis was made. Genetic structure analysis was performed using iPBS and SCoT marker data. Clustering analysis was performed with the UPGMA method using the data. Principal coordinate analysis (PCoA) and molecular variance analysis were performed to explain the population structure. Findings: In the study, 10 iPBS primers were used and an average of 40 alleles were obtained from the iPBS primers. PIC values ranged from 0.239 (iPBS2387) to 0.272 (iPBS2244). In the dendrogram and genetic structure analysis, genotypes are clustered in 2 main groups. The similarity coefficients of the genotypes were found between 0.70-0.99. According to the results of molecular analysis of variance (AMOVA), it was observed that 91% of the variation was within the population and 9% was among the populations. In our study, in which 20 SCoT primers were used, an average of 50.05 alleles were obtained. The PIC values of the primers ranged from 0.251 (SCoT2) to 0.297 (SCoT39). Accordingly, genotypes were collected in 2 main groups in the phylogenetic tree drawn. The similarity coefficients in the dendrogram were found to be between 0.69-0.87. According to the results of genetic structure analysis, hawthorn genotypes are divided into three sub-populations. According to the results of molecular analysis of variance, it was observed that 88% of the variation was within the population and 12% was among the populations. Results: For the DNA barcoding study, it was confirmed that the correct region was amplified and sequenced by making a BLAST in the NCBI nucleotide database. The genotypes we used in the study matched with 14 different accession numbers. NCBI similarity rates of hawthorn genotypes are between 90.83% and 100%.