Türkiye'de yetişen yerel emmer buğday [Triticum turgidum L. ssp. dicoccon (Schrank) Thell.] popülasyonlarında genetik çeşitliliğin moleküler yöntemlerle karakterizasyonu

Abstract

Bu çalıŞmada Türkiye‟de yetiŞen dokuz yerel emmer buğday [Triticum turgidum L. ssp. dicoccon (Schrank) Thell] popülasyonu basit dizi tekrarları (SSR) yöntemiyle araŞtırıldı. ÇalıŞmada kullanılan tohumlar Ege Tarımsal AraŞtırmalar Enstitüsü Müdürlüğü‟nden temin edildi. Bu çalıŞmada kullanılan dokuz SSR primeri uzunlukları 57-376 bç arasında değiŞen ve %100 polimorfik toplam 497 alel üretti. Elde edilen SSR verileri genetik veri analizi yazılım programı olan POPGENE (1.32 versiyonu) ile analiz edildi. Lokus düzeyindeki genetik veri analizlerine göre ortalama lokus baŞına düŞen alel sayısı (na), etkili alel sayısı (nea), genetik çeŞitlilik değeri (He.) ve Nei‟nin genetik çeŞitlilik değerleri sırasıyla 40,89, 13, 0,9 and 0,89 olarak belirlendi. En yüksek ortalama alel sayısı, etkili alel sayısı, genetik çeŞitlilik ve Nei‟Nin genetik çeŞitlilik değerleri sırasıyla na = 50 (X-gwm-186 için), ne = 26.08 (X-gwm-312 için), He = 0.97 (X-gwm-312 için) and Nei‟s He = 0.96 (X-gwm-312 için) olarak hesaplandı. En düŞük ortalama alel sayısı, etkili alel sayısı, genetik çeŞitlilik ve Nei‟nin genetik çeŞitlilik değerleri sırasıyla na = 30 (X-gwm-408 için), ne = 3,45 (X-gwm-577 için), He = 0,71 (X-gwm-577 için) and Nei‟s He =0,71 (X-gwm577 için) olarak hesaplandı. Gözlenen en yüksek genetik çeŞitlilik Heob. = 0,24 ile H populasyonunda tespit edilirken gözlenen en düŞük genetik çeŞitlilik Heob. = 0,08 ile L populasyonunda tespit edildi. Beklenen en yüksek genetik çeŞitlilik Heexp. = 0,92 ile L populasyonunda gözlenirken beklenen en düŞük genetik çeŞitlilik Heexp. = 0,76 ile H populasyonunda tespit edildi. Populasyonlar arasında genetik farklılaŞma ve gen akıŞı değerleri sırasıyla FST = 0,15 ve Nm = 1,41 olarak hesaplandı. Populasyon içindeki genetik varyasyon %85 iken populasyonlar arasında %15‟tir. En yüksek genetik uzaklık B ve L populasyonları arasında D = 0,69 olarak gözlenirken, en düŞük genetik uzaklık B ve M ile M ve N arasında D = 0,46 olarak gözlendi. Populasyonlar arasındaki genetik uzaklığa göre UPGMA yöntemiyle bir dendrogram oluŞturuldu. Dendrogramda populasyonlar iki ana gruba ayrıldı. L populasyonu tek baŞına bir ana grupta kümelenirken populasyonların geri kalanı ikinci grupta kümelendi. SSR marker sistemi T. dicoccon populasyonları arasında genetik çeŞitliliği verimli Şekilde belirledi ve farklı populasyonları birbirinden baŞarılı Şekilde ayırt etti. Bu çalıŞmanın sonuçlarına göre SSR marker sisteminin populasyon genetiği analizlerinde genetik çeŞitliliği ve populasyon yapısını belirlemede kullanılabileceği önerilmektedir.

Genetic diversity among nine emmer wheat [Triticum turgidum L. ssp. dicoccon (Schrank) Thell] landraces populations, grown in Turkey was screened by simple sequence repeats (SSR) technique. The seed samples, used in this study were provided by Aegean Agricultural Research Institute Izmir. Nine SSR primers, used in this study, produced 497 alleles, which ranged 57-376 bp and were 100 % polymorphic. The SSR data obtained was analyzed using POPGENE (version 1.32) genetic data analysis software program. Genetic diversity data at locus level, mean number of allele per locus (na), effective allele (nea), value of genetic diversity (He.) and value of Nei‟s genetic diversity were determined as 40.89, 13, 0.9 and 0.89 respectively. The mean number of alleles, effective alleles, value of genetic diversity and value of Nei‟s genetic diversity were calculated as na = 50 (for X-gwm-186), ne = 26.08 (for X-gwm-312), He = 0.97 (for X-gwm-312) and Nei‟s He = 0.96 (for Xgwm-312) respectively. The lowest mean number of allele, effective allele, value of genetic diversity and value of Nei‟s genetic diversity were detected as na = 30 (for Xgwm-408), ne = 3.45 (for X-gwm-577), He = 0.71 (for X-gwm-577) and Nei‟s He =0.71 (for X-gwm-577) respectively. The highest observed genetic diversity was detected as Heob. = 0.24 in population H, while the lowest observed genetic diversity was detected as Heob. = 0.08 in population L. The highest expected genetic diversity was observed as Heexp. = 0.92 in population L, while the lowest observed genetic diversity was observed as Heexp. = 0.76 in population H. The genetic differentiation and gene flow between populations were calculated as FST = 0.15 and Nm = 1.41 vii respectively. Genetic variation within population and between was %85 and %15 respectively. The highest genetic distance was observed as D = 0.69 among populations B and L, while the lowest genetic distance was observed as D = 0.46 between populations B and M, and N and M. A dendrogram based on genetic distance between populations was using according to UPGMA (unpaired group mathematical average) method. That, populations separated into two main groups. The populations L were clustered alone in one main group, while the rest of the populations were clustered in the second main group. SSR marker system determined efficiently the genetic diversity among the T. dicoccon populations and it was successful to differentiate the different populations from each other. Ġt is concluced that SSR marker system can be successfully used for population genetics analysis to investigate genetic diversity and population structure.