Türkiye iç sularındaki Phoxinus strandjae (Drensky, 1926) populasyonunun genetik analizi

Abstract

Phoxinus (Cyprinidae: Teleostei) populasyonlarının genetik teşhisi, demografik hikayesi ve populasyon genetik yapısı, Türkiye'nin Güney Marmara, Karadeniz ve Trakya havzasındaki altı populasyonundan 67 bireyin mitokondri 16S rRNA (167 bp), sitokrom c oksidaz alt ünite I (652 bp) ve sitokrom b (1140 bp) genleri dizilimindeki varyasyon kullanılarak belirlendi. Düşük haplotip sayısı, haplotip ve nükleotit çeşitlilik değerleri, eksik haplotiplerin varlığı işaret eden haplotip ağı ve uzun kollu filogenetik ağaç topolojileri (NJ, MP ve ML) birbirleriyle uyumludur ve kuzey-batı Türkiye'nin Phoxinus populasyonlarında yakın tarihli veya devam eden bir darboğazı olayını işaret etmektedir. Diğer taraftan, multimodal uyuşmazlık dağılımı, negatif fakat anlamlı olmayan Tajima'nın D ve Fu'nun Fs değerleri ve uzun kollu filogenetik ağaç topolojileri birbirleriyle uyumlu olup alt populasyonların uzun süredir Hardy-Weinberg dengesinde olduğunu göstermektedir. Populasyon çiftleri arasındaki genetik mesafeler, haplotip ağı ve filogenetik ağaçlar dört haplogruptan (KLK-HDK/ABT/RZV/SGK-PYL) oluşan bir populasyon genetik yapılanması sergilemiştir. Benzer şekilde, FST ve AMOVA istatistikleri, önemli genetik farklılaşmanın bu dört grup arasında gözlendiğini göstermiştir. Dört coğrafik populasyon grubu arasında önemli genetik farklılaşma ve düşük genetik değişimi gösteren yüksek FST değerleri ve düşük gen akışı (FST > 0.44, Nm<1) gözlemlenmiştir. Dört populasyon grubu arasında gerçekleştirilen AMOVA analizi oldukça anlamlı genetik farklılıklar gösterdi (FST > 0.44, p-değeri> 0.05). Balıklar için yaygın olarak kullanılan sitokrom b kalibrasyon oranı (% 1.05) dikkate alındığında, Trakya ve Anadolu populasyonları arasındaki farklılaşma seviyeleri, İstanbul ve Çanakkale boğazlarının açılmasından sonra Pliyosen (yaklaşık 2 myö) boyunca birbirlerinden izole olduklarını göstermektedir.

Genetic identification, historical demographics and population genetic structure of Phoxinus (Cyprinidae: Teleostei) populations was characterized using the sequence variation in the mitochondrial 16S rRNA (167 bp), cytochrome c oxidase subunit I (652 bp), cytochrome b (1140 bp) gene sequences of 67 individuals from six populations in Thrace, South Marmara and Black Sea River basin, Turkey. Low haplotype number, haplotype and nucleotide diversity values, the haplotype network and phylogenetic tree topologies (NJ, MP and ML) pointing to the existence of the disappearing haplotypes are compatible and suggest to a recent or ongoing bottleneck event in the Phoxinus populations of North-western Turkey. However, the multimodal mismatch distribution, the negative and non significant Tajima's D values and Fu's Fs values and long branch lengths on a phylogenetic trees are consistent with each other, indicating that subpopulations are in the long-term Hardy-Weinberg equilibrium. Pairwise genetic distances between populations, the median joining network and the phylogenetic trees exhibited a population genetic structure consisting of four haplogroups (KLK-HDK/ABT/RZV/SGK-PYL). Similarly, FST and AMOVA statistics have shown that significant genetic variation is observed among these four groups. We observed a high FST values and low gene flow (FST > 0.44, Nm<1) suggesting low genetic exchange and significant differentiation between the four geographical population groups. The AMOVA performed among the four population groups showed highly significant genetic differentiation (FST > 0.44, p-value >0.05). Considering the widely used Cytb calibration rate for fish (1.05%), levels of divergence for population of Thrace and Anatolia suggest that they are isolated from each other during Pliocene (about 2 Mya), after the opening of İstanbul and Dardanalles straits.