Güneydoğu Anadolu bölgesinde yetişen Vicia L. (Fabaceae) cinsinin morfolojik ve moleküler revizyonu

Abstract

Bu çalışma, Güneydoğu Anadolu Bölgesinde yetişen Vicia L. cinsine ait türler üzerine yapılmıştır. Cins içinde yer alan taksonların örnekleri üzerinde morfolojik ve moleküler (DNA dizi analizleri) çalışmalar yapılmıştır.2013- 2014 yılları arasında, yapılan arazi çalışmaları ile araştırma örnekleri olarak yaklaşık 580 adet örnek toplanmış ve üzerinde gerekli çalışmalar yapılmıştır. Ayrıca bu çalışma ile bölgede yayılışı bilinmeyen, V. monantha Retz. subsp. monantha Retz. ve endemik bir tür olan V. caesarea Boiss. & Bal. tespit edilmiştir. Davis & Plitmann'a (1970) göre bölgede yaklaşık 30 takson yetişmektedir çalışmamızla birlikte bu sayı 36 takson olarak değiştirilmiştir.Morfolojik çalışmalarda, yaprak, çiçek, meyve ve tohum gibi yaklaşık 50 karakter incelenerek ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Morfolojik çalışmalar sonucunda taksonların benzerlik ve farklılıkları ortaya çıkarılarak detaylı bir envanter elde edilmiştir. Buna ilaveten coğrafik ve ekolojik dağılım haritalı bu çalışma ile cinsin bölgesel yayılışı yeniden düzenlenmiştir. Bölgesel ölçekte türlerin tehlike kategorileri belirlenmiştir. Çalışma alanındaki cinse ait bireyler için görülebilecek ana tehdit unsurları; aşırı otlatma ve bilinçsiz arazi açma olarak belirlenmiştir.Seksiyon ve tür anahtarları hazırlanmıştır. Taksonların sinonimleri, tip örnekleri, güncellenmiş tanımlamaları, çiçeklenme zamanları, fitocoğrafyası, endemik olup olmadıkları, adresleri ve fotoğrafları verilmiştir.Moleküler çalışmalarda, Lefort ve ark. (1998) metodu kullanılarak, Vicia L. taksonları iç grup olarak ve Lathyrus L. taksonlarından Lathyrus inconspicuous L. ve Lathyrus cassius Boiss. türleri dış grup olarak seçilerek gDNA izolasyonu yapılmıştır. Literatürlerde sıklıkla kullanılan güvenilirliği kanıtlanmış ITS (Internal Transcribed Spacer) nükleer ribozomal DNA (nrDNA) bölgesinin dizileri ve trnL (Transfer Ribonucleic Acid Leucine) kloroplast DNA (cpDNA) bölgesinin dizilerinin moleküler işaretleyici olarak kullanılmasıyla Vicia L. cinsine ait Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nde yetişen taksonlarının morfolojik ve moleküler filogenetik analizleri yapılmıştır. Moleküler evrimsel analizler için Mega version 5.1 Beta 2 programı uygulanmıştır. Çalışmaların sonucunda, daha çok polimorfik bölge içeren ITS bölgesinin analizi ile oluşturulan ağaçların, trnL bölgesine göre oluşturulan ağaçlardan sistematik açıdan daha güvenilir sonuçlar verdiği ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte trnL bölgesi birbirine çok yakın olan türlerin ayrımını başarı ile gerçekleştirmiştir. Yapılan morfolojik ayrımlar DNA sekans çalışmalarıyla desteklenmiştir.Anahtar Kelimeler: Vicia L., Güneydoğu Anadolu Bölgesi, Fabaceae, Morfoloji, Moleküler Filogeni, TrnL, ITS gen bölgesi.

This study examines Vicia L. species which grow in the Southeastern Anatolia Region. As part of this research, morphological and molecular (DNA sequencing) studies were conducted on taxa examples of species.For this, approximately 580 samples were collected during fieldwork between 2013 and 2014, and the necessary studies were carried out on these samples. Also via this research, V. monantha Retz. subsp. monantha Retz., which are unknown to have spread, and V. caesarea Boiss. & Bal., an endemic species, were detected in the region.According to Davis & Plitmann (1970), there are approximately 30 taxa growing in the region. With our study, the number of taxa is altered into 36.In morphological studies, approximately 50 characteristics such as leaves, flowers, fruits and seeds are examined and measured. As a result of morphological studies, similarities and differences of taxa were identified and a detailed inventory was developed. In addition, using a geographic and ecological mapping study, spreading of the species in the region was reorganized. Endangered categories of species at regional scale were identified. Main threat elements for species seen in fieldwork were determined as overgrazing and unconscious land clearing.Section and species keys were prepared. Synonyms, type samples, updated descriptions, flowering time, phytogeography, being endemic or not, locations and photographs of taxa were presented.In molecular studies, employing Lefort et. al. (1998) method, and sellecting Vicia L. taxa as internal group, and species such as Lathyrus L. taxa Lathyrus inconspicuous L. and Lathyrus cassius Boiss. as external group, gDNA isolation was carried out. By using ITS (Internal Transcribed Species) nuclear ribosomal DNA (nrDNA) region sequences (which is commonly used in the literature and its reliability is proven) and trnL (Transfer Ribonucleic Acid Leucine) chloroplast DNA (cpDNA) region sequences as molecular markers, morphological and molecular phylogenetic analyses of Vicia L. species (grown in Southeastern Anatolia region) were conducted. For molecular evolutionary analyses, Mega version 5.1. Beta 2 program was used. As a result of the study, it was found that trees created by analysis of ITS region, which includes more polymorphic region has systematically provided more reliable results than those created by analysis of trnL region. However, trnL region has successfully carried out the separation of species which are very similar to each other. Morphological separations were supported by DNA sequence studies.Key Words: Vicia L., South Eastern Anatolia region, Fabaceae, Morphology, Molecular phylogeny, TrnL, ITS gene region.