Bazı buğday türlerinin (Aegilops L. ve Triticum L.) RAPD analizi ile genetik karakterizasyonu

Abstract

ÖZET BAZI BUĞDAY TÜRLERİNİN (Aegilops L. ve Triticum L.) RAPD ANALİZİYLE GENETİK KARAKTERİZASYONU Bu çalışmada, tohum örnekleri Şanlıurfa, Afyonkarahisar ve İzmir illerinden toplanan yabani buğday cinslerine (Triticum L. ve Aegilops L.) ait bazı türler ve bu türlerden bazılarına ait ırklar ile, Türkiye'de yaygın olarak ekimi dikimi yapılan bazı kültüre edilmiş ekmeklik (Triticum aestivum L.) ve makarnalık (Triticum durum Desf.) buğday çeşitlerinin RAPD tekniği ile genetik karakterizasyonu hedeflenmiştir. Bu çalışmada kullanılan 20 adet primerden sadece 14 primer güvenilir RAPD sonucu vermiştir ve bu primerlerle çoğalan DNA bantlarının ebatları 0.29-2.28 kb aralığında değişmiştir. Kullanılan yabani buğday (Aegilops L. ve Triticum L.) örneklerinin tümünden toplamda 224 DNA bandı çoğalmışken, kültür buğday örneklerinde 104 adet primer amplifiye olmuştur. Çoğalmış olan bu DNA bantlarından yabani buğdaylara ait olanların tümü polimorfikken, kültür buğdayların % 92'si polimorfik olarak tespit edilmiştir. Çalışmamızda kullanılan kültür buğdayları arasında dar bir genetik benzerlik (0.746-0.4) tespit edilmişken, yabani buğdaylar için ise geniş bir genetik benzerlik (0.526-0.096) belirlenmiştir. Ekmeklik ve makarnalık türlerine ait buğday çeşitlerini doğrudan diğerlerinden ayırt eden bir primer olmamışken, OPA 19, 17 ve 20 primerleri ile üretilmiş olan bazı polimorfik DNA bantlarının ekmeklik buğdaylara özgü olduğu tespit edilmiştir. Makarnalık buğdaylar ile ekmeklik buğdaylar arasında mevcut olan atasal ortaklık ile genetik benzerlik ilişkisi RAPD tekniği ile tam olarak açıklanamamıştır. Dendograma göre kültür buğdayları 9 kümede toplanmıştır. Ekmeklik buğdaylar Çukurova-86 ve Gönen-98 genetik olarak birbirlerine en yakın varyeteler olarak kümelenmiştir. Diğer kültür buğdaylarından farklı olarak, ekmeklik buğday Kaşifbey ayrı bir dendogram oluşturmuştur. Aegilops L ve Triticum L cinslerine ait yabani buğdaylardan ortak U genomuna sahip olan Ae. umbellulata (U), Ae. triuncialis (UC), A e. biuncialis (UM) ve Ae. ovata (UM) tür ve popülasyonlara ait genomlar OP-A 2 ve 10 primerleri belirgin bir şekilde ayırt edilmiştir. Çalışmamızda elde edilen dendograma göre, Aegilops L. ve Triticum L. cinslerine ait buğdaylar olmak üzere iki ana gruplama oluşmuştur. Aegilops L. türleri ise ortak U ve D genomlarına göre kendi içlerinde iki farklı küme oluşturmuşlardır. Ae. biuncialis (UC) ve Ae. triuncialis (UM) türlerine ait ırklar (Urfa ve Afyonkarahisar) beklenildiği gibi genetik olarak en benzer yabani buğday örnekleri olmuştur. RAPD tekniği ile elde edilen bu çalışma sonuçlarının dendogramı aynı zamanda taksonomik olarak birbirlerine yakın olan buğday örneklerinin, örneğin ırkların (Ae. Biuncialis; Şanlıurfa-Afyonkarahisar and Ae. triuncialis; Urfa-Afyonkarahisar) veya varyetelerin (T. monococcum var. boeoticum and T. monococcum var. monococcum) başarılı bir şekilde tespitini sağlamıştır. Anahtar Kelimeler: RAPD, Aegilops L., Triticum L., ekmeklik buğday, makarnalık buğday

ABSTRACT GENETIC CHARECTERIZATION of SOME WHEAT SPECIES (Aegilops L. and Triticum L.) by RAPD ANALYSIS In this study, the genetic characterization was aimed to evaluate for some wild wheat species (Aegilops L. and Triticum L.) collected from Afyonkarahisar, İzmir and Şanlıurfa, and for some certified bread (Triticum aestivum L.) and durum wheat (Triticum durum Desf.) cultivars obtained from Agricultural Research Centers of Turkey by using RAPD-PCR technique. Only 1 4 primers of 20 amplified reproducible RAPD patterns for the whole wheat samples and the sizes of the amplified DNA bands were between 0,29-2.28 kbp. Totally, 224 polymorphic DNA bands were produced from 12 wild wheat samples (Aegilops L. ve Triticum L.) whereas only 104 DNA bands with %92 polymorphism obtained from 1 0 cultivated wheat samples by using these 1 4 primers. A narrow genetic similarity values (0,746-0,4) among the cultivated wheat samples were calculated, but a wide genetic similarity values (0,526 - 0,096) were determined for wild wheat samples. Although there wasn't any primer usefully differentiate the durum (AB) and bread (ABD) wheat samples, OPA19, 17 and 20 primers amplified some DNA bands specific to only the bread (ABD) wheat samples. It wasn't possible to explain any direct relationships between genetic similarity and parental linkage present among some bread and durum wheat by RAPD technique. All wheat cultivars clustered into 9 groups according to the dendogram analysis. The bread wheat Çukurova- 86 and Gönen-98 cultivars were clustered with their highest genetic similarity rate. Unlike the other wheat cultivars, the bread wheat Kaşifbey cultivar placed into an independent cluster from the remaining cultivar samples. In this study, Ae. umbellulata (U), Ae. triuncialis (UC), Ae. biuncialis (UM) and Ae. ovata (UM) commonly sharing U genomes were clearly differentiated from the other Aegilops L ve Triticum L species by using OPA2 and 10 primers. According to dendogram developed from RAPD results, wild wheat samples were clustered into two groups containing Aegilops L. or Triticum L. species. Additionally, Aegilops L species were grouped into two according to whether or not containing D or U genomes. RAPD results showed that Ae. triuncialis ve Ae. biuncialis were genetically more related wild wheat species. Accessions of Ae. biuncialis, collected from Urfa and Afyonkarahisar, were genetically more closed wild wheat samples as expected. The dendogram of the study results also indicated that taxonomically closed wild wheat samples such as accessions (Ae. biuncialis; Şanlıurfa-Afyonkarahisar and Ae. triuncialis; Şanlıurfa-Afyonkarahisar) or varieties (T. monococcum var. boeoticum and T. monococcum var. monococcum) successfully verified by using RAPD technique. Key words: RAPD, Aegilops L., Triticum L., bread wheat, durum wheat 11