The Impact of anthropogenic factors on the composition of genetic variation on pinus brutia ten. populations determined by DNA markers

Abstract

oz İNSAN KAYNAKLI FAKTÖRLERİN PINUSBRUTIA TEN. POPULASYONLARINDAKİ GENETİK ÇEŞİTLİLİĞE ETKİLERİNİN DNA MARKÖRLER VASITASIYLA BELİRLENMESİ LİSE, Yıldıray Yüksek Lisans, Biyoloji Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Zeki KAYA Ortak Tez Yöneticisi: Doç Dr. Sertaç ÖNDE Aralık 2000, 96 sayfa Bu çalışmada, Türkiye'nin Akdeniz bölgesinden seçilen 6 P. brutia populasyonunun (Alanya-Kargı, Manavgat- Yaylaalan, Antalya-Çalkaya, Fethiye- Yapraktepe, Burdur-Gölhisar ve Çameli-Göldağ) genetik çeşitliliğini belirlemek ve bunun sonucu olarak da insanların bu populasy onlar üzerindeki etkisinin niceliğini belirlemek için Rastgele Çoğaltılmış Polimorfik DNA (RAPD) markörleri kullanıldı. Başlangıçta 80 RAPD primeri tarandı ve en iyi 12 tanesi üç bozulmuş, üç de doğal P. brutia populasyonlarmdan veri toplamak amacıyla kullanıldı. 12 RAPD markörü 231 polimorfik bant üretmiştir. Çalışılan populasyonların dördünde, 5 özgün alel belirlenmiştir ve bunlardan ikisinin bozulmuş bir populasy on olan Manavgat- Yaylaalan' a ait olduğu görülmüştür.Bütün populasyonlarda polimorfızmin 86.29 olarak saptanması genetik çeşitliliğin yüksek olduğunu belirtmektedir. Minimum Ho=0.215 (Burdur- Gölhisar) ile maksiumum 0.264 (Fethiye- Yapraktepe) değerleri arasında değişmekte olan heterozigotluk hesaplamaları kızılcamın genetik farklılaşmasının yüksek olduğunu göstermektedir. Ortalama Fst değeri toplam genetik çeşitliliğin % 91.45 'inin populasy onlar içinde olduğunu göstermiştir. Elde edilen bu sonuçlar göstermiştir ki: Kızılcam, populasyon içi yüksek genetik çeşitlilik ve populasyonlar arası düşük çeşitlilikten kaynaklanan yüksek toplam genetik çeşitliliğe sahiptir. Parçalanmış populasyonların genetik çeşitliliğinde % 5.33 kayıp tespit edilmiştir ve F-İstatistiği analizi sonuçları da bu populasyonlarda % 7.3 heterozigotluk eksiği olduğunu göstermiştir. Populasyon içi sabitlenme indeksi (Fıs^O.1484) kızılcamda genetik çeşitliliğin akrabalar arası döllenmeden etkilendiğini gösteren homozigot fazlalığına işaret etmiştir. Sonuç olarak, bu populasyonlar uzun zamandır insan kaynaklı baskılara maruz kalmasına rağmen çalışılan lokuslar bazında istatistiksel olarak anlamlı genetik kayma tesbit edilmemiştir. Fakat, bozulmuş populasyonlarda akrabalar arası döllenme biraz yüksek görülmüştür. Bu sonucun ilave çalışmalarla desteklenmesi gerekmektedir. Anahtar Sözcükler: Pinus brutia Ten., kızılcam, populasyonlar, RAPD markör, insan kaynaklı faktörler, genetik çeşitlilik, akrabalar arası döllenme. vı

ABSTRACT THE IMPACT OF ANTHROPOGENIC FACTORS ON THE COMPOSITION OF GENETIC VARIATION ON PINUS BRUTIA TEN. POPULATIONS DETERMINED BY DNA MARKERS LİSE, Yıldıray M.Sc, Department of Biology Supervisor: Prof. Dr. Zeki KAYA Co-Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Sertaç ÖNDE December 2000, 96 pages In this study, Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) markers were used to determine the genetic diversity in 6 populations of P. brutia in the Mediterranean region of Turkey (Alanya-Kargı, Manavgat- Yaylaalan, Antalya- Çalkaya, Fethiye- Yapraktepe, Burdur-Gölhisar, and Çameli-Göldağ) and as a consequence to determine the magnitude of the anthropogenic impact on these populations. Initially 80 RAPD primers were screened and the best yielding 12 were used to collect RAPD data from three degraded and three natural populationsheterozygosity indicated that P. brutia exhibits high levels of genetic differentiation ranging from Ho=0.215 in Burdur-Gölhisar to 0.264 in Fethiye- Yapraktepe. Mean Fst value indicated that the highest proportion of genetic diversity was within populations that constitutes 91.45% of the total variation. All these results indicate that P. brutia exhibits a pattern of genetic diversity characterized by a rather high intra-population variation and a moderate degree of inter-population genetic diversity, which results in a high total variability. In the higly fragmented populations, there was slightly loss of genetic diversity (5.33%) and F-Statistics analysis showed that there is 7.3% higher heterozygosity deficiency in these populations. Within population fixation indices (Fis=0.1484) indicated an excess of homozygotes suggesting that patterns of nuclear genetic diversity in P. brutia are influenced by inbreeding. As a conclusion, based on the loci studied, it can be asserted that aside from the fact that these populations have been exposed for a long time to various anthropogenic influences, no significant signs of genetic drift (but slightly higher inbreeding in degraded populations) were observed. Further studies are required to support this conclusion. Keywords: Pinus brutia Ten., Turkish Red Pine, populations, RAPD markers, anthropogenic factors, genetic variation, inbreeding. IV