Yerel çeltik çeşitlerinde agronomik karakterizasyon ve DNA profilleme

Abstract

Ülkemizde sürdürülebilir çeltik üretimi, üretici ve tüketicilerin beklentilerine uygun yeni çeşitlerin geliştirilmesi için mevcut yerel çeşitlerde genetik kimliklendirme ve agronomik karakterizasyona gereksinim vardır. Oysa günümüzde yerel çeşitlerin agronomik ve moleküler karakterizasyonu ve birbirleri ile olan genetik ilişkileri yeterli düzeyde araştırılmamıştır. Bu çalışmada; Türkiye'deki yerel çeltik çeşitlerinde hem agronomik karakterizasyon hem de moleküler karakterizasyon yapılarak çeşitlerin tanımlanması hedeflenmiştir. Yerel çeşitlerin karakterizasyonunda ABD gen bankaları ve Türkiye'den temin edilen 147 yerel çeltik çeşidi materyal olarak kullanılmıştır. Agronomik karakterizasyon için Uluslararası Yeni Çeşitleri Koruma Birliği'nin (UPOV) belirlediği standart gözlem skalaları kullanılmıştır. Bu skalaya uygun olarak gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda belirlenen örneklerin en fazla frekansta aldığı morfolojik özellikler; %52'si yeşil yaprak rengi, %45'i olgunlaşma gün sayısı, %37'si çok yüksek bindane ağırlığı, %56'sı çok geniş çeltik dane genişliği ve %43'ü uzun kavuzsuz tane uzunluğu olmuştur. Morfolojik karakterizasyonda çeşit tanımlamada en önemli özelliklerden olan salkım fotoğrafı, tane ve kavuzsuz tane fotoğrafları çekilerek araştırma sonucunda hem tez hem de proje raporuna katalog şeklinde sunulmuştur. Moleküler karakterizasyon kapsamında; ön çalışmalar sonucu belirlenen polimorfizm oranı yüksek 13 SSR markırı DNA profilleme amaçlı kullanılmıştır. SSR lokusları PCR ile çoğaltılarak kapiller elektroforez sisteminde analiz edilmiştir. Çalışma sonucunda 3 SSR markırı efektif bulunmamış ve değerlendirmeler 10 SSR lokusu açısından gerçekleştirilmiş, 147 çeşitte toplam 105 allel elde edilmiştir. Kullanılan SSR'lar arasında en çok allel (20) RM552 markırında görülmüştür. RM259 markırı ise 16 allel ile oldukça yüksek polimorfizm gösteren diğer SSR markırıdır ve ortalama allel sayısı ise 10,5'tir. Allel frekansları ve bireyler arasındaki genetik benzerlik/uzaklık değerleri GenAlex 6.5 programı kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca bazı çeşitlerde çeşide özgü alleler belirlenmiştir. Bütün lokuslar ele alındığında çalışmadan elde edilen sonuçlar tohumluk safiyet testleri, ıslah programları ve çeşit geliştirilmesinde kullanılabilecek niteliktedir.

For sustainable rice production in our country, it is very important to develop new varieties suitable for producers and consumers' expectations. For this reason, genetic identification and agronomic characterization are needed in existing local varieties. To this day, agronomic and molecular characterization was carried out in small collections by various working groups. However, such a study has not been done in a large group of materials that would almost cover all varieties in our country. In this study, both agronomic and molecular characterization were performed in 147 local rice cultivars and their genetic similarities / distances were identified.147 local rice varieties that were obtained from Turkey and USA gene banks, were used as material for characterization studies. Standard observational scales established by the Union for the Conservation of New Varieties (UPOV) were used for agronomic characterization. As a results of the studies which were carried out in accordance with this scale, obtained morphological characteristics are; 52% green leaf color, 45% ripening days, 37% very high grab weight, 56% very large rice paddy width and 43% length of long graze. The photographs of grape-shaped, grained and unguarded grains which are most important features in the definition of varieties morphologic ally characterisation were presented in catalog form at the end of thesis as a attachment.For molecular characterization studies, first of all genomic DNAs were isolated from leaf samples of each individual. According to the the preliminary studies, high polymorphic 13 SSR markers were used for DNA profiling. The SSR loci were amplified by PCR and analyzed in capillary electrophoresis system. As a result of the study, 3 SSR markers were found to be unsuccessful and eliminated. The evaluations were carried out for 10 SSR loci. With these SSR markers, a total of 105 alleles in 147 varieties were obtained. Among the used SSRs, most allelic variations were observed in RM552 with 20 allelles, RM259 with 16 allelles. Average allel number was found as 10.5 for 10 SSR loci. Allel frequency and genetic distance/identity between individuals were calculated by GenAlex 6.5 programeIn addition some markers have been observed only in certain varieties and have been designated as variety-specific alleles.The results obtained from this study can be used effectively in the rice diversity analysis, seed purity tests, breeding programs and variety development.