Tarla sarmaşığı (Convolvulus arvensis L.) populasyonlarının istilacı özelliklerinin genetik ve biyokimyasal yöntemlerle belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, istilacı karakterdeki Convolvulus arvensis L. türünün populasyon içi ve populasyonları arasındaki genotipik ve fenotipik farklılıklar rastgele arttırılmış polimorfik DNA (RAPD) ve yağ asidi metil esterleri (FAMEs) teknikleri kullanılarak araştırılmıştır. Bu amaçla, Aşkale, Erzurum (merkez), Oltu, Tortum ve İspir olmak üzere 5 populasyondan 75 birey toplanmıştır. RAPD analiz sonuçlarına göre seçilmiş 14 primer ortalama %55.35 oranında polimorfik lokus oluşturmuş, populasyonlar orta seviyede genetik çeşitlilik göstermiştir (H=0.2053, I=0.3047). Genetik farklılaşma değeri Gst=0.293, gen akışı değeri Nm=0.6032 olarak belirlenmiştir. Yağ asidi analizleri sonucunda 18:2 w6c ve 18:1w8c/18:3w3c yağ asidinin bütün populasyonlarda ortak olduğu, 18:1w8c/18:3w3c yağ asidinin ise yüzde olarak en fazla bulunduğu görülmüştür. Türün istilacı özellik kazanmasında allelopatinin rolü olup olmadığını belirlemek amacıyla C. arvensis'in kök, gövde ve yapraklarının metanol ekstreleri çıkarılmış, mısır tohumları üzerine allelopatik potansiyeli araştırılmıştır. Metanol ekstresi uygulandıktan sonra çimlendirilen mısır tohumlarındaki bitkisel hormonların miktarı HPLC cihazında ölçülmüştür. Bu hormonlardan Giberellik Asit ve İndol Asetik Asit miktarının tüm uygulama gruplarında azaldığı, Absisik Asit ve Salisilik Asit miktarının ise arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca C. arvensis ekstrelerinin sitotoksik ve genotoksik etkileri araştırılmıştır. Metanol ekstresi uygulanan mısır tohumlarının mitotik indeks ve GTS seviyelerinde doz artışına bağlı olarak azalma, çözünür protein seviyelerinde ise artış belirlenmiştir.

In this study, phenotyping and genotyping differences between intra- and interpopulations of invasive species, Convolvulus arvensis L. by using random amplified polymorphic DNA (RAPD) and yağ acit metil ester (FAMEs) techniques. With this aim, 75 individuals of 5 different populations from Aşkale, Erzurum, Tortum, Oltu and İspir were collected. According to RAPD analysis, 14 primers selected composed polymorphic locus at the ratio of 55.35% and populations reflected genetic differences at median level (H=0.2053, I=0.3047). Genetic differences value was determined as Gst=0.293, and gene flow value was determined as Nm=0.6032. Fatty acid analysis showed that 18:2 w6c and 18:1w8c/18:3w3c fatty acid is common, and 18:1w8c/18:3w3c fatty acid exists with the biggest ratio in all the populations studied. In order to define whether allelophaty has effects on invasiveness of the species; allelophatic potential of methanol extracts of root, stem and leaf of C.arvensis on corn seeds was assayed. After the application of methanol extracts, corn seeds was germinated and hormone levels were measured with HPLC device. In these hormones, it was observed that gibberellic acid and indole acetic acid levels were decreased, and abscisic acid and Salicylic acid level was increased in all the groups. Moreover, the cytotoxic and genotoxic effects of C. arvensis extracts were investigated. It was determined that mitotic index and genomic template stability levels decreased, but total soluble protein levels increased in a dose-dependent manner.