İstilacı Lepidium draba L. türünün populasyonlarının fenotipik ve genetik farklılıkları ile ekolojik özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, istilacı karakterdeki Lepidium draba L. türünün populasyon içi ve populasyonları arasındaki genotipik ve fenotipik farklılıklar random amplified polymorphic DNA (RAPD) ve fatty acid methyl ester (FAMEs) teknikleri kullanılarak araştırılmıştır. Bu amaçla, Aşkale, Atatürk Üniversitesi Kampüsü, Erzincan, Malatya, Oltu ve Tortum olmak üzere 6 populasyondan 66 birey toplanmıştır. RAPD analiz sonuçlarına göre seçilmiş 12 primer ortalama %45.89 oranında polimorfik lokus oluşturmuş, populasyonlar orta seviyede genetik çeşitlilik göstermiştir (H=0.1771, I=0.2608). Genetik farklılaşma değeri Gst=0.321, gen akışı değeri Nm=0.5287 olarak belirlenmiştir. AMOVA analizleri sonucunda populasyon içindeki varyasyon %58.66, populasyonlar arasındaki varyasyon %30.68 ve gruplar arasındaki varyasyon %10.66 olarak tespit edilmiştir. Yağ asidi analizleri sonucunda doymuş yağ asitlerinden palmitik yağ asidinin bütün populasyonlarda ortak olduğu, 18:1 w8c yağ asidinin ise yüzde olarak en fazla bulunduğu görülmüştür. Türün istilacı özellik kazanmasında allelopatinin rolü olup olmadığını belirlemek amacıyla Lepidium draba'nın kök, gövde ve yapraklarının metanol ekstreleri çıkarılmış, mısır ve horozibiği tohumları üzerine allelopatik potansiyeli araştırılmıştır. Elde edilen ekstreler hem mısır hem de horozibiği tohumlarında radikula ve plumula uzunluğunu önemli ölçüde inhibe etmiştir. Yine metanol ekstresi uygulandıktan sonra çimlendirilen mısır ve horozibiği tohumlarındaki bitkisel hormonların miktarı HPLC cihazında ölçülmüştür. Bu hormonlardan Giberellik Asit, Zeatin ve İndol Asetik Asit miktarının tüm uygulama gruplarında azaldığı, Absisik Asit miktarının ise arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca Lepidium draba türünün yetiştiği toprakların fiziksel ve kimyasal özellikleri incelenmiş, toprakların pH bakımından bazik ve nötr, kireç bakımından değişken, organik madde, azot ve fosfor bakımından fakir olduğu belirlenmiştir.

In this study, phenotipic and genotipic differences between intra- and interpopulations of invasive species, Lepidium draba L. by using random amplified polymorphic DNA (RAPD) and fatty acid methyl ester (FAMEs) techniques. With this aim, 66 individuals of 6 different populations from Aşkale, Atatürk University Campus, Erzincan, Malatya, Oltu and Tortum were collected. According to RAPD analysis, 12 primers selected composed polymorphic locus at the ratio of 45.89% and populations reflected genetic differences at median level (H=0.1771, I=0.2608). Genetic differences value was determined as Gst=0.321, and gene flow value was determined as Nm=0.5287. AMOVA analysis showed that the variation of intra-population was 58.66%, inter-population was 30.68% and between-groups was 10.66%. Fatty acid analysis showed that palmitic fatty acid is common, and 18:1 w8c 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 L.draba on corn and redroot pigweed seeds was assayed. These extracts inhibited plumule and radicle elongation of both corn and redroot pigweed seeds. After the application of methanol extracts, corn and redroot pigweed seeds were germinated and hormone levels were measured with HPLC device. In these hormones, it was observed that gibberellic acid, zeatin and indole acetic acid levels were decreased, and abscisic acid level was increased in all the groups. Moreover, physical and chemical analysis showed that the soils where L. draba grown have neutral or basic pH, changeable CaCO3, and poor organic matter, nitrogen and phosphorus.