Türk fasulye genetik kaynaklarında bazı agronomik özellikler için genomik bölgelerin genom çapı ilişkili çalışmalar (GWAS) ile tanımlanması

Abstract

Genom çapı ilişkilendirme çalışmaları (GWAS), arzu edilen birçok özelliğin markörler ile olan ilişkisini belirlemek için kullanılan güçlü bir araçtır. Bu çalışma da, Türkiye'nin 19 ilinden toplanan yerel fasulye (Phaseolus vulgaris L.) koleksiyonunda agronomik özellikler bakımından varyasyonlar ortaya konulmuştur. Çalışmada, DArTseq ve SNP markör tekniği kullanılarak GWAS analizi yapılmıştır. Markör ve fenotip ilişkisini ortaya koyabilmek için, Doğrusal Karma Model (weighting Method for a Linear Mixed Model (WMLM) yaklaşımında ağırlıklama metodu kullanılmıştır. Çalışılan 16 özellik içerisinde, SNP markör tekniğinde 14 özellik için ilişki tespit edilirken, DArTseq markör tekniğinde ise 11 özellik ile ilişki tespit edilmiştir. Bu çalışmanın, fasulyede bazı agronomik özellikler ile markörler arasında ilişkinin saptandığı ilk çalışma olduğu iddia edilebilir. Bazı SNP markörlerinin pleitropik etki nedeniyle aynı anda farklı özellikler ile ilişki gösterdiği tespit edilmiş olup bu markörler fasulye ıslahında etkili bir biçimde kullanılabilecektir. Beş çevrede üstün performans gösteren toplam 12 fasulye genotipi belirlenmiştir. Bu iki markör fasulye tanesinde besinsel değeri arttırmak için kullanılarak insanlığın yetersiz beslenme sorununun ortadan kaldırılmasına katkı sağlayabilir. Bu tanımlanan markörlerin doğruluğu, çok lokasyonlu yada çok yıllık denemeler yoluyla belirlenebilir. Doğrulukları test edildikten sonra daha güvenilir ve daha verimli bir şekilde fasulye ıslahı için bu markörler KASP sistemine dönüştürülebilir.

A genome-wide association study (GWAS) is a powerful tool for the identification of markers associated with various desirable traits. In this study, we uncovered the genetic basis underlying the variations for agronomic traits present in common bean (Phaseolus vulgaris L.) collected from 19 provinces of Turkey. GWAS analysis was performed by using DArTseq and SNP markers systems. Weighting Method for a Linear Mixed Model (WMLM) approach was employed to investigate the marker-trait association. Among the 16 studied traits, SNP markers reflected marker-trait association for 14 traits, while DArTseq markers resulted for 11 traits. This is very first study claiming the marker traits association for various agronomic traits. Some SNP markers showed multi traits associations due to pleiotropic effect and these markers can be effectively utilized for the common bean breeding perspectives. A total of 12 landraces has been selected on the basis of their superior performance in five different environments. Identified linked markers must be validated under multi-location/year experiments and after their validation, these markers could be converted into KASP assay in the near future for the more precise and productive common bean breeding activities.