Türkiye`de yetişen yerel emmer buğday [Triticum turgidum L. ssp. dicoccon (Schrank) Thell.] popülasyonlarında genetik çeşitliliğin moleküler yöntemlerle karakterizasyonu

Abstract

Bu çalıĢmada Türkiye‟de yetiĢen dokuz yerel emmer buğday [Triticum turgidum L.ssp. dicoccon (Schrank) Thell] popülasyonu basit dizi tekrarları (SSR) yöntemiyle araĢtırıldı. ÇalıĢmada kullanılan tohumlar Ege Tarımsal AraĢtırmalar Enstitüsü Müdürlüğü‟nden temin edildi. Bu çalıĢmada kullanılan dokuz SSR primeri uzunlukları 57-376 bç arasında değiĢen ve %100 polimorfik toplam 497 alel üretti. Elde edilen SSR verileri genetik veri analizi yazılım programı olan POPGENE (1.32 versiyonu) ile analiz edildi. Lokus düzeyindeki genetik veri analizlerine göre ortalama lokus baĢına düĢen alel sayısı (na), etkili alel sayısı (nea), genetik çeĢitlilik değeri (He.) ve Nei‟nin genetik çeĢitlilik değerleri sırasıyla 40,89, 13, 0,9 and 0,89 olarak belirlendi. En yüksek ortalama alel sayısı, etkili alel sayısı, geneti k çeĢitlilik ve Nei‟Nin genetik çeĢitlilik değerleri sırasıyla na = 50 (X-gwm-186 için), ne = 26.08 (X-gwm-312 için), He = 0.97 (X-gwm-312 için) and Nei‟s He = 0.96 (X-gwm-312 için) olarak hesaplandı. En düĢük ortalama alel sayısı, etkili alel sayısı, genetikçeĢitlilik ve Nei‟nin genetik çeĢitlilik değerleri sırasıyla na = 30 (X-gwm-408 için), ne= 3,45 (X-gwm-577 için), He = 0,71 (X-gwm-577 için) and Nei‟s He =0,71 (X-gwm-577 için) olarak hesaplandı. Gözlenen en yüksek genetik çeĢitlilik Heob. = 0,24 ile H populasyonunda tespit edilirken gözlenen en düĢük genetik çeĢitlilik Heob. = 0,08 ile L populasyonunda tespit edildi. Beklenen en yüksek genetik çeĢitlilik Heexp. = 0,92 ile L populasyonunda gözlenirken beklenen en düĢük genetik çeĢitlilik Heexp. = 0,76 ile H populasyonunda tespit edildi. Populasyonlar arasında genetik farklılaĢma vegen akıĢı değerleri sırasıyla FST= 0,15 ve Nm = 1,41 olarak hesaplandı. Populasyon içindeki genetik varyasyon %85 iken populasyonlar arasında %15‟tir. En yüksek genetik uzaklık B ve L populasyonları arasında D = 0,69 olarak gözlenirken, en düĢük genetik uzaklık B ve M ile M ve N arasında D = 0,46 olarak gözlendi. Populasyonlar arasındaki genetik uzaklığa göre UPGMA yöntemiyle bir dendrogram oluĢturuldu. Dendrogramda populasyonlar iki ana gruba ayrıldı. L populasyonu tek baĢına bir ana grupta kümelenirken populasyonların geri kalanı ikinci grupta kümelendi. SSR marker sistemi T. dicoccon populasyonları arasında genetikçeĢitliliği verimli Ģekilde belirledi ve farklı populasyonları birbirinden baĢarılı Ģekilde ayırt etti. Bu çalıĢmanın sonuçlarına göre SSR marker sisteminin populasyongenetiği analizlerinde genetik çeĢitliliği ve populasyon yapısını belirlemede kullanılabileceği önerilmektedir.

Genetic diversity among nine emmer wheat [Triticum turgidum L. ssp. dicoccon (Schrank) Thell] landraces populations, grown in Turkey was screened by simple sequence repeats (SSR) technique. The seed samples, used in this study were provided by Aegean Agricultural Research Institute Izmir. Nine SSR primers, used in this study, produced 497 alleles, which ranged 57-376 bp and were 100 % polymorphic. The SSR data obtained was analyzed using POPGENE (version 1.32) genetic data analysis software program. Genetic diversity data at locus level, mean number of allele per locus (na), effective allele (nea), value of genetic diversity (He.)and value of Nei‟s genetic diversity were determined as 40.89, 13, 0.9 and 0.89respectively. The mean number of alleles, effective alleles, value of genetic diversity and value of Nei‟s genetic diversity were calculated as na = 50 (for X-gwm-186), ne= 26.08 (for X-gwm-312), He = 0.97 (for X-gwm-312) and Nei‟s He = 0.96 (for X-gwm-312) respectively. The lowest mean number of allele, effective allele, value of genetic diversity and value of Nei‟s genetic diversity were detected as na = 30 (for X-gwm-408), ne = 3.45 (for X-gwm-577), He = 0.71 (for X-gwm-577) and Nei‟s He=0.71 (for X-gwm-577) respectively. The highest observed genetic diversity was detected as Heob. = 0.24 in population H, while the lowest observed genetic diversity was detected as Heob. = 0.08 in population L. The highest expected genetic diversity was observed as Heexp. = 0.92 in population L, while the lowest observed genetic diversity was observed as Heexp. = 0.76 in population H. The genetic differentiation and gene flow between populations were calculated as FST= 0.15 and Nm = 1.41respectively. Genetic variation within population and between was %85 and %15 respectively. The highest genetic distance was observed as D = 0.69 amongpopulations B and L, while the lowest genetic distance was observed as D = 0.46 between populations B and M, and N and M. A dendrogram based on genetic distance between populations was using according to UPGMA (unpaired group mathematical average) method. That, populations separated into two main groups. The populations L were clustered alone in one main group, while the rest of the populations were clustered in the second main group. SSR marker system determined efficiently the genetic diversity among the T. dicoccon populations and it was successful to differentiate the different populations from each other. Ġt is conclucedthat SSR marker system can be successfully used for population genetics analysis to investigate genetic diversity and population structure.