Bazı ekmeklik buğday genotiplerinin kuraklığa tolerans bakımından dna markörleriyle karakterizasyonu

Abstract

İnsan beslenmesindeki önemi ve geniş adaptasyon yeteneği sayesinde, dünyanın en önemli bitkilerinden biri olan buğdayın kuraklığa bağlı olarak veriminin azalması, tarımsal üretimde sürdürülebilirliği ve dünya besin güvencesini tehdit etmektedir. Kuraklığın etkilerini en aza indirebilmek için yapılan kuraklığa dayanıklı çeşit ıslahının birinci aşaması, buğday genotiplerinin kuraklığa tolerans bakımından moleküler ve biyokimyasal karakterizasyonu ve sınıflandırılmasıdır. Bu çalışmanın amacı; Türkiye'de yaygın olarak yetiştirilen ve farklı bölge koşullarına adapte olmuş ekmeklik buğday çeşitleri ile bazı ekmeklik buğday hatlarının kuraklığa tolerans bakımından karakterizasyonunun yapılmasıdır. Bu amaçla, genotiplere ait DNA'lar, farklı kromozomlarda haritalanmış QTL'lerin varlığı açısından moleküler markörlerle taranmıştır. Kontrol çeşitler arasında yapılan taramalar sonucu incelenen 45 markörden en polimorfik olan ve en net görüntü veren 15 adet DNA markörü (SSR) belirlenerek çalışmada kullanılmıştır. Araştırma sonucunda moleküler markörlerle yapılan taramalara göre kuraklığa dayanıklılık bakımından toleranslı ve hassas kontrol çeşitleri ile genetik benzerlik gösteren ekmeklik buğday genotipleri belirlenmiştir. SSR temelli oluşturulan dendograma göre incelenen genotipler kuraklığa toleranslılık bakımından iki ana gruba ayrılmıştır. SSR primerleri ile yapılan moleküler taramalar sonucunda 0,14 ile 0,71 arasında değişim gösteren genetik benzerlik katsayılarına göre, kuraklığa toleranslı Gerek 79 kontrol çeşidine en yakın genotiplerin 8 ve 11, en uzak genotiplerin ise 16 numaralı genotip ile kuraklığa toleranslı kontrol çeşidi Sultan 95 olduğu belirlenmiştir. Kuraklığa tolerans bakımından gruplandırılan genotiplerin ve çalışmada kullanılan SSR markörlerinin kuraklıkla ilgili moleküler ve ıslah çalışmalarında yararlı bilgiler sağlayacağı beklenmektedir.

Thanks to ability to adapt a wide range of areas and importance in human nutrition, wheat is one of the most important crop in the word but yield of wheat has been reduced by drought stress. It threatens sustainability and world food security in agricultural production. The first stage of drought tolerant variety breeding is molecular and biochemical characterization and classification of wheat genotypes in terms of tolerance to drought.The aim of the present study was characterization of widely grown bread wheat cultivars and some breeding lines for drought tolerance which adapted to different regions in Turkey. DNAs of the genotypes were screened for the presence of QTLs mapped to different chromosomes. Results of the molecular studies identified and detected 15 polymorphic DNA markers (SSRs) which gave the clearest images among the control genotypes. In the end of the research, bread wheat genotypes which show tolerance or sensitivity to drought and have genetic similarity with control varieties were determined by molecular markers. According to SSR based dendogram, two main groups were obtained for drought tolerance. End of the molecular screening with SSR primers genetic similarity coefficients were obtained that ranging from 0,14 to 0,71. Number of 8 and 11 were the closest genotypes to drought tolerant cultivar Gerek 79 and the furthest genotypes of this cultivar were number of 11 and drought sensitive cultivar Sultan 95. Genotypes that were grouped in terms of tolerance to drought and SSR markers are expected to provide a useful information for drought related molecular breeding studies.