Buğday ekim alanlarında sorun olan avena fatua (I) ve lolium rigidum (Gaudin)' un genetik çeşitliliğinin belirlenmesi
Determination of the genetic diversity of avena fatua (I) and lolium rigidum (Gaudin), which are problem in wheat growing areas
Yazar: ŞAİKA GÜL İLİKSİZ
Danışman: DOÇ. DR. EMİNE KAYA ALTOP
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Türkiye'de buğday yetiştiriciliğindeki en büyük zorluklardan biri yabancı otların kontrolüdür. Benzer etki mekanizmasına sahip herbisitlerin sıkça kullanılması, yabancı otlarda dayanıklılık meydana gelmesine neden olmaktadır. Bu araştırma, ALS inhibitör grubu herbisitlere karşı dayanıklı Avena fatua ve Lolium rigidium popülasyonlarının genetik çeşitliliklerini ve dayanıklılık olgusuna etkisini belirlemeyi amaçlamıştır. Samsun, Amasya, Çorum, Balıkesir, Bursa, Sinop Çanakkale ve Tekirdağ illerindeki buğday ekim alanlarından 40 farklı lokasyondan toplanan A. fatua ve L. rigidum tohumları kullanılmıştır. Genetik varyasyonu belirlemek için SSR (Simple Sequence Repeat) marker tekniği uygulanmıştır. SSR analizlerinde, her iki tür için 15'er farklı primer kullanılarak, ALS inhibitörüne dayanıklı ve hassas popülasyonlar taranmıştır. Analizler sonucunda, 24 A. fatua popülasyonunda, 15 lokustan toplam 63 allel oluşumu belirlenmiştir. Çalışmada düşük polimorfizm tespit edilmemiştir. Ayrıca, 4 ilde buğday ekim alanlarından toplanan ve 14'ünün ALS inhibitörü herbisitlere dayanıklı olduğu bilinen 16 L. rigidum popülasyonunda ise 15 lokustan toplam 341 allel elde edilmiştir ve polimorfizm yüksek bulunmuştur. A. fatua popülasyonlarında toplam genetik çeşitlilik oranı %74 olarak belirlenirken, dayanıklı ve hassas popülasyonlar arasında belirgin genetik farklılıklar gözlenmiştir. L. rigidum genotiplerinin genetik benzerlik oranları %1 ile %100 arasında değişiklik göstermiştir. Özellikle hassas popülasyon olarak denemeye alınan ÇAN5 genotipinin diğer genotiplerle genetik çeşitliliğinin fazla oluşu, soy ağacında 2. ana grubu oluşturması, dayanıklı ve hassas popülasyonların genetik olarak farklılığını net bir şekilde doğrulamaktadır. Elde edilen sonuçlar, her iki türdeki genetik çeşitliliğin ve dayanıklılık durumunun, entegre mücadele stratejilerinin geliştirilmesinde dikkate alınması gerektiğini ortaya koymaktadır.

Abstract:
One of the biggest challenges in wheat production in Türkiye is the control of weeds. The widespread use of herbicides with similar modes of action has led to resistance in weeds. This study aims to determine the genetic diversity and resistance mechanism of Avena fatua and Lolium rigidum populations resistant to ALS-inhibiting herbicides. The study utilized A. fatua and L. rigidum populations from 40 different locations in the provinces of Samsun, Amasya, Çorum, Balıkesir, Bursa, Sinop, Çanakkale, and Tekirdağ. The SSR (Simple Sequence Repeat) marker technique was employed to determine genetic diversity. In SSR analyses, 15 different primers were used for each species to screen populations resistant and sensitive to ALS inhibitors. The analyses revealed the formation of a total of 63 alleles from 15 loci in 24 A. fatua populations. No low polymorphism was detected in the study. Additionally, in 4 provinces, a total of 341 alleles from 15 loci were obtained from 16 L. rigidum populations known to be resistant to ALS-inhibiting herbicides, with high levels of polymorphism observed. The total genetic diversity ratio for A. fatua populations was determined to be 74%, with significant genetic differences observed between resistant and sensitive populations. The genetic similarity ratios of L. rigidum genotypes varied between 1 and 100%. Notably, the genetic diversity of the ÇAN5 genotype, which was tested as a sensitive population, was found to be significantly higher than other genotypes, forming the second major group in the phylogenetic tree. This clearly confirms the genetic differentiation between resistant and sensitive populations. The results indicate that the combination of genetic diversity and resistance in the two species should be considered in the development of integrated management strategies.