Asmada (Vitis vinifera L.) SSR markörleri kullanarak Botrytis cinerea'ya dayanıklık genlerinin kantitatif özellik lokus (QTL) haritalaması
Quantitative trait locus (QTL) mapping of resistance genes to Botrytis cinerea using SSR markers in grape (Vitis vinifera L.)
Yazar: AYFER DALDAL
Danışman: DOÇ. DR. İLKNUR POLAT
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Basit dizi tekrarları (SSR) = Simple sequence repeats (SSR) ; Botrytis cinerea = Botrytis cinerea ; Genetik haritalama = Genetic mapping ; Markörler = Markers ; Vitis vinifera = Vitis vinifera ; Üzüm = Grape

Özet:
Üzüm (Vitis vinifera L.), ekonomik olarak sofralık, kurutmalık, şaraplık, meyve suyu ve pekmez gibi pek çok değerlendirme olanağına sahip bir meyvedir. Türkiye, sahip olduğu ekolojik koşullar nedeniyle bağcılığa çok uygundur ve üretimde dünyada 5. sırada yer almaktadır. Üzüm üretimini en fazla sınırlandıran fungal hastalıklar olup en önemli fungal hastalıklardan birisi kurşuni küf (Botrytis cinerea)'tür. Kurşuni küf ile mücadelede günümüzde birçok fungisit kullanılmakta olup, ancak patojenin bu fungisitlere karşı dayanıklılık oluşturması nedeniyle hastalıkla mücadele giderek zorlaşmaktadır. Bu nedenle dayanıklı çeşitler ile yetiştiricilik yapmak önemlidir ve ıslah programları oluşturulmalıdır. Bununla birlikte, ıslah programında kullanılabilecek kurşuni küf hastalığına dayanıklılıkla ilişkili markör henüz yoktur. Moleküler markörlerin en etkili kullanıldığı alan, karmaşık kalıtıma sahip olan birden çok gen tarafından idare edilen kantitatif karakterler lokuslarının (QTL) haritalanması olmuştur. Üzerinde çalışılan dayanıklılık lokuslarına bağlantılı moleküler markör veya markörler geliştirildiği zaman, ıslahın her aşamasında dayanıklı ve duyarlı bitkiler birbirlerinden hızlı ve güvenli şekilde ayrılabilmektedir. Günümüze kadar asmada kurşuni küfe dayanımıyla ilgili genetik haritalama çalışması yapılmadığı gibi herhangi bir moleküler markör de geliştirilmemiştir.
Çalışmamızda Kyoho x Yalova İncisi melezlemeleri ile elde edilen F1 genotipler, haritalama popülasyonu olarak kullanılmıştır. Kurşuni küfe dayanıklılık amacıyla oluşturulan F1 popülasyona ait 97 genotip üzerinde, ebeveynler ile bireyler arasındaki genetik ilişkiyi araştırmak amacıyla 350 adet SSR markörü kullanılmıştır. Bu markörlerden 19 tanesi polimorfik, 313 tanesi monomorfik bulunurken, 18 tanesinden amplifikasyon sağlanamamıştır. Polimorfik olan 19 SSR primerinden, toplam 44 allel elde edildiği ve bu allerin tamamının polimorfik olduğu tespit edilmiştir. Markör başına düşen ortalama allel sayısı ve ortalama polimorfik allel sayısı iki olarak bulunmuştur. Polimorfizm oranı %100 ve PIC değeri 0,71'dir. Analizler sonucunda benzerlik indeksinden yararlanılarak UPGMA (Unweighted Pair Group Method Using Arithmetic Average) yöntemiyle kümeleme analizleri yapılmış ve dendogramlar elde edilmiştir. SSR markör sisteminde oluşturulmuş dendogramda, popülasyon iki farklı gruba ayrılmıştır. Birinci grupta Yalova incisi (anne), ikinci grupta ise Kyoho (baba) yer almıştır. Elde edilen dendrogramda Dice (1945)'ın benzerlik katsayısına göre benzerlik oranları 0,38 ile 0,92 arasında değişim göstermiş, matrix korelasyonu (r) 0,58 olarak bulunmuştur. Bu sonuçları Neighbor-Joining (komşu ilişkisi) yöntemiyle elde edilen dendogram ve PCO (temel koordinat analizi) sonucuda desteklemiştir.  Yalova incisi (anne) ve Kyoho (baba) segregasyon gösteren Toplam 17 markör Kruskal-Wallis analizlerinde kullanılmış ve hastalık dayanımıyla anlamlı derecede ilişkili olan markörler belirlenmiştir (p<0.05). Sonuç olarak toplam dört markörün hastalık dayanımıyla ilişkili olduğu belirlenmiştir. %20-24'lük etki derecesine sahip QTL'ler tespit edilmiştir.

Abstract:
Grape (Vitis vinifera L.) is a fruit that has economically to assess many such as table grapes, dried, wine, fruit juice and molassesh. Turkey is ranked 5 th in table grape production in the world due to very suitable ecological conditions for viticulture. One of the most important fungal problems that limit the production of graps is gray mold (Botrytis cinerea). Today, many fungicides are used to management with B. cinerea, nowadays however; it is getting very difficult since it becomes resistance to fungicides. Therefore, it is important to breed with resistant varieties and breeding programs should be established. However, there is no marker associated with resistance to lead mold disease that can be used in the breeding program yet. The most efficient usage area of molecular markers identification of quantitative characters loci (QTL) which managed multiple genes with complex inheritance. When the molecular marker or markers linked to the studied resistance loci are developed, resistant and susceptible plants can be separated from each other quickly and safely at all stages of breeding. Until today , no genetic mapping studies have been carried out on the resistance to gray mold in grapes and no molecular markers have been developed.
In our study, F1 genotypes obtained from Kyoho X Yalova İncisi hybrids were used as the mapping population. 350 SSR marker were used to investigate the genetic relationship between parents and individuals on 99 genotypes of the F1 population established for resistance to the gray mold. Of the markers, 19 polymorphic, 313 monomorphic, while amplification could not be achieved from 18 of them. It was determined that a total of 44 alleles were obtained from 19 polymorphic SSR primers and all of these alleles were polymorphic. The average number of alleles per marker and the average number of polymorphic alleles were found to be two. The polymorphism rate of marker is 100% and the PIC value is 0.71. As a result of the analyses, clustering analyses were performed with the UPGMA (Unweighted Pair Group Method Using Arithmetic Average) method using the similarity index and dendograms were obtained. In the dendogram created in the SSR marker system, the population was divided into two different groups. Yalova pearl (mother) was in the first group and Kyoho (father) was in the second group. According to the similarity coefficient of Dice (1945), the similarity ratios varied between 0.38 and 0.92, and the matrix correlation (r) was found to be 0.58. These results were supported by the dendogram obtained by Neighbor-Joining method and PCO (principal coordinate analysis).  A total of 17 markers showing Yalova pearl (mother) and Kyoho (father) segregation were used in Kruskal-Wallis analyses and the markers significantly associated with disease resistance were determined (p<0.05). As a result, a total of four markers were found to be associated with disease resistance. QTLs with an effect level of 20-24% were identified.