Ayçiçeği (Helianthus annuus L.)'nde oleik asit içeriğinin KASP markörleri ile belirlenmesi
Determination of oleic acid content in sunflower (Helianthus annuus L.) by KASP markers
Yazar: MUHAMMED BİLALOĞLU
Danışman: PROF. DR. YILDIZ AYDİN ; PROF. DR. AHU ALTINKUT UNCUOĞLU
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Ayçiçeği (Helianthus annuus L.), her türlü toprak ve çevre koşuluna kolay uyum sağlayan bir bitki olması sebebiyle ülkemizde ekimi yapılan yağlı tohumlu bitkiler içerisinde ekim alanı ve üretim bakımından ilk sırada yer almaktadır. Yüksek oleik asit içeriğine sahip ayçiçeği yağı, özellikle kalp sağlığı üzerine olan faydaları ve standart ayçiçeği yağından daha stabil olmasını sağlayan tekli doymamış yağ asitlerince zenginliği nedeniyle yüksek talep görmektedir. Yağ asidi bileşimi büyük ölçüde ayçiçeğinin genotipik özelliklerine bağlı olmakla birlikte, ekolojik özellikler ve iklimsel değişiklikler de yağ asidi bileşimi üzerinde etkili olmaktadır. Bu nedenle ayçiçeği yetiştiriciliğinde, yüksek oleik asit içeriğine sahip ayçiçeği genotiplerinin geliştirilmesi oldukça önemlidir. Kültür bitkilerinde çeşit geliştirilmesine yönelik yapılan ıslah çalışmalarındaki başarıda, ilgilenilen özellikler açısından iyi ebeveynlerin etkin seçimi, dolayısıyla bitki popülasyon yapısının ve heterogenik grupların tanımlanması kritiktir. Bu seçimde yüksek oleik asit özelliğiyle ilişkili moleküler markörlerin kullanılması, zahmetli ve zaman alıcı geleneksel yöntemlere göre ayçiçeği ıslah programını kolaylaştırmak için kullanışlı ve hızlı bir araçtır. Bu tez çalışmasında, ayçiçeğinde yüksek oleik asit içeriği genleriyle ilişkili SNP (Single Nucleotid Polymorphism, Tek Nükleotit Polimorfizmi) markörleri kullanılarak yüksek oleik içeriğine sahip bireylerin diğer düşük oleik asit içeriğine sahip bireylerden KASP (Kompetitive Allele Specific Polymerase Chain Reaction, Kompetitif Allel Spesifik Polimeraz Zincir Reaksiyonu) analiziyle ayırt edilebilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla yüksek oleik asit ile bağlantılı olduğu saptanan FAD2 gen bölgesindeki varyasyona dayalı OL2 KASP primeri ilk defa bu tez çalışmasında kullanılarak 9 farklı ebeveyn kombinasyonu ve bu kombinasyonlara ait toplam 248 F2 bireyinin oleik asit durumu etkin bir şekilde taranmıştır. Elde edilen allelik ayrım sonuçları değerlendirildiğinde, bu primerin bütün kombinasyonlarda yüksek ve düşük oleik bireyleri ayırma gücüne sahip olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak; bu çalışma, yüksek oleik asit özelliği gösteren ayçiçeği hibritlerinin SNP tabanlı KASP markör sistemlerinin kullanımıyla hızlı ve etkin biçimde tanımlanabilme, böylelikle de ayçiçeği ıslah programlarında kullanılma potansiyelini göstermektedir.

Abstract:
Sunflower (Helianthus annuus L.) is a plant that adapts easily to all kinds of soil and environmental conditions, so its cultivation area and production are among the oilseed plants cultivated in our country. Sunflower oil, with its high oleic acid content, is in high demand in the market, especially because of its benefits on heart health and its richness in monounsaturated fatty acids that make it more stable than standard sunflower oil. While the fatty acid composition largely depends on the genotypic characteristics of sunflower, ecological characteristics and climatic changes also affect the fatty acid composi¬tion. Therefore, it is very important to develop sunflower genotypes with high oleic acid content in sunflower cultivation. Effective selection of good parents in terms of traits of interest, and therefore, identification of plant population structure and heterogenic groups is critical in the success of breeding studies for cultivating cultivars. The use of molecular markers associated with high oleic acid trait in this selection is a useful and quick tool to facilitate sunflower breeding program compared to the laborious and time-consuming tra¬ditional methods. In this thesis, it is aimed to distinguish individuals with high oleic content from other individuals with low oleic acid content by KASP (Kompetitive Allele Specific Polymerase Chain Reaction) analysis by using SNP (Single Nucleotide Polymorphism) markers as¬sociated with high oleic acid content genes in sunflower. For this purpose, the OL2 KASP primer based on the variation in the FAD2 gene region, which was found to be associated with high oleic acid, was used for the first time in this thesis study, and the oleic acid status of 9 different parent combinations and a total of 248 F2 individuals belonging to these com¬binations were effectively screened. When the obtained allelic discrimination results were evaluated, it was determined that this primer had the power to discriminate high and low oleic individuals in all combinations. As a result, this study demonstrates the potential for rapid and efficient identification of high oleic acid sunflower hybrids using SNP-based KASP marker system, thus their use in sunflower breeding programs.