Türk çay çeşitlerinin kloroplast matK gen bölgeleri bakımından karşılaştırılması
Comparison of Turkish tea varieties in terms of chloroplast matK gene regions
Yazar: YEŞİM BİNİCİ
Danışman: DOÇ. DR. FATİH ŞABAN BERİŞ
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Bitki ıslahı, geliştirme ve tanımlama çalışmalarında kullanılagelen nüklear DNA markırlarının yanı sıra kloroplast genomuna ait markırların kullanımı önemlidir. Bu markırların içerisinde sıklıkla kullanılan matK bölgesinin analizi de bu noktada değer kazanmaktadır. Bu çalışma ile ilk defa Türk çay çeşitlerinin kloroplast matK gen bölgelerine ait DNA dizileri ortaya çıkarılmıştır. Çalışmada, RÇBKAE'nden temin edilen ve laboratuvar stoklarımızda bulunan Derepazarı, Pazar-20, Muradiye-3, Gündoğdu, Zihni Derin, Tuğlalı-10, Hamzabey, Hayrat, Enstitü-1 ve -2 olmak üzere 10 çay klonu materyal olarak kullanılmıştır. Yapılan PZR'de yaklaşık 1500 bp'lik amplikonlar elde edilmiş ve DNA dizi analizi yapılmıştır. Sonuçlarımıza göre Türk çay klonlarının matK dizileri arasında yüksek oranda fark olmadığı görülmüştür. Yapılan BioEdit karşılaştırmasında Gündoğdu klonunda 7, Muradiye-3 klonunda 2, Pazar-20'de 6, Enstitü-1 klonunda 44, Enstitü-2 klonunda 33, Zihni Derin klonunda 1 ve Tuğlalı-10 klonunda ise 3 noktada mutasyonal farklılık belirlenmiştir. Bu değişimlerin 67'sinde transversiyon, 30'unda transisyon ve 4 noktada da hem transisyon hem de transversiyon olduğu saptanmıştır. En fazla değişikliğin tespit edildiği genotip Enstitü-1 olarak belirlenmiştir. Muradiye-3 genotipinde 2, Gündoğdu'da 1, Pazar-20'de 1, Enstitü-1'de 39 ve Enstitü-2'de 28 noktada görülen değişimler genotiplere özgü olarak belirlenmiştir. ML analizine göre, Derepazarı, Hayrat ve Hamzabey genotiplerinin birbirlerine ve Camellia sinensis ile benzerliği %100 olarak bulunmuştur. Zihni Derin genotipi %99,9 ile C. sinensis, Derepazarı, Hamzabey ve Hayrat klonlarına benzemektedir. Muradiye-3 klonu % 99,7 ile C. sinensis, Derepazarı, Hamzabey ve Hayrat klonlarına, Tuğlalı-10 %99,6 oranda C. sinensis, Derepazarı, Hamzabey ve Hayrat klonlarına ve Gündoğdu ise %99 oranla da C. sinensis, Derepazarı ve Zihni Derin klonuna benzemektedir. En uzak benzerlik durumu ise %93 ile Enstitü-1 klonuna aittir.
Sonuç olarak, daha önce kullanılan DNA'ya dayalı markırlarda olduğu gibi kloroplast DNA'sına dayalı markırlar da Türk çay genotiplerinin ayrımında kullanılabilir. Elbetteki cpDNA'da yer alan matK gen bölgesinin varyasyonu nedeniyle DNA'ya dayalı markırlara göre farklı sonuçlar elde edilebilir.

Abstract:
In addition to the nuclear DNA markers used in plant breeding, development and identification studies, the use of DNA markers belonging to the chloroplast genome is important. The analysis of the matK region, which is frequently used in these markers, also gains value at this point. In this study, DNA sequences of chloroplast matK gene regions of Turkish tea varieties were revealed for the first time. In the study, 10 tea clones, including Derepazarı, Pazar-20, Muradiye-3, Gündoğdu, Zihni Derin, Tuğlalı-10, Hamzabey, Hayrat, Enstitü-1 and -2, obtained from RÇBKAE and in our laboratory stocks, were used as material. In the PCR, approximately 1500 bp amplicons were obtained and DNA sequence analysis was performed. According to our results, it was seen that there was no high difference between the matK sequences of Turkish tea clones. In the BioEdit comparison, mutational differences were determined at 7 points in Gündoğdu, 2 points in Muradiye-3, 6 points in Pazar-20, 1 point in Zihni Derin, 44 points in Institute-1, 33 points in Institute-2, and 3 points in Tuğlalı-10. It was determined that 67 of these changes were transversion, 30 of them were transition, and 4 points were both transition and transversion. The genotype with the highest variation was determined as Institute-1. The changes observed at 2 points in Muradiye-3, 1 point in Gündoğdu and in Pazar-20, 39 points in Institute-1 and 28 points in Institute-2 were determined as specific to genotypes. According to the ML analysis, the similarity of Derepazarı, Hayrat, and Hamzabey genotypes to each other and to Camellia sinensis was found to be 100%. Zihni Derin genotype is 99.9% similar to C. sinensis, Derepazarı, Hamzabey, and Hayrat clones. Muradiye-3 clone corresponds to C. sinensis, Derepazarı, Hamzabey and Hayrat clones with 99.7%, Tuğlalı-10 to C. sinensis, Derepazarı, Hamzabey, and Hayrat clones
with 99.6% and Gündoğdu to C. sinensis, Derepazarı with 99%. and it resembles the Zihni Derin. The most distant similarity is 93% of the Institute-1 clone.
As a result, chloroplast DNA-based markers can be used to differentiate Turkish tea genotypes, as previously used DNA-based markers. Of course, due to the variation of the matK gene region in cpDNA, different results can be obtained compared to DNA-based markers.