Sakız ağacında (Pistacia lentiscus L.) tür içi varyasyonların moleküler markörler ile araştırılması
Intraspecific variations in mastic tree (Pistacia lentiscus L.) studied by molecular markers
Yazar: PELİN TURHAN
Danışman: PROF. DR. TAMER ÖZCAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Botanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyoloji = Biology ; Botanik = Botany ; Genetik = Genetics

Özet:
Sakız ağacı (Pistacia lentiscus L.) Anacardiaceae familyasının önemli bir üyesidir ve kanser gibi birçok hastalıkta tedavi edici özelliği bulunmaktadır. Bu çalışmada Türkiye'de doğal yayılış gösteren ve bazı kültür varyetelerini de kapsayan, toplam 35 lokaliteden toplanan P. lentiscus örneklerinin tür içi varyasyonları, mikrosatelit ve retrotranspozon arası gen bölgeleri düzeyinde ISSR ve IRAP markör teknikleri kullanılarak araştırıldı.  Çalışmada ayrıca yaprak morfolojisi ölçümleri de yapılarak fenotipik karakterler arasındaki korelasyonlar "Pearson" katsayısıyla belirlendi. PZR sonucunda, kullanılan 12 ISSR primerinden 9 tanesi, boyutları 161-1884 bç arasında değişen 81 bant fragmenti ile % 96,3 polimorfizm gösterdi. IRAP PZR sonucunda ise Bagy-1 bölgesinde 126-1426 bç arasında 20 bant, LTR2 bölgesinde 192-1844 bç arasında 17 bant ve LTR4 bölgesinde 124-2027 bç arasında 35 bant fragmenti ile tam polimorfizm elde edildi. PIC değerleri sırasıyla 0,458 (ISSR) ve 0,418 (IRAP) olarak bulundu. Genetik benzerlik matrisleri "Jaccard" katsayısı kullanılarak hesaplandı. En yüksek genetik benzerliklerin ISSR için 0,933 ile Girit bireyleri (LG2 ile LG3) arasında, IRAP için ise 0,593 ile L25A (C1, Bodrum, 3m) ve L29A (C1, Milas, 8m) arasında bulunduğu belirlendi. Filogenetik ilişkilerini belirlemek amacıyla "Unweighted Pair Group Method with Arithmetic mean" (UPGMA) yöntemiyle, örneklerin dendrogramları oluşturuldu. 35 farklı genotipi kapsayan filogenetik analizlerde gen havuzunun ISSR verileri temelinde başlıca 12, IRAP verileri kullanılarak 4 ana gruba ayrıldığı tespit edildi. Kullanılan markör verilerinin kombinasyonuyla gerçekleştirilen temel bileşen analizinde (PCA), örnekler genotip profillerine göre başlıca 3 farklı bölgede konumlandı. Çalışma kapsamında yabani genotipler ile bazı kültür varyetelerinden elde edilen sonuçlar, P. lentiscus'un yüksek oranlarda tür içi varyasyonlara sahip olduğunu gösterdi. Bu çalışma, tür düzeyindeki örnekleme sayısı, metodların kombinasyonu ve Bagy-1 retrotranspozon polimorfizminin incelenmesi yönünden özgün bir araştırma olup, P. lentiscus'un gen havuzundaki moleküler varyasyonun aydınlatılması, tarımsal ıslah çalışmaları ve tür sınırlarını saptamaya yönelik moleküler taksonomik araştırmalar için referans niteliğindedir.

Abstract:
Mastic tree (Pistacia lentiscus L.) is important species of Anacardiaceae family and has a therapeutical feature in various disease such as a cancer. In the present study, intra-specific variations in 35 samples of mastic tree obtained from their natural localities of Turkey and some cultur varieties were examined with using ISSR and IRAP marker techniques on the level of microsatellite and retrotransposons gene sites. Additionally, morphological measurements of some leaf characteristics were carried out and correlation between the phenotypic characters was determined with using Pearson coefficient. Nine of 12 selected ISSR primers produced 81 band fragments between 161-1884 bp with 96.3% polymorphism as the result of PCR. 20 band between 126-1426 bp in Bagy-1 sites, 17 band between 192-1844 bp in LTR2 sites and 35 band between 124-2027 bp in LTR4 sites. Besides, full polymorphism were obtained by IRAP PCR. PIC values were 0.458 (ISSR) and 0.418 (IRAP). Genetic similarity matrix were calculated with Jaccard coefficient. Maximum genetic similarity were found as 0.933 in Cretan samples (LG2 and LG3) for ISSR results and 0.593 between L25A (C1, Bodrum, 3m) and L29A (C1, Milas, 8m) for IRAP results. Dendrograms of the samples based on ISSR and IRAP data were constructed by "Unweighted Pair Group Method with Arithmetic mean" (UPGMA) for determining of phylogenetic relations of the accessions. 35 samples of mastic tree were divided into 12 groups by ISSR phylogeny analysis and 4 groups by IRAP methods. Examined samples were segregated on 3 different places mainly in the scatterplot of principal component analysis (PCA) based on combined data of both marker systems. In this study, the results obtained from wild genotypes and some cultivars showed that P. lentiscus has very high ratios of intraspecific variations. The present work as an original study in terms of the large sampling at species level, usage of the combined results of ISSR and IRAP methods and the examining of Bagy-1 retrotransposons polymorphism may be evaluated as a reference for analysing of the gene pool of P. lentiscus, agricultural breeding programs, molecular taxonomic studies for delimitation of taxa and contributing to species concept of Pistacia.