Türkiye'deki bazı yerel ekmeklik buğday çeşitlerinde gluten polimorfizmi ve gen çeşitliliğinin belirlenmesi
Determination of gluten polymorphism and gene diversity in some local bread wheat varieties of Turkey
Yazar: RIDVAN TEMİZGÜL
Danışman: DOÇ. DR. MİKAİL AKBULUT
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyoloji = Biology ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Kültüre alınan bitkiler için dünya üzerinde sekiz orijin merkezi bulunduğu önerilmektedir. Bu bölgelerin en eski tarım yapılan yerler olduğu kabul edilmiştir. Türkiye bu merkezlerden ikisinin (Yakın Doğu ve Akdeniz) kesiştiği bir konumda yer almakta ve buğday, arpa, çavdar ve yulaf gibi temel tahılların yeryüzüne dağıldığı ya da çeşitlendiği gen merkezi olarak bilinmektedir. Hekzaploid buğday albümin, globülin, gliadin ve glutenin proteinlerini içerir. Glutenler kendilerine özgü düşük ve yüksek molekül ağırlıklı alt ünitelere sahiptirler. Ekmeklik buğday çeşitleri 3-5 yüksek molekül ağırlıklı gluten alt ünitesi içerir. Bu çalışmada 116 adet yerel ekmeklik buğday çeşidinde gluten allel polimorfizmi ve gen çeşitliliği çalışılmıştır. Gluten allelleri SDS-PAGE ve PZR üzerinden gerçekleştirilmiştir. İstatistiksel analizlerde POPGENE paket programı kullanılmıştır. Türkiye genelinde çalışan örneklerde ortalama Glu-1 kalite skoru 6.07 olarak bulunmuştur. Dx2+Dy12 0.60, Bx7+By8 0.54, Axnull 0.30, Dx5+Dy10 0.28 ve Ax2* 0.26 frekansta belirlenmiştir. Türkiye genelinde 22 farklı allel 50 farklı kombinasyonda gözlenmiştir. Allelik kombinasyonlar arasında Bx7+By8-Dx2+Dy12 allelik kombinasyonu 0.23 frekans ile en yüksek gözlenme oranına sahiptir. En sık rastlanan alleller Bx7, By8, Dx2, Dy12, Ax2*, Axnull, Bx20, Dx5 ve Dy10 olmuştur. Bir adet muhtemel yeni allel (Dy12*) tespit edilmiştir. Ortalama gen çeşitliliği (h) en yüksek Glu-A1 lokusunda (0.32 ± 0.15), en düşük Glu-B1'de (0.07 ± 0.12) bulunmuştur. Genetik benzerlik oranı (I)  en yüksek Glu-A1'de (0.49 ± 0.18) tespit edilmiştir. Ortalama genetik çeşitlilik (Ht) 0.33 ± 0.02 değeri ile en yüksek Glu-A1 lokusunda ve 0.07 ± 0.01 değeri ile de en düşük Glu-B1 lokusunda gözlenmiştir. Ortalama heterozigotluk 2.8214 bulunmuştur.

Abstract:
It has been proposed eight centers of origin for cultivated plants in the world. Those places are also considered as ancient centers of agriculture. Turkey is located in the interception of two of those centers (Near East and Mediterranean) and suggested as gene center from which main cereals such as wheat, barley, rye an oats are diversified and dispersed to earth. Hexaploid wheat contains albumins, globulins gliadins and gluten proteins. Glutens have specific High Molecular Weight and Low Molecular Weight subunits. Bread wheat contains 3-5 High Molecular Weight gluten subunits. In this study, gluten allele polymorphism and gene diversity was studied in 116 local wheat lines by means of SDS-PAGE and PCR. POPGENE package program was used for statistical analysis.  Average Glu-1 quality score was found to be 6.07 for the studied samples. The frequencies of Dx2+Dy12, Bx7+By8, Axnull, Dx5+Dy10 and Ax2* was calculated to be 0.60, 0.54, 0.30 0.28 and 0.26, respectively. Overall 22 different alleles were observed at 50 different combinations. With the frequency of 0.23, Bx7+By8-Dx2+Dy12 were the most frequently observed allelic combinations. The most frequently encountered alleles were found to be Bx7, By8, Dx2, Dy12, Ax2*, Axnull, Bx20, Dx5 and Dy10.  Putative one new allele (Dy12*) was also determined. While average gene diversity (h) was determined to be highest in Glu-A1 loci (0.32 ± 0.15), the lowest gene diversity was detected in Glu-B1 (0.07 ± 0.12). The highest genetic similarity (I) was determined in Glu-A1 loci (0.49 ± 0.18). Average genetic diversity (Ht) was found to be the highest (0.33 ± 0.02) in Glu-A1 loci, but it was the lowest in Glu-B1 (0.07 ± 0.01). Average heterozygosity was determined to be 2.8214.