Türkiye orijinli yulaf genotiplerinin bazı çimlenme özelliklerine ait ilişki haritalama analizleri
Association mapping analysis of some germination traits of Turkish origin oat genotypes
Yazar: BERK ABDULLAH KOÇAK
Danışman: DOÇ. DR. ZİYA DUMLUPINAR
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Biplot analizi = Biplot analysis ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Tarım = Agriculture ; Yulaf = Oat ; Çimlenme = Germination ; Çip = Chip

Özet:
Kompleks genom yapısı ile yulaf kantitatif genetiğin gelişmesiyle beraber önemi giderek artmakta olan bir bitki haline gelmiştir. Ancak, yulafta çimlenme özelliklerinin genetik kontrolü net olarak anlaşılmamış ve şu ana kadar çok kapsamlı bir çalışma rapor edilmemiştir. Bu çalışma, Türkiye'nin farklı bölgelerinden toplanmış yerel yulaf genotiplerinin bazı çimlenme özelliklerinin belirlenmesi ve 6K SNP çipinden elde edilen genotipik veriyle ilişkilendirilmesi amacıyla yürütülmüştür. Çalışmada 167 yerel yulaf genotipi ve 4 adet tescilli çeşitten oluşan 171 adet yulaf genotipi bitki materyali olarak kullanılmıştır. Araştırma, laboratuvar koşullarında augmented deneme desenine göre 6 tekrarlamalı olarak kurulmuştur. Denemede çimlenme hızı (%), çimlenme gücü (%), radikula uzunluğu (mm), koleoptil uzunluğu (mm), plumula uzunluğu (mm) ve tohum vigor indeksi özellikleri incelenmiştir. Çimlendirme testinde genotip başına 25 tohum kullanılmış ve tohumlar petri kaplarındaki çift katlı filtre kağıdının arasına yerleştirilmiştir. Temel bileşen biplot analizi (PCA) bakımından, temel bileşenler çimlenme özellikleri için genotipler arasındaki toplam varyasyonun % 63'ünü açıklamıştır. Aday gen ilişkilendirme analizi sonucunda, çilenme hızı ile ilişkili 8 QTL, çimlenme gücü ile ilişkili 5 QTL, radikula uzunluğu ile ilişkili 5 QTL, koleoptil uzunluğu ile ilişkili 5 QTL, plumula uzunluğu ile ilişkili 4 QTL ve tohum vigor indeksi ile ilişkili      6 QTL olmak üzere toplamda 33 genomik bölge tespit edilmiştir. İlk kez bu çalışmada çimlenme özellikleri ile ilişkili yeni QTL'ler tespit edilmiş ve farklı kromozomlarda yer alan bu QTL'lerin doğrulamasından sonra farklı populasyonlarda yeni markörler olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. 

Anahtar Kelimeler: yulaf, 6K SNP çip, çimlenme özellikleri, PCA, QTL

Abstract:
With its complex genome structure, oat has been became a plant that importance is gradually increasing with the current development of quantitative genetics. However, the genetic control of germination traits in oats is not clearly understood and no comprehensive study has been reported so far. This study was conducted to detect some germination traits of local oat genotypes collected from different regions in our country and associate with genotypic data obtained from 6K SNP chip. In the study, 171 oat genotypes consisting of 167 local oat genotypes and 4 registered varieties were used as plant material. The research was designed according to augmented trial design with 6 replications under laboratory conditions. The traits of germination rate (%),germination power (%), radicle length (mm), coleoptile length (mm), plumule length (mm) and seed vigor index were studied in the experiment. In the germination test, 25 seeds per genotype were used and the seeds were placed in double layers of filter paper in petri dishes. According to the principal component biplot analysis, principal components explained (41.5 and 21.5 %,respectively)63 % of total variation among the genotypes for germination traits. As a result of candidate gene association mapping, totally of 33 genomic regions were identified including 8 QTL associate with germination rate, 5 QTL associate with radicle length, 5 QTL associate with coleoptile lenth, 4 QTL associate with plumule length and 6 QTL associate with seed vigor index. For the first time, novel QTL associate with germination were identified in this study and it was concluded that these QTL placed on different chromosomes could be used as new markers in different populations after validation of them.

Key Words: oat, 6K SNP chip, germination traits, PCA, QTL