Farklı domates çeşitlerinde domates lekeli solgunluk virüsüne (Tomato spotted wilt virus, TSWV) dayanıklılık geninin markör destekli seleksiyon yöntemi ile belirlenmesi
Detection of tomato spotted wilt virus (TSWV) resistance gene in different tomato cultivars by marker assisted selection method
Yazar: GÜLDEREN KOCA
Danışman: DOÇ. DR. BAYRAM ÇEVİK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Bitki virüsleri = Plant viruses ; Domates = Tomato ; Domates lekeli solgunluk virüsü = Tomato spotted wilt virus ; Lycopersicon esculentum = Lycopersicon esculentum

Özet:
Domates lekeli solgunluk virüsü (Tomato spotted wilt virus, TSWV) tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de domates yetiştirilen alanlarda yaygın olarak bulunmakta ve domates üretiminde sorun oluşturmaktadır. TSWV bitkide solgunluk, meyvede deformasyon, sürgün uçlarından geriye doğru ölüme neden olup ürün kalitesi ve verimini düşürerek domates üretiminde önemli ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Daha önce yapılan araştırmalarda yabani bir domates türü olan Solanum peruvianum'da bulunan dominant Sw-5 geninin domateste TSWV'e karşı dayanıklılk sağladığı belirlenerek bu gen birçok ticari domates çeşidine melezleme yoluyla aktarılmıştır. Sw-5 geniyle bağlantılı moleküler markörler geliştirilerek klasik ıslah yöntemlerin en büyük dezavantajı olan uzun seleksiyon süreleri kısaltılması için markör destekli seleksiyon yöntemi dünyada başarılı bir şekilde uygulanmaktadır. Ancak markör yarımıyla seleksiyon (MAS) gerek TSWV`ye dayanıklı çeşitlerin belirlenmesi gerekse ıslah çalışmalarında dayanıklı bireylerin belirlenmesi amacıyla ülkemizde pek yaygın olarak kullanılmamaktadır. Bu çalışmada ülkemizde faaliyet gösteren 8 farklı tohumculuk firmasından temin edilen 71 farklı domates çeşidinin Sw-5 TSWV dayanıklılık genini taşıyıp taşımadıkları belirlenmiştir. Bu amaçla elde edilen domates tohumları ekilerek farklı domates çeşitlerinin fideleri geliştirilmiştir. Yetiştirilen domates fidelerinden genomik DNA izolasyonu yapıldıktan sonra bu çeşitlerin TSWV'a dayanıklılık durumları daha önce geliştirilen ve Sw5 lokusuyla bağlantılı olduğu gösterilen Sw-5-2, CT220 markörleri ve bu çalışmada geliştirilen Sw-5a-e markörüne spesifik primerler kullanılarak PCR yöntemiyle belirlenmiştir. Sw-5-2 markörüne spesifik primerlerle yapılan PCR sonuçlarında 71 örnekten 15 tanesi TSWV'un dayanıklı olduğu ve bunların 14 tanesinin sw-5 geni için heterozigot olduğu belirlenmiştir. Buna karşın CT220 markörüne spesifik primerler yapılan PCR sonucunda 25 tane domates çeşidinin Sw-5 lokusu içermediği ve TSWV'a karşı dayanıksız olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmada geliştirilen Sw5-a-e markörüne spesifik primerlerle yapılan PCR taraması sonucunda ise 65 örneğin TSWV'una dayanıklı olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar domateste MAS yöntemi kullanılarak Sw-5 geninin varlığının etkin bir şekilde belirleneceği ve ülkemizde yaygın olarak yetiştirilen domates çeşitlerinin çoğunun TSWV'a dayanıklılık sağlayan sw-5 lokusunu taşıdığı yani virüse karışı dayanıklı olduğu belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Domates, domates lekeli solgunluk virüsü, markör destekli seleksiyon, PCR

Abstract:
Tomato spotted wilt virus (TSWV) is common in the tomato growing regions of Turkey as it is in the world, and it is considered as a main problem in tomato cultivation. TSWV decreases the quality and outturn of the crop, thereby leading to substantial economic loss by causing wilting in plants, deformation in fruits, dieback in shoot tips and reducing the economic value of tomato. As result of previously research, it was found that wild tomato species Solanum peruvianum contains the Sw-5 gene conferring resistance to TSWV, and the resistance was transferred to many commercial tomato cultivars through classical breeding. In order to shorten the long periods of selection which is the most considerable disadvantage of classical breeding methods, with the help of developments in molecular markers marker assisted selection (MAS) was successfully implemented all over the world linked to the Sw-5 gene. However, MAS has not bee commonly used in Turkey to determine the cultivar resistant to TSWV or to determine resistant lines and hybrids in breeding programs. In this study, the presence of Sw-5 TSWV resistance gene in 71 different tomato cultivars supplied from 8 separate seeding companies operating in our country is determined. The tomato seeds obtained for this purpose was planted and seedlings of different tomato cultivars were grown in controlled environmental chamber. After the isolation of the genomic DNA from the grown tomato seedlings, the presence of the sw-5 gene conferring the resistance to TSWV was determined by PCR method using primers specific to three markers linked to Sw-5 gene While two of these markers Sw-5-2 and CT220 were developed previously and proved to be related to Sw5 locus and one additional marker, sw5 a-e, was developed in this study. In PCR results obtained with primers specific to Sw-5-2 marker, 15 samples out of 71 were determined to be resistant to TSWV, and 14 out of these samples were determined to be heterozygote for sw-5 gene. On the other hand, the PCR results obtained by the primers specific to CT220 marker revealed that 25 tomato species did not contain Sw-5 gene and shown to be sensitive to TSWV. As a result of the PCR scan through the use of primers specific Sw5-a-e marker, it was ascertained that 66 of the samples were resistant to TSWV. The results of the all three markers showed that that the presence of the Sw-5 gene can effectively be identified by the use of MAS and that most of the tomato species commonly grown in Turkey contained sw-5 locus conferring resistance to TSWV and they are considered resistant to the virus.Key Words: Tomato, tomato spotted wilt virus, marker assisted selection, PCR