Türkiye'de bulunan bazı yerli sığır ırklarının genetik yapılarının karakterizasyonu
Genetic characterization of some Turkish cattle breeds
Yazar: YUSUF ÖZŞENSOY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ERCAN KURAR
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Zootekni (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Genetik = Genetics ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Genetik = Genetics ; Genetik belirteçler = Genetic markers ; Genetik nüfus = Genetics population ; Genetik teknikler = Genetic technics ; Genetik varyasyon = Genetic variation ; Hayvancılık = Animal husbandry ; Mikrosatelitler = Microsatellites ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Sığırlar = Cattles ; Türkiye = Turkey

Özet:
Değişen çevre koşulları dünya fauna ve florasını olumsuz yönde etkilemektedir. Genetik karakterizasyon çalışmaları, popülasyon içi ve popülasyonlar arası genetik çeşitlilik seviyesinin belirlenmesi, koruma programlarının geliştirilmesi, evcilleştirilme ve göç yollarının tespiti gibi çalışmalar için oldukça önemlidir. DNA markörleri, özellikle polimorfik mikrosatellit lokusları bu amaçla yaygın olarak tercih edilmektedir. Bu çalışmanın amacı, ?Türkiye Yerli Evcil Genetik Kaynaklarından Bazılarının in vitro Korunması ve Ön Moleküler Tanımlanması- I (TÜRKHAYGEN-I)? projesi kapsamında, Türkiye'de bulunan Güney Anadolu Kırmızısı (GAK), Yerli Kara (YK), Boz Irk (BOZ), Yerli Güney Sarısı (YGS), Doğu Anadolu Kırmızısı (DAK) ve Zavot (ZAV) ırklarının 20 farklı mikrosatellit DNA markörü (CSSM66, ETH03, HEL9, CSRM60, INRA023, SPS115, ILSTS006, INRA05, HAUT27, TGLA122, TGLA126, TGLA227, BM1824, HEL13, BM2113, TGLA53, ETH225, ETH10, ETH185, ve BM1818) kullanılarak genetik karakterizasyonu ve filogenetik ilişkilerinin belirlenmesidir.Çalışmada kullanılan 6 ırka ait toplam 245 örnekten standart fenol/kloroform yöntemi kullanılarak DNA izolasyonu yapılmıştır. ISAG ve FAO-MoDAD tarafından tavsiye edilen listeden seçilen 20 mikrosatellit marköründen üç farklı multipleks havuz sistemi oluşturulmuş ve Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PZR) ile yükseltgenmiştir. PZR ürünleri Beckman Coulter CEQ?8000 Genetik Analiz Sistemi kullanılarak kapiller elektroforez ile ayrıştırılmış ve her bir markörün genotipleri tespit edilmiştir. Toplam 266 farklı allel gözlemlenmiş ve her markör için tespit edilen ortalama allel sayısının 6,90 (ZAV) ile 10,65 (YGS) arasında değiştiği gözlenmiştir. Toplam allel sayısı bakımından en fazla allel TGLA122 (24), en az allel sayısı ise INRA005 (7) marköründe gözlenmiştir. Toplam 39 farklı özgün allel belirlenmiştir.Ortalama Ho ve He heterozigotluk düzeyleri, popülasyon bazında sırasıyla 0,691?0,763 (BOZ-YGS) ile 0,740?0,804 (ZAV-YGS) değerleri arasında değiştiği belirlenmiştir. Markörler bazında ortalama Ho, He ve HT değerlerinin sırasıyla 0,634?0,844 (HAUT27-TGLA227), 0,664?0,881 (ETH10-TGLA53) ve 0,702?0,904 (INRA005-TGLA53) arasında değiştiği belirlenmiştir. Hesaplanan genel FIS değerlerinin 0,018-0,110 arasında değiştiği, FIS değerlerinin ZAV popülasyonunda önemsiz (P>0,05) ancak diğer popülasyonlarda istatistiki bakımdan önemli olduğu tespit edilmiştir. FST değerleri bakımından YK ve DAK popülasyonları arasında istatistiki olarak bir fark tespit edilemezken diğer popülasyonlar arasındaki farklar önemli (P<0,05) bulunmuştur.Popülasyonların genetik yapıları ve olası farklılıklar filogenetik ağaç, FCA ve yapı analizleri ile araştırılmıştır. Çizilen NJT'ler ve FCA analizi değerlendirildiği zaman tüm popülasyonların yetiştiriciliği yapılan bölgeler ile uyumlu konumda olduğu belirlenmiştir. GAK, YGS ve YK popülasyonları arasında bir karışım olduğu ve birbirlerine yakın kümelendikleri, DAK, ZAV ve BOZ popülasyonlarının ise ayrı konumlarda kümelendikleri belirlenmiştir. Özellikle BOZ ve ZAV popülasyonlarının diğer yerli popülasyonlardan tamamen farklı bir yapıda olduğu da belirlenmiştir.

Abstract:
Changes in environmental conditions have affecting the world?s fauna and flora irreversibly. Characterization studies are important for determination of genetic diversity in and between the populations, development of reservation strategies and determination of domestication centers and migration routes. DNA based markers especially polymorphic microsatellite loci are widely preferred for this purpose. Objective of this study was genetic characterization and thereby determination of phylogenetic relationship of native cattle breeds including Anatolian Black (AB), Anatolian Grey (AG), South Anatolian Red (SAR), Southern Anatolian Yellow (SAY), East Anatolian Red (EAR) and Zavot (ZAV) in Turkey using 20 microsatellite DNA markers (CSSM66, ETH03, HEL9, CSRM60, INRA023, SPS115, ILSTS006, INRA05, HAUT27, TGLA122, TGLA126, TGLA227, BM1824, HEL13, BM2113, TGLA53, ETH225, ETH10, ETH185 and BM1818) as part of a national project titled ?In vitro Conservation and Preliminary Molecular Identification of Some Turkish Domestic Animal Genetic Resources-I (TURKHAYGEN-I)?.DNA samples were isolated from a total of 245 samples representing 6 breeds using a standard phenol/chloroform method. Three different multiplex pools were generated from 20 microsatellite loci that were selected from a list suggested by FAO and International Society of Genetics (ISAG) and were amplified using Polymerase Chain Reaction (PCR). PCR products were separated by capillary electrophoresis on a Beckman Coulter CEQ-8000 Genetic Analysis System, and marker genotypes were determined. A total of 266 different alleles were observed and population based mean allele numbers were varied between 6,90 (ZAV) and 10,65 (SAY). Based on the loci, the highest and the lowest allele numbers were at the TGLA122 (24) and INRA005 (7) loci, respectively. A total of 39 different private alleles were observed.It was observed that mean Ho and He values of populations were varied as 0,691?0,763 (AG-SAY) and 0,740?0,804 (ZAV-SAY). Mean Ho, He and HT values of markers were observed as 0,634?0,844 (HAUT27-TGLA227), 0,664?0,881 (ETH10-TGLA53) and 0,702?0,904 (INRA005-TGLA53), respectively. General FIS values were between 0,018 and 0,110. FIS values were statistically significant in all populations except ZAV (P>0,05). FST values were significant (P<0,05) between all populations except the FST value between AB and EAR populations, which was found to be insignificant.Genetic structures and likely differences of the populations were investigated using phylogenetic trees, FCA and structure analysis. The resulting NJTs and FCA suggested that breeds analyzed are consistent with their today?s geographical locations. There was an admixture between SAR, SAY, and AB populations and these populations were closely localized. Especially, AG and ZAV populations were separately localized from the other populations and also exhibited a totally different structure.