Pamukta (Gossypium hirsutum L.) doğal kahverengi lif özelliği ile ilişkili markörlerin belirlenmesi
Determination of markers associated with natural brown fiber feature color in cotton (Gossypium hirsutum L.)
Yazar: SEVTAP KARTAL
Danışman: PROF. DR. FATİH KILLI ; DOÇ. DR. ADEM BARDAK
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Pamuk (Gossypium spp.) dünyada sıcak iklimin görüldüğü tropik ve subtropik bölgelerde tarımı yapılan bir endüstri bitkisidir. Bu çalışmada doğal kahverenkli pamukta lif genlerini kontrol eden DNA markörlerinin belirlenmesi amacıyla, farklı lif rengi ve lif fiziksel özelliklerine sahip Gossypium hirsutum L. (kahverengi) ve Gossypium barbadense L. (beyaz) türlerinin melezlenmesiyle elde edilen RIL popülasyonunda genetik haritalama yapılmış ve lif rengi değerleri (DL, Da, Db, Dc, Dh, dE) ve bazı fiziksel özellikleri (incelik, uzunluk, mukavemet, elastikiyet, üniformite) ile ilgili QTL'ler belirlenmiştir.
	Markör belirleme çalışmasında, 36213 adet Tek Nükleotid Polimorfizm (Single Nücleotid Polymorphism) markörlerinin en küçük allel frekansı 0.05'ten küçük olan (MAF<0.05) 18432 adet SNP markörü kullanılarak Kompozit Interval Haritalama (Composit Interval Mapping) yöntemi ile kantitatif özellik lokusları (QTLs) belirlenmiştir.
	Kompozit Interval Haritalama yöntemi sonucunda renk ile ilgili 3 QTL'in 3 kromozom üzerinde olduğu belirlenirken, lif uzunluğu (UHML) ile ilgili 20 QTL'in 14 kromozom üzerinde olduğu, ortalama lif uzunluğu (ML) ile ilgili 5 QTL'in 5 kromozom üzerinde olduğu, lif inceliği ile ilgili 5 QTL'in 5 kromozom üzerinde olduğu, lif mukavemeti ile ilgili 14 QTL'in 12 kromozom üzerinde olduğu, lif elastikiyeti ile ilgili 13 QTL'in 12 kromozom üzerinde olduğu, lif üniformitesi ile ilgili 6 QTL'in 5 kromozom üzerinde olduğu tespit edilmiştir.
Lif renk değerleri ile ilgili QTL'ler fenotipik varyasyonu % 12-14 arasında açıklarken, lif fiziksel özellikleri ile ilgili QTL'ler fenotipik varyasyonu % 12-23 arasında açıklamıştır. Belirlenen QTL'lerin pamuk ıslahına yönelik markör destekli seleksiyon çalışmalarında ıslah sürecini kısaltılmak amacıyla kullanılmaları mümkün olabilir.
Ayrıca çalışmada, F9 popülasyonunda kahverengi lif rengine sahip uzun lif, yüksek üniformite ve yüksek elastikiyette rekombinant bireyler elde edilmiştir.

Abstract:
Cotton is an industrial plant cultivated in tropical and subtropical regions of the world with hot climates. In this study, in order to determine the DNA markers that control natural brown fiber color in cotton, genetic mapping was performed on the RIL population obtained by crossing Gossypium hirsutum L. (brown) and Gossypium barbadense L.(white) species, which have different fiber colors and fiber physical properties, and fiber color values were determined. QTLs related to (DL, Da, Db, Dc, Dh, dE) and sone physical properties (fineness, lenght, strength, elasticity, uniformity) were determined. In the marker identification study, quantitative trait loci (QTLs) were determined by the Composite Interval MApping method using 18432 SNP markers with the smallest allele frequency less than 0.05 (MAF<0.05) of 36213 Single Nucleotide Polymorphism markers has been determined. 
As a result of the Composite Interval Mapping method, ıt was determined that 3 QTLS related to color were on 3 chromosomes, 20 QTLS related to fiber length (UHML) were found on 14 chromosomes, 5 QTLS related to average fiber length (ML) on 5 chromosomes, 5 QTLS related to fiber fineness are on 5 chromosomes, 14 QTLS related to fiber strength are on 12 chromosomes, 13 QTLS related to fiber elasticity are on 12 chromosomes, 6 QTLS related to fiber uniformity were found to be on 5 chromosomes.
While QTLS related to fiber color values explained the phenotypic variation between 12-14%, QTLS related to fiber physical properties between 12-23%. It may be possible to use the identified QTLS in marker assisted selection studies for cotton breeding to shorten the breeding process.
In addition, in the study, recombinant individuals with brown fiber color, long fiber, high uniformity and high elasticity were obtained in the F9 population.